金相显微镜是对金属材料的金相组织进行分析的重要光学仪器。金相学主要指借助光学(金相)显微镜和体视显微镜等对材料显微组织、低倍组织和断口组织等进行分析研究和表征的材料学科分支,既包含材料显微组织的成像及其定性、定量表征,亦包含必要的样品制备、准备和取样方法。其主要反映和表征构成材料的相和组织组成物、晶粒(亦包括可能存在的亚晶)、非金属夹杂物乃至某些晶体缺陷(例如位错)的数量、形貌、大小、分布、取向、空间排布状态等。
金相显微镜的放大倍数:
1、物镜的放大倍数M物=A1B1/AB≈L╱F1
目镜的放大倍数=A2B2/A1B1≈D╱F2
2、两式相乘:M物×M目=A1B1/AB×A2B2/A1B1=A2B2/AB
=L╱F1×D╱F2=L×250╱F1×F2=M总
式中:L—为光学镜筒长度(即物镜后焦点到目镜前焦点的距离)
F1—物镜的焦距。F2—目镜的焦距
D—明视距离(人眼的正常明视距离为250mm)
即显微镜总的放大倍数等于物镜放大倍数和目镜放大倍数的乘积。一般金相显微镜的放大倍数可达1600到2000倍。
由此可看出:因为L光学镜筒长度为定值,可见物镜的放大倍数越大,其焦距越短。在显微镜设计时,目镜的焦点位置与物镜放大所成的实象位置接近,并使目镜所成的最终倒立虚象在距眼睛250毫米处成象,这样使所成的图象看得很清楚。
显微镜的主要放大倍数一般通过物镜来保证,物镜的最高放大倍数可达100倍,目镜的最高放大倍数可达25倍。放大倍数分别标注在物镜和目镜各自的镜筒上。在用金相显微镜观察组织时,应根据组织的粗细情况,选择适当的放大倍数,以使组织细节部分能观察清楚为准,不要只追求过高的放大倍数,因为放大倍数与透镜的焦距有关,放大倍数越大,焦距越小,会带来许多缺陷。