BUDOWA MIKROSKOPU
Mikroskop optyczny  urządzenie do silnego powiększania obrazu, wykorzystujące
do generowania tego obrazu światło przechodzące przez specjalny układ optyczny
składający się zazwyczaj z zestawu od kilku do kilkunastu soczewek optycznych.
Mikroskop optyczny może wykorzystywać światło naturalne, dostarczane do układu
optycznego przez specjalne lusterko lub wykorzystywać sztuczne światło, którego
z
ródło znajduje się zazwyczaj pod analizowaną próbką. Mikroskopy ze sztucznym
z
ródłem światła bywają nazywane mikroskopami świetlnymi, większość
profesjonalnych mikroskopów optycznych posiada jednak współcześnie możliwość
pracy z użyciem światła naturalnego i sztucznego. Światło może padać na oglądany
obiekt z góry  mówi się wtedy o odbiciowym mikroskopie optycznym. Światło
może też padać na badany obiekt z dołu i przechodzić przez niego, co wymaga
jednak aby obiekt był półprzezroczysty.
Mikroskopy optyczne są stosowane do obserwacji małych obiektów w wielu naukach.
W biologii są stosowane np.: do obserwacji drobnoustrojów i budowytkanek.
W chemii i fizyce są stosowane do obserwacji np.: przemian krystalicznych.
W geologii są stosowane do obserwacji budowy skał.
Mikroskop jest zbudowany jest z:
ż� okularu, który służy do powiększenia obrazu tworzonego przez obiektyw
mikroskopu,
ż� tubusa, który służy do formowania powiększonego obrazu pośredniego,
ż� śruby makrometrycznej, która służy do wstępnej regulacji odległości,
ż� śruby mikrometrycznej, która służy do ustalenia ostrości,
ż� rewolweru, który umożliwia prostą zmianę obiektywu,
ż� obiektywów, które zbierają światło wychodzące z przedmiotu i tworzą jego
powiększony obraz pośredni,
ż� kondensora, który koncentruje światło formując z niego stożek,
ż� z
ródła światła (np. lusterka), które służy do naświetlania badanego obiektu;
MIKROSKOP METALOGRAFICZNY
Mikroskopy metalograficzne  klasa mikroskopów służących do badań na
próbkach nieprzezroczystych. Zalicza się do nich mikroskopy
świetlne oraz elektronowe. Dzięki mikroskopom metalograficznym można
przeprowadzać szereg obserwacji na zgładach metalowych, przełomach etc.
Pozwala to np. na wykrycie mikropęknięć, obliczenie udziału fazowego, obserwacje
wtrąceń i szereg innych istotnych (z punktu widzenia metalurgii) cech materiałowych.
MIKROSKOP METALOGRAFICZNY A BIOLOGICZNY
Stosowany do badań metali mikroskop, zwany mikroskopem metalograficznym, różni
się od powszechnie znanych mikroskopów biologicznych, gdyż umożliwia obserwacje
próbki w świetle odbitym od jej powierzchni. Wynika to stąd, że próbki metali  nawet
najcieńsze  są nieprzez
roczyste i nie można dlatego stosować do ich oświetlania
światła przechodzącego przez preparat, jak w przypadku mikroskopów biologicznych.
POWI
KSZENIE CAA
KOWITE
ABERACJA SFERYCZNA
Aberracja sferyczna - cecha soczewki, układu
optycznego, obiektywu lub zwierciadła sferycznego, polegająca na odmiennych
długościach ogniskowania promieni świetlnych ze względu na ich położenie
pomiędzy środkiem a brzegiem urządzenia optycznego - im bardziej punkt przejścia
światła zbliża się ku brzegowi urządzenia (czyli oddala od jego osi optycznej), tym
bardziej uginają się promienie świetlne.
W modelu nieskończenie cienkiej soczewki pomija się jej grubość. W takim wypadku
wszystkie padające na nią promienie, niezależnie od ich odległości od osi optycznej,
skupiają się w jednym punkcie (w przypadku soczewki rozpraszającej - mają ognisko
pozorne w jednym punkcie). Natomiast każda rzeczywista soczewka, której
powierzchnie są sferami, ma skończoną grubość, dlatego występuje w niej aberracja
sferyczna, zależna od rozmiarów soczewki i materiału, z którego jest wykonana.
