金像显微镜介绍及光学理论

1、1顯微鏡顯微鏡介紹及光學理論介紹及光學理論工程技術部工程技術部- pcb設計課設計課leo _ qiu2014/06/112內容內容金相顯微鏡金相顯微鏡lv-n系列部件系列部件說明說明 測量光學理論測量光學理論 金金相顯微鏡相顯微鏡使用使用步驟步驟3金相顯微鏡金相顯微鏡lv-nlv-n系列部件說明系列部件說明目鏡檢查與電腦成像切換目鏡檢查與電腦成像切換光柵：調節光源亮度光柵：調節光源亮度起偏鏡起偏鏡明場與暗場切換明場與暗場切換( (正光與側光正光與側光) )調焦手輪調焦手輪載物台移動手輪載物台移動手輪調節背光光源亮度調節背光光源亮度載物台載物台物鏡物鏡檢偏鏡檢偏鏡目鏡目鏡ccd相機相機4 a-

2、stop(孔徑光欄孔徑光欄)，調節光亮度，調節對切片表面平整度的辨識度，調節光亮度，調節對切片表面平整度的辨識度 f-stop(視場光欄視場光欄)，調節視場大小，調節視場大小內部光路調節內部光路調節f-stopf-stop試場光欄試場光欄a-stopa-stop孔徑光欄孔徑光欄調節光路中心調節光路中心5測量光學稱謂測量光學稱謂6測量光學理論測量光學理論光路分類光路分類 順順光光（落射式）（落射式）光線從標本上方射入，使標本形成反射成像；光線從標本上方射入，使標本形成反射成像；根據照相原理，屬於順光。根據照相原理，屬於順光。 逆光逆光（透射式）（透射式）光線從標本下方射入，使標本形成透射成像；光

3、線從標本下方射入，使標本形成透射成像；根據照相原理，屬於逆光。根據照相原理，屬於逆光。落射式落射式透射式透射式7 正光（又稱明場，屬於順光）正光（又稱明場，屬於順光）直射光線將物體照亮後，反射光直接進入成像系統，使物體成像；成像為彩色圖像；缺點：對於某些細小的損傷和劃痕等看不清細節； 側光（又稱側光（又稱暗場暗場，屬於順側光），屬於順側光）傾斜入射的光線打在檢驗區域的旁邊，受照物體表面的微粒散射或衍射的光線進入成像系統，成像後得到的是這些亮的微粒像；成像為黑白圖像；優點：可以更清楚看到細小損傷的細節。 背光（又稱透射暗場，屬於逆光）背光（又稱透射暗場，屬於逆光）光線從標本底部射入，進入物鏡的是

4、透射光、散射光和衍射光；主要用於檢測pth化銅覆蓋效果。測量光學理論測量光學理論8 偏光偏光自然光產生的光包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光。自然光通过起偏鏡之后，只有振动方向跟起偏鏡的透振方向一致的光波才能通过。偏光顯微鏡具備：起偏鏡和檢偏鏡。由於模具平面等的反射光干擾常使有些圖像看不清楚，使偏振片與反射光偏振方向垂直，可以減弱反射光的影響，使圖像清晰。用途：容易失真的液晶、塑料、玻璃：用於檢測具有雙折射性的物質，如纖維絲、紡錘體、染色體。偏光功能偏光功能自然光震動方向自然光震動方向偏振片效果偏振片效果9在显微镜的观察方式中，暗场与明场相对应，是光线倾斜照射到样品的表面。暗视场照明无

5、论在光程布置上，照明效果上都与明视场照明有显著的差别。要说明暗视场照明的效果，必须先研究一下暗视场的光学布置（见下图）。来自光源的平行光线，为环行遮光板所阻，中心部分光线被遮去，穿过环行遮光板的光线成空心圆筒形光束射入垂直照明器。暗场照明的垂直照明器是一个环行反光镜，将圆筒形光束反射向上，沿着物镜外壳投在反射集光镜的金属弧形反射面上，靠它的反射使光线焦集在磨面上。明場和暗場介紹明場和暗場介紹10靠反射集光镜反射的光线，投射在金相磨面上，因其倾斜角度极大，如果试样是一个抛光镜面，由试样上反射的光线仍以极大的倾斜角度向反方向反射，不可能进入物镜。所以在目镜筒内只能看到漆黑一片。只有试样凹洼之处才能

