正置金相顯微鏡的光路設計：透射光與反射光的巧妙結合

正置金相顯微鏡，因其物鏡位于載物臺下方而得名，是材料科學和金屬學研究中不可或缺的工具。其精妙的光路設計，使其能夠清晰地觀察不透明樣品的微觀結構。與透射式顯微鏡不同，金相顯微鏡主要利用反射光成像，但也可能包含透射光照明功能，以滿足不同樣品和觀察需求。

光源通常是鹵素燈或LED，提供明亮且穩(wěn)定的光線。光源發(fā)出的光線首先經(jīng)過場光闌，它控制照明視場的范圍，可以調(diào)節(jié)光斑的大小以匹配觀察區(qū)域。隨后，光線經(jīng)過聚光鏡，聚光鏡的作用是將光線均勻地匯聚到樣品表面，形成柯勒照明。 柯勒照明能夠保證樣品得到充分而均勻的照明，避免光線不均勻?qū)е碌膱D像質(zhì)量下降。 聚光鏡的孔徑光闌控制入射光線的角度，影響圖像的對比度和分辨率。

光線經(jīng)過聚光鏡后，照射到樣品表面。由于金相樣品是不透明的，光線會在樣品表面發(fā)生反射。反射光線攜帶了樣品表面微觀結構的信息。這時，物鏡起著至關重要的作用。物鏡是一個復雜的透鏡系統(tǒng)，它收集來自樣品表面的反射光線，并將其聚焦成一個實像。物鏡的放大倍數(shù)和數(shù)值孔徑?jīng)Q定了顯微鏡的分辨率和放大倍率。

物鏡形成的實像會被目鏡進一步放大，最終形成我們能夠觀察到的虛擬像。目鏡通常提供10倍的放大倍率，與物鏡的放大倍率共同決定最終的放大倍數(shù)?，F(xiàn)代金相顯微鏡通常配備多種倍數(shù)的物鏡，以滿足不同的觀察需求。

為了實現(xiàn)清晰成像，正置金相顯微鏡配備了精密的調(diào)焦機構，可以精確地調(diào)整物鏡與樣品之間的距離，以獲得最佳的焦平面。 此外，載物臺也設計為可以精細移動，方便觀察樣品的不同區(qū)域。

總之，正置金相顯微鏡的光路設計是一個復雜的系統(tǒng)工程，它巧妙地結合了反射光照明和一系列精密的光學元件，實現(xiàn)了對不透明樣品微觀結構的高清晰度觀察。 其光路設計中的每一個環(huán)節(jié)都至關重要，只有各部分協(xié)調(diào)工作，才能獲得高質(zhì)量的金相圖像，為材料研究提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。