Efektem tego rodzaju aberracji jest spadek ostrości obrazu w całym polu widzenia.
Aberracja sferyczna jest jedną z aberracji optycznych.
ABERACJA CHROMATYCZNA
Aberracja chromatyczna, chromatyzm  cecha soczewki lub układu optycznego,
wynikająca z różnych odległości ogniskowania (ze względu na różną
wartośćwspółczynnika załamania) dla poszczególnych barw widmowych światła
(różnych długości fali światła). W rezultacie występuje rozszczepienie światła, które
widoczne jest na granicach kontrastowych obszarów pod postacią kolorowej obwódki
(zobacz zdjęcie obok).
Aberracja chromatyczna występuje również w soczewce ludzkiego oka, powodując
barwne obwódki (pomarańczowe i niebieskie) wokół ciemnych przedmiotów na
jasnym tle. W przypadku układów optycznych (teleskopy, obiektywy fotograficzne
etc.) jest to wada pogarszająca jakość odwzorowania.
GA

BIA OSTROŚCI
Głębia ostrości w porównaniu do zdolności rozdzielczej jest mniej precyzyjnie
określonym ale w praktyce ważnym parametrem optycznym mikroskopu.
Przy bezpośredniej obserwacji mamy do czynienia z wizualną głębią ostrości, a w
przypadku rejestracji na kliszy fotograficznej i rzutowania na ekran  z fizyczną głębią
ostrości. Na fizyczną głębię ostrości składa się dyfrakcyjna i geometryczna głębia
ostrości. Zdolność akomodyczna oczu powoduje, że wizualna głębia ostrości jest
nieco większa niż fizyczna. Uwzględniając wszystkie składowe wzór na głębie
ostrości przyjmuje postać:
2
4l� �� n n n �� as
g =� C1 +� +�
A2 A�� G�
��
1 1
G��� -�
a1 a2 ��
Ł�ł�
gdzie: n  współczynnik załamania środowiska, w którym znajduje się obserwowana
próbka, as  odległość dobrego widzenia(dla oka przyjmuje się as=250mm), a1 
odległość punktu bliży, a2  odległość punktu dali.
APERTURA NUMERYCZNA
Apertura numeryczna NA (ang. Numerical Aperture) definiowana
dla światłowodów jako sinus kąta stożka akceptacji, tzn. maksymalnego kąta w
stosunku do osi rdzenia włókna, pod którym światło wprowadzone do światłowodu
nie będzie z tego włókna uciekać (z powodu niezachowania warunku dla całkowitego
wewnętrznego odbicia). Dla innych przyrządów optycznych jest to sinus
maksymalnego kąta, pod jakim fala może na nie padać lub z nich wychodzić.
Dla przyrządów optycznych takich jak soczewka lub obiektyw mikroskopu NA opisuje
się wzorem:
NA = n*sin�
gdzie:
n - współczynnik załamania ośrodka, w którym znajduje się przyrząd
� - połowa maksymalnego kąta pod którym światło może padać z punktu na
przyrząd
W mikroskopie NA ogranicza możliwą do otrzymania rozdzielczość. Używa się cieczy
imersyjnych o dużym współczynniku załamania pomiędzy próbką a obiektywem, by
NA mogła być większa niż 1.[1]
ZDOLNOŚĆ ROZDZIELCZA
Zdolność rozdzielcza mikroskopu (a właściwie obiektywu) jest to najmniejsza
odległość między dwoma punktami lub liniami, które są rozróżniane jako oddzielne.
Zależy ona od rodzaju preparatu testowego, sposobu jego oświetlenia, stopnia
spójności światła i innych czynników, jak np. od jakości wzroku osoby
przeprowadzającej badanie.
Poprzez zmianę długości fali światła, możemy zwiększyć zdolność rozdzielczą
mikroskopu, jednak przy mikroskopach wizualnych jest to metoda mało skuteczna,
gdyż skracając długość fali świetlnej, zmniejsza się skuteczność wizualną oka.
ZWI
KSZENIE ZDOLNOŚCI ROZDZIELCZEJ
MAKSYMALNE POWI
KSZENIE MIKROSKOPÓW OPTYCZNYCH
Fizyczna granica maksymalnego powiększenia obrazu w mikroskopie optycznym jest
określona przez rozdzielczość kątową obiektywu związaną z długością fali światła.
