《金相分析基础》-课件：光学显微镜成像的基本原理

金相分析基础光学显微镜成像的基本原理光学显微镜成像的基本原理主要是依据显微镜技术研究金属材料的宏观、微观组织结构形成和变化规律及其与成分和性能之间关系的科学。金相光学显微镜成像的基本原理光学金相显微镜是研究金属显微组织最常用最重要的工具。光路系统照明系统组成机械系统摄影系统目

录光的定义及特性01几何光学基本定律0203光学基本元件及应用01光的定义及特性一、光的定义及特性⚫

光通常指的是人类眼睛可见部分的电磁波（可见光）——光波。⚫

光具有“波粒二象性”。⚫

光源：能发光的物体：自然光源、人造光源。⚫

金相显微镜采用的是人造光源。02几何光学基本定律二、几何光学基本定律几何光学和物理光学：几何光学中，有三条基本定律，分别是光线传播定律、反射定律和折射定律二、几何光学基本定律包括光的直线传播定律和独立传播定律。光线在各向同性的均匀质中传播时，沿直线传播，光线相交互不影响。二、几何光学基本定律入射光线、反射光线和法线三者在同一平面内，且入射角等于反射角。二、几何光学基本定律光线从一种介质射入另一种介质时，入射光线、折射光线和法线三者在同一平面内，且入射角和折射角的正弦之比等于两种介质的折射率之比，当入射角度足够大时，折射角达到90°，折射光线消失，只剩下反射光线，这种现象叫做全反射。二、几何光学基本定律03光学基本元件及应用三、光学基本元件及应用反射镜是一种利用反射定律工作的光学元件，改变光的方向。反射镜按形状可分为平面反射镜、球面反射镜和非球面反射镜三种；按反射程度，可分成全反反射镜和半透半反反射镜。三、光学基本元件及应用棱镜可分为折射棱镜和全反射棱镜两种，在金相显微镜中主要用来改变光路。三、光学基本元件及应用折射面是球面，或者一面是球面，另一面是平面的透明体，称为透镜。透镜是金相显微镜中物镜和目镜的主要组成元件。使光束会聚或发散，从而使物像放大或缩小。三、光学基本元件及应用⚫

种类➢

透镜由光学玻璃磨制，一般为球面透镜。凸透镜➢

按形状分凹透镜三、光学基本元件及应用01.

凸透镜特点：中间厚边缘薄，使光束会聚。⚫

概念：➢

光心；➢

光轴（主光轴、副光轴）；➢

近轴光线、远轴光线；➢

焦点（物方焦点F、像方焦点F′）；➢

焦距（物方焦距f、像方焦距f′）（f=

f′）。三、光学基本元件及应用02.

凹透镜特点：中心薄边缘厚，使光束发散。⚫

概念：➢

光心；➢

光轴（主光轴、副光轴）；➢

近轴光线、远轴光线；➢

焦点（物方焦点F、像方焦点F′）；➢

焦距（物方焦距f、像方焦距f′）（f=

f′）。三、光学基本元件及应用⚫

凸透镜1.

通过光心的光线，经透镜折射后方向不变。2.

平行主轴的光线，经透镜折射后通过焦点；3.

通过焦点的光线，经透镜折射后平行主轴；任选其中两条光线的交点就是物体上对应的像点。三、光学基本元件及应用f<a<2f：倒立放大的实像三、光学基本元件及应用a>2f：倒立缩小实像a<f：正立放大虚像三、光学基本元件及应用a、f（凸）恒为正，如b＞0为倒立实像；b＜0为正立虚像。透镜成像公式1

1

1a

b

f＞1放大+

=bM

=a＜1缩小三、光学基本元件及应用凸透镜：中间厚边缘薄，使光束会聚。凹透镜：中心薄边缘厚，使光束发散。透镜凸透镜成像规律：a<f：正立放大虚像f<a<2f：倒立放大的实像a>2f：倒立缩小实像因为抓住了规律也就