金像顯微鏡介紹及光學(xué)理論

1、1顯微鏡顯微鏡介紹及光學(xué)理論介紹及光學(xué)理論工程技術(shù)部工程技術(shù)部- pcb設(shè)計(jì)課設(shè)計(jì)課leo _ qiu2014/06/112內(nèi)容內(nèi)容金相顯微鏡金相顯微鏡lv-n系列部件系列部件說(shuō)明說(shuō)明 測(cè)量光學(xué)理論測(cè)量光學(xué)理論 金金相顯微鏡相顯微鏡使用使用步驟步驟3金相顯微鏡金相顯微鏡lv-nlv-n系列部件說(shuō)明系列部件說(shuō)明目鏡檢查與電腦成像切換目鏡檢查與電腦成像切換光柵：調(diào)節(jié)光源亮度光柵：調(diào)節(jié)光源亮度起偏鏡起偏鏡明場(chǎng)與暗場(chǎng)切換明場(chǎng)與暗場(chǎng)切換( (正光與側(cè)光正光與側(cè)光) )調(diào)焦手輪調(diào)焦手輪載物臺(tái)移動(dòng)手輪載物臺(tái)移動(dòng)手輪調(diào)節(jié)背光光源亮度調(diào)節(jié)背光光源亮度載物臺(tái)載物臺(tái)物鏡物鏡檢偏鏡檢偏鏡目鏡目鏡ccd相機(jī)相機(jī)4 a-

2、stop(孔徑光欄孔徑光欄)，調(diào)節(jié)光亮度，調(diào)節(jié)對(duì)切片表面平整度的辨識(shí)度，調(diào)節(jié)光亮度，調(diào)節(jié)對(duì)切片表面平整度的辨識(shí)度 f-stop(視場(chǎng)光欄視場(chǎng)光欄)，調(diào)節(jié)視場(chǎng)大小，調(diào)節(jié)視場(chǎng)大小內(nèi)部光路調(diào)節(jié)內(nèi)部光路調(diào)節(jié)f-stopf-stop試場(chǎng)光欄試場(chǎng)光欄a-stopa-stop孔徑光欄孔徑光欄調(diào)節(jié)光路中心調(diào)節(jié)光路中心5測(cè)量光學(xué)稱謂測(cè)量光學(xué)稱謂6測(cè)量光學(xué)理論測(cè)量光學(xué)理論光路分類光路分類 順順光光（落射式）（落射式）光線從標(biāo)本上方射入，使標(biāo)本形成反射成像；光線從標(biāo)本上方射入，使標(biāo)本形成反射成像；根據(jù)照相原理，屬於順光。根據(jù)照相原理，屬於順光。 逆光逆光（透射式）（透射式）光線從標(biāo)本下方射入，使標(biāo)本形成透射成像；光

3、線從標(biāo)本下方射入，使標(biāo)本形成透射成像；根據(jù)照相原理，屬於逆光。根據(jù)照相原理，屬於逆光。落射式落射式透射式透射式7 正光（又稱明場(chǎng)，屬於順光）正光（又稱明場(chǎng)，屬於順光）直射光線將物體照亮後，反射光直接進(jìn)入成像系統(tǒng)，使物體成像；成像為彩色圖像；缺點(diǎn)：對(duì)於某些細(xì)小的損傷和劃痕等看不清細(xì)節(jié)； 側(cè)光（又稱側(cè)光（又稱暗場(chǎng)暗場(chǎng)，屬於順側(cè)光），屬於順側(cè)光）傾斜入射的光線打在檢驗(yàn)區(qū)域的旁邊，受照物體表面的微粒散射或衍射的光線進(jìn)入成像系統(tǒng)，成像後得到的是這些亮的微粒像；成像為黑白圖像；優(yōu)點(diǎn)：可以更清楚看到細(xì)小損傷的細(xì)節(jié)。 背光（又稱透射暗場(chǎng)，屬於逆光）背光（又稱透射暗場(chǎng)，屬於逆光）光線從標(biāo)本底部射入，進(jìn)入物鏡的是