Na wyrazistość obrazu ma też wpływ precyzja wykonania soczewek. Najlepsze
mikroskopy optyczne, działające na spolaryzowane światło ultrafioletowe osiągają
maksymalne powiększenie do ok. 3500x. Mikroskopy, w których stosowane jest
światło widzialne, osiągają maksymalne powiększenia rzędu 1500x.
Badania mikroskopowe metalograficzne wykonuje się stosując powiększenia od
około 20  1800 - krotnych.
OBSERWACJA W POLU JASNYM
OBSERWACJA W POLU CIEMNYM
INNE TRYBY OBSERWACJI (KONTRAST FAZOWY)
INNE TRYBY OBSERWACJI (KONTRAST NOMARSKIEGO)
INNE TRYBY OBSERWACJI (FLUORESCENCJA)
METALOGRAFICZNE BADANIA MIKROSKOPOWE
Metalograficzne badania mikroskopowe - wykonane są w celu
zbadania mikrostruktury metali przeprowadza się najczęściej za
pomocą mikroskopu optycznego, stosując powiększenia od około 20  1800 -
krotnych.
ZGA
AD METALOGRAFICZNY
Zgład metalograficzny w metaloznawstwie jest to pobrana skośnie, poprzecznie lub
podłużnie względem osi materiału i odpowiednio przygotowana próbka do badań
mikroskopowych.
W cyklu przygotowań wyróżnia się:
ż� wycinanie,
ż� szlifowanie,
ż� polerowanie,
ż� trawienie.
PRZYGOTOWANIE ZGA
ADU METALOGRAFICZNEGO DO OBSERWACJI
MIKROSKOPOWYCH
Prawidłowe przygotowanie powierzchni próbek metalograficznych do badań
mikroskopowych obejmuje następujące czynności:
- pobieranie próbek,
- inkludowanie,
- szlifowanie,
- polerowanie,
- trawienie.
Pobieranie próbek. Próbki do badań metalograficznych mikroskopowych
winny być tak pobierane, aby było możliwe ujawnienie struktury tworzywa
metalicznego z uwagi na jego skład chemiczny oraz technologię przetwórstwa.
Poprawny wybór miejsca wycięcia próbki powinien, więc uwzględniać rodzaj wyrobu i
warunki wytwarzania, a także warunki eksploatacji, zwłaszcza, gdy przedmiotem
badań jest wyjaśnienie przyczyn zniszczeń elementów konstrukcyjnych maszyn,
powstałych w trakcie ich pracy. Próbki do badań pobiera się także z miejsc, w których
zaobserwowano drobne pęknięcia oraz przewiduje się możliwość występowania wad.
W zależności od kierunku wycinania próbek wyróżnia się zgłady poprzeczne,
wzdłużne oraz skośne. Zgłady skośne są szczególnie przydatne w badaniach
metalograficznych cienkich warstw dyfuzyjnych, powłok galwanicznych itp.
Próbki mogą być wycinane za pomocą piłki, zwykłej tarczy szlifierskiej bądz

tarcz diamentowych z metalowym lub bakielitowym lepiszczem, stanowiących
wyposażenie specjalnych urządzeń do ręcznego bądz
mechanicznego
cięcia.Stosowane są również metody elektrochemiczne oraz elektro-iskrowe.
Pamiętać należy o unikaniu lokalnego przegrzewania wycinanych próbek (chłodzenie
wodą), które może doprowadzić do miejscowych zmian struktury.
Zgłady najłatwiej wykonuje się, gdy powierzchnia próbki mieści się w
granicach l do 3 cm2 . Próbki małe o powierzchni poniżej 1 cm2 oraz o kształtach
nieregularnych mocuje się w oprawkach lub inkluduje.
Inkludowanie. Inkludowanie polega na zatapianiu próbek v żywicach i może
się odbywać na zimno, jak i na gorąco pod odpowiednim ciśnieniem. W przypadku
stosowania tworzyw termoutwardzalnych ważne jest, aby temperatura, w której
zachodzi utwardzanie, nie spowodowała zmian strukturalnych badanego materiału w
wyniku mogących przebiegać przemian fazowych. Z tego względu chętniej
stosowane są tworzywa chemoutwardzalne, które utwardzają się w temperaturze
otoczenia.
