Uvod v področja uporabe metalurških mikroskopov in principe slikanja
Vsak princip slikanja metalografskega mikroskopa
1, svetlo polje, temno polje
Svetlo vidno polje je najosnovnejši način opazovanja vzorcev v mikroskopu, ki predstavlja svetlo ozadje v vidnem polju. 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, naravno svetlobo najprej skozi ** kos polarizatorja A, v tem času naravna svetloba postane tudi polarizirana svetloba, a ker človeškega očesa ni mogoče prepoznati, morate * * kos polarizatorja B. Polarizator A je pritrjen, polarizator B je nameščen na isti ravni kot A, zavrtite polarizator B, lahko ugotovite, da se intenzivnost prepuščene svetlobe z vrtenjem B in pojavom cikličnih sprememb v intenziteti svetlobe na vsak obrat za 90 stopinj bo postopoma oslabela od * velike do * temne, intenzivnost svetlobe se bo postopoma zmanjšala do * temne, intenzivnost svetlobe bo zmanjšana do * temne, intenzivnost svetlobe bo zmanjšana do * temno, se bo intenzivnost svetlobe zmanjšala na * temno. Velika intenzivnost svetlobe bo postopoma oslabela do * temne, nato pa se bo intenzivnost svetlobe obrnila za 90 stopinj, postopoma povečala od * temne do * svetle, zato se polarizator A imenuje začetni polarizator, 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 uporablja princip polarizirane svetlobe. Transmisijski mikroskopi DIC imajo štiri glavne posebne optične komponente: začetni polarizator, DIC prizma Ⅰ, DIC prizma Ⅱ in zaznavni 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 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. Preden žarki oblikujejo sliko DIC okularja, je polarizator detektorja usmerjen pravokotno na polarizator. Kontrolni polarizator interferira z dvema pravokotnima svetlobnima žarkoma tako, da ju združi v dva svetlobna žarka z isto ravnino polarizacije. razlika v optičnem območju med x in y valovi 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. Da bi dosegli najboljši kontrast slike, lahko spreminjamo razliko optičnega razpona s prilagoditvijo vzdolžne fine nastavitve DIC prizme II, ki spreminja svetlost slike. Prilagoditev prizme DIC 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 občutek vzorca.