4、透射光、散射光和衍射光；主要用於檢測(cè)pth化銅覆蓋效果。測(cè)量光學(xué)理論測(cè)量光學(xué)理論8 偏光偏光自然光產(chǎn)生的光包含著在垂直于傳播方向上沿一切方向振動(dòng)的光。自然光通過(guò)起偏鏡之后，只有振動(dòng)方向跟起偏鏡的透振方向一致的光波才能通過(guò)。偏光顯微鏡具備：起偏鏡和檢偏鏡。由於模具平面等的反射光干擾常使有些圖像看不清楚，使偏振片與反射光偏振方向垂直，可以減弱反射光的影響，使圖像清晰。用途：容易失真的液晶、塑料、玻璃：用於檢測(cè)具有雙折射性的物質(zhì)，如纖維絲、紡錘體、染色體。偏光功能偏光功能自然光震動(dòng)方向自然光震動(dòng)方向偏振片效果偏振片效果9在顯微鏡的觀察方式中，暗場(chǎng)與明場(chǎng)相對(duì)應(yīng)，是光線傾斜照射到樣品的表面。暗視場(chǎng)照明無(wú)

5、論在光程布置上，照明效果上都與明視場(chǎng)照明有顯著的差別。要說(shuō)明暗視場(chǎng)照明的效果，必須先研究一下暗視場(chǎng)的光學(xué)布置（見(jiàn)下圖）。來(lái)自光源的平行光線，為環(huán)行遮光板所阻，中心部分光線被遮去，穿過(guò)環(huán)行遮光板的光線成空心圓筒形光束射入垂直照明器。暗場(chǎng)照明的垂直照明器是一個(gè)環(huán)行反光鏡，將圓筒形光束反射向上，沿著物鏡外殼投在反射集光鏡的金屬弧形反射面上，靠它的反射使光線焦集在磨面上。明場(chǎng)和暗場(chǎng)介紹明場(chǎng)和暗場(chǎng)介紹10靠反射集光鏡反射的光線，投射在金相磨面上，因其傾斜角度極大，如果試樣是一個(gè)拋光鏡面，由試樣上反射的光線仍以極大的傾斜角度向反方向反射，不可能進(jìn)入物鏡。所以在目鏡筒內(nèi)只能看到漆黑一片。只有試樣凹洼之處才能

6、有光射進(jìn)物鏡，試樣上的組織將以亮白影像襯映在漆黑的視域內(nèi)，因以得名，稱為“暗視場(chǎng)”（暗場(chǎng)）照明。在大多數(shù)情況下，暗視場(chǎng)照明所得到的黑底白像的明亮部分適為明視場(chǎng)照明所得到白底黑像的黑色部分。明場(chǎng)和暗場(chǎng)介紹明場(chǎng)和暗場(chǎng)介紹11了解了解 w:w:反射光與光源角度相同。明場(chǎng)：光線反射后進(jìn)入照相機(jī)。暗場(chǎng)：光線反射后未進(jìn)入照相機(jī)。明場(chǎng)和暗場(chǎng)介紹明場(chǎng)和暗場(chǎng)介紹12明場(chǎng)照明明場(chǎng)照明: :對(duì)形成高對(duì)比度有益，但反光表面會(huì)生成鏡面反射光源范圍應(yīng)在照相機(jī)透鏡視野的兩倍處避免 “熱點(diǎn)”: 漫射光源在明場(chǎng)提供均勻照明。明場(chǎng)和暗場(chǎng)介紹明場(chǎng)和暗場(chǎng)介紹13暗場(chǎng)照明暗場(chǎng)照明: :漫射光被反射進(jìn)入照相機(jī)但鏡面反射光線被反射離開(kāi)光源

7、在“w”之外除有紋理的表面和凸高變化的表面之外，光線被反射而不進(jìn)入照相機(jī)明場(chǎng)和暗場(chǎng)介紹明場(chǎng)和暗場(chǎng)介紹14 菲涅菲涅爾相位爾相位作用：色差校正原理：傳統(tǒng)鏡頭依賴與光線折射成像。由於各色光線(波長(zhǎng))的折射強(qiáng)度不同 圖像會(huì)以藍(lán)色、綠色和紅色的順序(從離鏡頭最近的光線開(kāi)始)形成。 相比之下，菲涅爾相位鏡頭則利用光線衍射按照紅色、綠色和藍(lán)色的順序成像，因而成像屬性與折射相反。結(jié)合使用這兩種鏡頭可抵消各色光線的色差，從而可生成無(wú)色差的圖像。菲涅爾相位菲涅爾相位15 菲涅菲涅爾相位爾相位作用：實(shí)現(xiàn)較長(zhǎng)的工作距離原理：使用菲涅爾相位鏡頭，即便鏡頭之間的距離較短也能進(jìn)行色差校正，因而可以實(shí)現(xiàn)高於傳統(tǒng)鏡頭的工作距

