Predstavitev področij uporabe metalurškega mikroskopa in principov slikanja
1, Svetlo polje, temno polje
Svetlo vidno polje je osnovni način opazovanja vzorcev v mikroskopu, ki predstavlja svetlo ozadje v vidnem polju mikroskopa. Osnovno načelo je, da ko je vir svetlobe pravokoten ali skoraj pravokoten skozi obsevanje leče objektiva na površino vzorca, se površina vzorca odbije nazaj na lečo objektiva, da ustvari svojo sliko.
Osvetlitev s temnim poljem in svetlim vidnim poljem se razlikujeta po tem, da v vidnem polju mikroskopa predstavlja temno ozadje, svetlo vidno polje pri obsevalni metodi za navpično ali navpično incidenco, medtem ko je pri metodi obsevanja v temnem polju za osvetlitev vzorca skozi lečo objektiva zunaj okoliškega vzorca poševne osvetlitve bo vzorec igral vlogo pri osvetlitvi sipanja svetlobe ali odboja vloge svetlobe, ki jo vzorec razprši ali odbije v lečo objektiva, da naredi vzorec slikanje. Opazovanje v temnem polju, v svetlem vidnem polju ni lahko opazovati brezbarvnih majhnih kristalov ali svetlih majhnih vlaken, ki so v temnem vidnem polju jasno vidni.
2, polarizirana svetloba, motnje
Svetloba je neke vrste elektromagnetno valovanje, elektromagnetno valovanje pa je transverzalno valovanje, samo transverzalno valovanje ima polarizacijo. Definiran je kot električni vektor glede na smer širjenja svetlobnih vibracij na fiksni način.
Pojav polarizacije svetlobe lahko zaznamo s pomočjo eksperimentalne postavitve. Vzemite dva kosa istega polarizatorja A, B, bo prva naravna svetloba skozi prvi polarizator A, tokrat naravna svetloba postane tudi polarizirana svetloba, a ker človeško oko ne more prepoznati, je potrebna druga kos polarizatorja B. Polarizator A je fiksen, polarizator B je nameščen na isti ravni kot A, zavrtite polarizator B, ugotovite, da se intenzivnost oddane svetlobe z vrtenjem B in pojavom ciklične spremembe intenzitete svetloba se bo vrtela od največje do najbolj šibke, jakost svetlobe pa se bo s pomočjo eksperimentalne naprave postopoma zmanjševala od največje do najtemnejše. Največja intenzivnost svetlobe bo postopoma oslabela do najtemnejše, nato pa se bo intenzivnost svetlobe obrnila za 90 stopinj, postopoma povečala od najtemnejše do najsvetlejše, zato se polarizator A imenuje iniciator pristranskosti, polarizator B pa detektor pristranskosti.
Interferenca je superpozicija dveh koherentnih valov (svetlobe) v območju interakcije, ki nastane s pojavom krepitve ali oslabitve jakosti svetlobe. Interferenca svetlobe je v glavnem razdeljena na interferenco z dvojno režo in interferenco tankega filma. Motnje z dvojno režo za dva neodvisna svetlobna vira niso koherentna svetloba, interferenčna naprava z dvojno režo, tako da žarek svetlobe skozi dvojno režo v dva žarka koherentne svetlobe v svetlobnem zaslonu prehaja skozi oblikovanje stabilnih interferenčnih robov. V poskusu motenj z dvojno režo je točka na svetlobnem zaslonu do razlike v razdalji dvojne reže za sodo število polovičnih valovnih dolžin, točka svetle obrobe; svetlobni zaslon do točke na razdalji dvojne reže za liho število polovične valovne dolžine, točka temnih robov za Youngovo interferenco dvojne reže. Tankoplastna interferenca za svetlobni žarek, ki ga odbijata dve površini filma, nastanek dveh žarkov odbite svetlobe, pojav motenj, imenovan interferenca tankega filma. Pri tankoplastnih motnjah, pred in po površini odbite svetlobe z debelino filma, da se določi razlika v razdalji, tako da se tankoplastne motnje v istih svetlih obrobah (temne obrobe) pojavijo v debelini filma v isto mesto. Ker je valovna dolžina svetlobnih valov izjemno kratka, mora biti pri interferenci tankega filma dielektrični film dovolj tanek, da lahko opazujemo interferenčne robove.
3, obloga diferencialnih motenj DIC
Metalografski mikroskop DIC, ki uporablja princip polarizirane svetlobe, transmisijski mikroskop DIC ima predvsem štiri posebne optične komponente: začetni polarizator, DIC prizma Ⅰ, DIC prizma Ⅱ in kontrolni polarizator. Začetni polarizator je nameščen neposredno pred sistemom koncentratorja za linearno polarizacijo svetlobe. V koncentratorju je vgrajena DIC prizma, ki svetlobni snop razdeli na dva svetlobna snopa (x in y) z različno smerjo polarizacije, oba pod majhnim kotom. Koncentrator poravna oba svetlobna žarka v smeri, ki je vzporedna z optično osjo mikroskopa. Na začetku sta dva svetlobna žarka v fazi in po prehodu skozi sosednje območje vzorca razlika v debelini in lomnem količniku vzorca povzroči, da sta svetlobna žarka podvržena razliki v optičnem obsegu. DIC prizma II je nameščena na zadnji goriščni ravnini leče objektiva, ki združuje dva svetlobna žarka v en sam žarek. Na tej točki ostaneta polarizacijski ravnini (x in y) obeh svetlobnih žarkov. Nazadnje gre žarek skozi prvo polarizacijsko napravo, polarizator detektorja. Kontrolni polarizator je usmerjen pravokotno na smer polarizatorja, preden žarek oblikuje sliko DIC okularja. Detektor interferira z dvema pravokotnima svetlobnima valovoma tako, da ju združi v dva svetlobna žarka z isto ravnino polarizacije. razlika v optičnem razponu med valoma x in y določa, koliko svetlobe se prepusti. Ko je razlika v optičnem območju 0, svetloba ne prehaja skozi kontrolni polarizator; ko je razlika v optičnem obsegu enaka polovici valovne dolžine, svetloba, ki prehaja, doseže največjo vrednost. Posledično je struktura vzorca videti svetla in temna na sivi podlagi. Za optimizacijo kontrasta slike je mogoče spremeniti razliko v optičnem razponu s prilagoditvijo vzdolžne natančne nastavitve DIC prizme II, ki spremeni svetlost slike. Prilagoditev DIC prizme Ⅱ lahko povzroči, da fina struktura vzorca predstavlja pozitivno ali negativno projekcijsko sliko, običajno je ena stran svetla, medtem ko je druga stran temna, kar ustvari umeten tridimenzionalni stereoskopski občutek vzorca.
