金相顯微鏡的前世今生

金相顯微鏡是將光學顯微鏡技術、光電轉換技術、計算機圖像處理技術完美地結合在一起而開發研制成的高科技產品，可以在計算機上很方便地觀察金相圖像，從而對金相圖譜進行分析，評級等以及對圖片進行輸出、打印。眾所周知，合金的成分、熱處理工藝、冷熱加工工藝直接影響金屬材料的內部組織、結構的變化，從而使機件的機械性能發生變化。因此用金相顯微鏡來觀察檢驗分析金屬內部的組織結構是工業生產中的一種重要手段。

金相顯微鏡主要由光學系統、照明系統、機械系統、附件裝置(包括攝影或其它如顯微硬度等裝置)組成。根據金屬樣品表面上不同組織組成物的光反射特征，用顯微鏡在可見光范圍內對這些組織組成物進行光學研究并定性和定量描述。它可顯示500～0.2m尺度內的金屬組織特征。早在1841年，俄國人(п．п．Ансов)就在放大鏡下研究了大瑪士革鋼劍上的花紋。至1863年,英國人(H.C.Sorby)把巖相學的方法，包括試樣的制備、拋光和腐刻等技術移植到鋼鐵研究，發展了金相技術，后來還拍出一批低放大倍數的和其他組織的金相照片。索比和他的同代人德國人(A.Martens)及法國人(F.Osmond)的科學實踐，為現代光學金相顯微術奠定了基礎。至20世紀初，光學金相顯微術日臻完善，并普遍推廣使用于金屬和合金的微觀分析，迄今仍然是金屬學領域中的一項基本技術。

金相顯微鏡是用可見光作為照明源的一種顯微鏡。分立式和臥式,見圖1[光學顯微鏡a立式顯微鏡b臥式顯微鏡]。它們都包括光學放大、照明和機械三個系統。

放大系統是影響顯微鏡用途和質量的關鍵。主要由物鏡和目鏡組成。其光路見圖2[金相顯微鏡光路圖]。顯微鏡的放大率為：M顯=L/f物×250/f目=M顯×M目式中[m1]M顯——表示顯微鏡放大率；[m2]M物、[m3]M目和[f2]f物、[f1]f目分別表示物鏡和目鏡的放大率和焦距；L為光學鏡筒長度；250為明視距離。長度單位皆為mm。

分辨率和象差透鏡的分辨率和象差缺陷的校正程度是衡量顯微鏡質量的重要標志。在金相技術中分辨率指的是物鏡對目的物的zui小分辨距離。由于光的衍射現象，物鏡的zui小分辨距離是有限的。德國人阿貝(Abb)對zui小分辨距離()提出了以下公式d=λ/2nsinφ式中[kg2][kg2]為光源波長；n為樣品和物鏡間介質的折射系數（空氣;=1；松節油：=1.5）；φ為物鏡的孔徑角之半。