Inkludowaniu poddaje się również próbki z materiałów poddanych wcześniej
obróbce cieplnej powierzchniowej, np. obróbce cieplno-chemicznej lub z materiałów
z naniesionymi powłokami ochronnymi. Taki sposób przygotowania próbek
gwarantuje
uzyskanie należytej ostrości obrazu przy krawędzi próbki, zwłaszcza przy dużych
powiększeniach i stwarza możliwość badania mikrostruktury warstw
przypowierzchniowych.
Szlifowanie próbek. Powierzchnie próbek przeznaczone do badań
wstępnie wyrównuje się przez szlifowanie na tarczach szlifierskich, stosując
równocześnie intensywne chłodzenie. Dalszą obróbkę przeprowadza się na
papierach ściernych, rozpoczynając od papieru o grubym ziarnie (180, 240), a
kończąc na papierach o najmniejszej granulacji ziarna (1000, 1200). Stosowane jest
także szlifowanie na mokro przy użyciu wodoodpornych papierów karborundowych.
Przy przechodzeniu z papieru o większej gradacji ziarna na papier o
drobniejszym ziarnie należy zmieniać kierunek szlifowania o kąt 90�. Szlifowanie,
zwłaszcza w przypadku dużej ilości próbek, można przeprowadzić mechanicznie.
Służą do tego celu szlifierki obrotowe automatyczne, w których próbki mocowane są
po kilka sztuk w specjalnych uchwytach.
Polerowanie. Po szlifowaniu próbki poddaje się polerowaniu sposobem
mechanicznym lub elektrolitycznym. Polerowanie wykonuje się na tarczach
obrotowych obciągniętych filcem i zwilżonych wodnymi zawiesinami tlenków
aluminium lub żelaza. Polerowanie prowadzi się, aż do uzyskania lustrzanej
powierzchni, pozbawionej rys. Wypolerowaną próbkę przemywa się w wodzie oraz
alkoholu, a następnie suszy w strumieniu powietrza.
Polerowanie elektrolityczne polega na anodowym rozpuszczaniu wszelkich
nierówności występujących na powierzchni próbki. Katodą jest zazwyczaj próbka ze
stali nierdzewne. Zaletą tej metody jest wyeliminowanie możliwości powstania
niekorzystnych zmian struktury w powierzchniowej warstwie próbki. Zmiany takie,
spowodowane lokalnym odkształceniem warstwy powierzchniowej, mogą mieć
miejsce przy polerowaniu mechanicznym. Wywołane mogą być nawet niewielkim
dociskiem polerowanej próbki do tarczy polerskiej, zwłaszcza gdy zgłady
wykonywane są z tworzyw metalicznych o małej twardości. Ponieważ ustalenie
parametrów polerowania wymaga wielu prób, dlatego też polerowanie elektrolityczne
opłacalne jest przy dużych seriach próbek o zbliżonym składzie chemicznym i
strukturze.
Podczas polerowania elektrolitycznego poprzez obniżenie napięcia w
końcowej fazie polerowania ujawniona zostaje zazwyczaj struktura i zgład nie
wymaga dodatkowego trawienia. Obserwacje mikroskopowe zgładów polerowanych
umożliwiają określenie rodzaju, ilości i rozłożenia wtrąceń niemetalicznych W Stali, a
w żeliwach dodatkowo wydzieleń grafitu.
Trawienie. Trawienie próbek ma na celu ujawnienie istniejącej w materiale
struktury lub dokonanie selektywnej identyfikacji określonych składników
strukturalnych. Najczęściej stosuje się trawienie chemiczne lub elektrolityczne.
Proces trawienia polega na wykorzystaniu różnej szybkości rozpuszczania się
poszczególnych faz w odczynniku lub też efektów różnicowania barwienia faz w
wyniku utleniania.
Zachodzące procesy chemiczne w efekcie umożliwiają identyfikację
składników strukturalnych.
Warunki trawienia, w tym skład chemiczny odczynnika, temperaturę i czas trawienia
dobiera śle w zależności od celu badania, którym może być np. określenie wielkości
ziarna, identyfikacja składników struktury, określenie orientacji ziarn itp.