8、離。菲涅爾相位菲涅爾相位16 優(yōu)點(diǎn)：能顯示結(jié)構(gòu)的三維立體投影影響優(yōu)點(diǎn)：能顯示結(jié)構(gòu)的三維立體投影影響 微分干涉所需部件：起偏器、檢偏器、微分干涉相襯組件插板微分干涉所需部件：起偏器、檢偏器、微分干涉相襯組件插板（dik組件插板）、補(bǔ)色器（組件插板）、補(bǔ)色器（-片片) 光波干涉原理光波干涉原理當(dāng)兩束光通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)時(shí)會(huì)發(fā)生相互干涉，如果相位相同干涉的結(jié)當(dāng)兩束光通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)時(shí)會(huì)發(fā)生相互干涉，如果相位相同干涉的結(jié)果是亮度增強(qiáng)，反之，就會(huì)相互抵消變暗，這就是光波的干涉現(xiàn)果是亮度增強(qiáng)，反之，就會(huì)相互抵消變暗，這就是光波的干涉現(xiàn)象。象。 微分干涉顯微鏡原理微分干涉顯微鏡原理以平面偏振光為光源，光線經(jīng)棱鏡折射後

9、分成兩束，在不同時(shí)間經(jīng)以平面偏振光為光源，光線經(jīng)棱鏡折射後分成兩束，在不同時(shí)間經(jīng)過(guò)樣品的相鄰部位，然後經(jīng)過(guò)另一棱鏡將這兩束光匯合，從而樣過(guò)樣品的相鄰部位，然後經(jīng)過(guò)另一棱鏡將這兩束光匯合，從而樣品中厚度上的微小差別就會(huì)轉(zhuǎn)化成明暗區(qū)別，增加了樣品反差，品中厚度上的微小差別就會(huì)轉(zhuǎn)化成明暗區(qū)別，增加了樣品反差，造成了標(biāo)本的三維立體感，類似大理石上的浮雕。造成了標(biāo)本的三維立體感，類似大理石上的浮雕。微分干涉相襯法微分干涉相襯法（dic）原理原理17 打開(kāi)打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)電源開(kāi)關(guān)（指示燈橙色）；（指示燈橙色）；旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)光源旋鈕光源旋鈕，打開(kāi)光源並調(diào)節(jié)到合適亮度；，打開(kāi)光源並調(diào)節(jié)到合適亮度；打開(kāi)顯微鏡打開(kāi)顯微鏡

10、軟件軟件。 選用選用低低倍倍物鏡物鏡；將將標(biāo)本置於載物標(biāo)本置於載物臺(tái)上；臺(tái)上；選擇明場(chǎng)選擇明場(chǎng)/暗場(chǎng)；暗場(chǎng)；調(diào)節(jié)焦距和光線強(qiáng)度，使圖像調(diào)節(jié)焦距和光線強(qiáng)度，使圖像清晰。清晰。 找到需要觀察或量測(cè)的位置。找到需要觀察或量測(cè)的位置。 逐步換用逐步換用高倍物鏡高倍物鏡；調(diào)節(jié)焦距和光線強(qiáng)度使圖像清晰；調(diào)節(jié)焦距和光線強(qiáng)度使圖像清晰；進(jìn)行觀察或量測(cè)進(jìn)行觀察或量測(cè) 關(guān)閉顯微鏡關(guān)閉顯微鏡軟件軟件；旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)光源旋鈕光源旋鈕，關(guān)閉鹵素?zé)?；，關(guān)閉鹵素?zé)?；關(guān)閉關(guān)閉電源開(kāi)關(guān)。電源開(kāi)關(guān)。金相顯微鏡使用步驟金相顯微鏡使用步驟電源開(kāi)關(guān)電源開(kāi)關(guān)光源旋鈕光源旋鈕指示燈指示燈18 確認(rèn)濾光片有無(wú)推入確認(rèn)濾光片有無(wú)推入 將白色將白色a4紙放在載物臺(tái)上，紙放在載物臺(tái)上，對(duì)焦使圖像清晰對(duì)焦使圖像清晰 自動(dòng)曝光設(shè)定為自動(dòng)曝光設(shè)定為16ms，模擬，模擬