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金相切割機一般有明場、暗場、相襯、微分干涉相稱、正交偏光、錐光偏光和熒光等七種觀察方法，之后又出現了激光共聚焦的方法。相襯主要是針對有位相變化的透明樣品，如生物切片等;在觀察巖礦等晶體 樣品時，要測量其光軸，就要用到錐光偏光這種手段;熒光是用汞燈中紫外線等短波長能量照射樣品，激發 出長波長的二次發光，主要用于染料標記的生物樣品和如石油等可自發熒光的有機樣品；這些功能都不適用于金相樣品。

針對金相樣品的物理特性，一般的金相切割機主要包括明場、暗場、正交偏光和微分干涉 相襯四種。按照現代儀器“模塊化設計，積木式結構”的設計思想，這四種功能并不一定固化在每一臺金相切割機上，而是以明場作為基本核心，可以將其他功能像“搭積木”一樣組合到該顯微鏡上。如最基本的有 明場和暗場功能，插人了起偏鏡和檢偏鏡后就增加了正交偏光功能，再插人渥拉斯頓棱鏡（Wollanston prism)就有增加了微分干涉相襯功能。

一、金相切割機明場觀察
明場照明是金相研究中主要的觀察方法。人射線垂直地或近似垂直地照射在試樣表面，利用試樣表 面反射光線進人物鏡成像。如果試樣是一個鏡面，在視場內是明亮的一片，試樣上的組織將呈色影像襯映 在明亮的視場內，謂之“明場”照明，明場照明的原理及效果
使用調節方法：
①    調焦使所觀察的像清晰;
②    縮小視場光闌，使視場中看到視場光闌像；
③    調節視場光闌，使位于視場中央；
④    打開視場光闌，使其邊緣像剛好消失在視場外；
⑤    撥去目鏡，從目鏡管中可觀察到物鏡后面通光孔，調節孔徑光闌大小，使其直徑為物鏡后面通孔直 徑的約2/3;
⑥    進一步微調焦使像清晰。

二、金相切割機暗場觀察
1.    原理
通過物鏡的外周照明試樣，照明光線不入射到物鏡內，就可以得到試樣表面繞射光而形成的像。如果 試樣是一個鏡面，由試樣上反射的光線仍以極大的傾斜角向反方向反射，不可能進人物鏡，在視場內是漆 黑一片，只有試樣凹凸之處才能有光線反射進人物鏡，試樣上的組織將以亮白影像映襯在漆黑的視場內， 如同星星在夜空，謂之“暗場”照明。

2.    方法
暗場調節的方法如下：
①    將暗場反射聚光鏡及環型反射鏡安裝在顯微鏡上；
②    調節暗場反射聚光鏡使其焦點剛好在試樣表面上；
③    在暗場觀察時，應將孔徑光闌開大(作為視場光闌），視場光闌可調節作為孔徑光闌，可控制環狀光 束的粗細；
④    調焦使像清晰。

三、在使用暗場時應注意下列事項：暗場照明的原理及效果
①    為了在暗場觀察中阻止目鏡周圍的光線人射，要盡可能使用遮光罩；
②    物鏡頂端及試樣表面的塵埃和缺陷也會造成亂反射，影響暗場鏡檢效果，必須清潔此兩表面。偏振光觀察

1.    概念
太陽光、電燈光都是自然光(或天然光)，自然光的振動在各個方向是均衡的，都垂直于傳播方向，若將光 的振動局限在垂直于傳播方向的平面內的某一個方向上，則這時的光就變成了偏振光，

2.    偏振光獲得方法

(1)    采用偏振棱鏡
某些晶體，當光線射到它的分界面上時，會產生兩束折射光，這種現象稱為“雙折射”。一束光遵循折 射定律叫“尋常光”，用〇光表示;另一束不遵循折射定律叫“非常光”，用e光表示。所謂偏振棱鏡，即光線 通過此棱鏡時，會產生雙折射現象，常用的為尼科爾棱鏡。

(2)    采用人造偏振片
自然光射到人造偏振片時，使自然光變成偏振光，目前顯微鏡普遍采用人造偏振片。

3.    偏光裝置

(1)    起偏鏡
能將自然光變為偏振光的器件。

(2)    檢偏鏡
檢驗光線是否為偏振光的器件。

四、偏振光裝置的調整
(1)起偏鏡的調整
起偏鏡位置調整的目的，是使從垂直照明?器半透反射鏡上反射進入目鏡的光線強度最高，且仍為直線偏振光，調整人射偏振光的振動面使之與水平面 平行。為此，將拋得很光亮的不鎊鋼試樣置于載物臺上，除去檢偏鏡后，在目鏡中觀察聚焦后試樣磨面上反射 光的強度，轉動起偏鏡，可以看到反射光強度發生微弱的明暗變化。反射光最強時即起偏鏡的正確位置。
(2)    檢偏鏡的調整
起偏鏡調整好后插入檢偏鏡。如欲調節兩者為正交位置，則仍可用不銹鋼拋光試樣，聚焦成像后轉動 檢偏鏡，當目鏡中看到完全消光時即為正交偏振位置。有時在偏振光金相觀察和攝影時，尚需將偏振鏡從 正交位置略加調整，使檢偏鏡再作小角度偏轉，以增加攝影襯度，其轉動角度由分度盤讀數表示出來。
(3)    試樣制備
在偏振光下研究的金相磨面要光滑無痕，且要求樣品表面無氧化皮及非晶質層存在，由于機械拋光很 難達到要求，所以用于偏振光研究的試樣多采用電解拋光或腐蝕拋光。

五、偏振光的應用
金屬材料按其光學性能可分為各向同性與各向異性兩類。各向同性金屬一般對偏振光不靈敏，而各 向異性金屬對偏振光的反應極為靈敏，因而多方面被應用。

(1)    研究金相組織
①    多相合金的相鑒別當全偏振光垂直投射到各向同性金屬的拋光表面時，它的反射光仍為全偏振 光。若將檢偏鏡轉到正交位置，視域中呈現暗黑的消光現象。如果在各向同性晶體中含有各向異性的相， 因為偏振光經各向異性晶體反射后形成橢圓偏振光，并且振動面要發生旋轉，這樣在正交偏振光下，它在 暗的基體中容易顯示出來，對兩個光學性能不同的各向異性晶體或浸蝕程度不同的各向同性晶體，可由偏 振光加以區別；
②    各向異性金屬的組織顯示各向異性金屬在正交偏振光下觀 察，視場并不全暗。對于不同取向的晶粒，由于振動面的旋轉角度不 同，會呈現不同亮暗，能更清晰地顯示若干精細的組織結構，如晶界，孿晶等。
(2)    鑒別非金屬夾雜物
金屬中常存在各種類型的非金屬夾雜物，它們具有各種光學特性，
如反射能力、透明度、固有色彩均質及非均質性等。利用偏振光可觀察    
到這些夾雜物的特性，如鑒別鋼中非金屬夾雜物，
六、使用注意事項
在偏光觀察中，方向性是個重要因素，因此必須認真調整起偏鏡和目鏡十字線。