6、有光射进物镜，试样上的组织将以亮白影像衬映在漆黑的视域内，因以得名，称为“暗视场”（暗场）照明。在大多数情况下，暗视场照明所得到的黑底白像的明亮部分适为明视场照明所得到白底黑像的黑色部分。明場和暗場介紹明場和暗場介紹11了解了解 w:w:反射光与光源角度相同。明场：光线反射后进入照相机。暗场：光线反射后未进入照相机。明場和暗場介紹明場和暗場介紹12明场照明明场照明: :对形成高对比度有益，但反光表面会生成镜面反射光源范围应在照相机透镜视野的两倍处避免 “热点”: 漫射光源在明场提供均匀照明。明場和暗場介紹明場和暗場介紹13暗场照明暗场照明: :漫射光被反射进入照相机但镜面反射光线被反射离开光源

7、在“w”之外除有纹理的表面和凸高变化的表面之外，光线被反射而不进入照相机明場和暗場介紹明場和暗場介紹14 菲涅菲涅爾相位爾相位作用：色差校正原理：傳統鏡頭依賴與光線折射成像。由於各色光線(波長)的折射強度不同 圖像會以藍色、綠色和紅色的順序(從離鏡頭最近的光線開始)形成。 相比之下，菲涅爾相位鏡頭則利用光線衍射按照紅色、綠色和藍色的順序成像，因而成像屬性與折射相反。結合使用這兩種鏡頭可抵消各色光線的色差，從而可生成無色差的圖像。菲涅爾相位菲涅爾相位15 菲涅菲涅爾相位爾相位作用：實現較長的工作距離原理：使用菲涅爾相位鏡頭，即便鏡頭之間的距離較短也能進行色差校正，因而可以實現高於傳統鏡頭的工作距

8、離。菲涅爾相位菲涅爾相位16 優點：能顯示結構的三維立體投影影響優點：能顯示結構的三維立體投影影響 微分干涉所需部件：起偏器、檢偏器、微分干涉相襯組件插板微分干涉所需部件：起偏器、檢偏器、微分干涉相襯組件插板（dik組件插板）、補色器（組件插板）、補色器（-片片) 光波干涉原理光波干涉原理當兩束光通過光學系統時會發生相互干涉，如果相位相同干涉的結當兩束光通過光學系統時會發生相互干涉，如果相位相同干涉的結果是亮度增強，反之，就會相互抵消變暗，這就是光波的干涉現果是亮度增強，反之，就會相互抵消變暗，這就是光波的干涉現象。象。 微分干涉顯微鏡原理微分干涉顯微鏡原理以平面偏振光為光源，光線經棱鏡折射後

9、分成兩束，在不同時間經以平面偏振光為光源，光線經棱鏡折射後分成兩束，在不同時間經過樣品的相鄰部位，然後經過另一棱鏡將這兩束光匯合，從而樣過樣品的相鄰部位，然後經過另一棱鏡將這兩束光匯合，從而樣品中厚度上的微小差別就會轉化成明暗區別，增加了樣品反差，品中厚度上的微小差別就會轉化成明暗區別，增加了樣品反差，造成了標本的三維立體感，類似大理石上的浮雕。造成了標本的三維立體感，類似大理石上的浮雕。微分干涉相襯法微分干涉相襯法（dic）原理原理17 打開打開電源開關電源開關（指示燈橙色）；（指示燈橙色）；旋轉旋轉光源旋鈕光源旋鈕，打開光源並調節到合適亮度；，打開光源並調節到合適亮度；打開顯微鏡打開顯微鏡

10、軟件軟件。 選用選用低低倍倍物鏡物鏡；將將標本置於載物標本置於載物台上；台上；選擇明場選擇明場/暗場；暗場；調節焦距和光線強度，使圖像調節焦距和光線強度，使圖像清晰。清晰。 找到需要觀察或量測的位置。找到需要觀察或量測的位置。 逐步換用逐步換用高倍物鏡高倍物鏡；調節焦距和光線強度使圖像清晰；調節焦距和光線強度使圖像清晰；進行觀察或量測進行觀察或量測 關閉顯微鏡關閉顯微鏡軟件軟件；旋轉旋轉光源旋鈕光源旋鈕，關閉鹵素燈；，關閉鹵素燈；關閉關閉電源開關。電源開關。金相顯微鏡使用步驟金相顯微鏡使用步驟電源開關電源開關光源旋鈕光源旋鈕指示燈指示燈18 確認濾光片有無推入確認濾光片有無推入 將白色將白色a4紙放在載物台上，紙放在載物台上，對焦使圖像清晰對焦使圖像清晰 自動曝光設定為自動曝光設定為16ms，模擬，模擬