LABORATORIUM Z METALOZNAWSTWA
TEMAT BADANIA MIKROSKOPOWE
GRZEGORZ KRZEŚNIAK	GR 23	UWAGI:	OCENA:

Mikroskop optyczny składa się z :

oświetlacza , emitującego równoległą wiązkę promieni świetlnych

pryzmatu (pow. < 500x) lub płytki szklanej (pow. > 500x) kierującej wiązkę na obiekt

tubusu

obiektywu , decydującego o zdolności rozdzielczej i powiększeniu użytecznym

okularu

stolika preparacyjnego umieszczonego zwykle u góry

kamery fotograficznej z matówką .

Mikroskop metalograficzny cechują następujące cechy :

- powiększenie całkowite

- zdolność rozdzielcza

- głębia ostrości

- kontrast obrazu .

Całkowite powiększenie jest iloczynem powiększenia obiektywu N₁ i powiększenia okularu N₂ , przy czym powiększenie obiektywu określa się stosunkiem długości tubusu L do odległości ogniskowej f₁ zespołu soczewek obiektywu . Natomiast powiększeniem okularu nazywamy stosunek odległości normalnego widzenia przyjętej jako 250 mm do odległości ogniskowej okularu f₂ . Powiększenie mikroskopu można zwiększać przez zmianę obiektywów okularów na elementy o krótszych ogniskowych lub przez zwiększanie długości tubusu .Zdolnością rozdzielczą określa zdolność do odróżnienia dwu punktów blisko położonych , odległych o d .Im ta odległość jest mniejsza , tym większa jest zdolność rozdzielcza .

Zasada kontrastu interferencyjnego polega na oświetlaniu obiektu dwoma promieniami pochodzącymi z jednej wiązki oraz na zróżnicowaniu ich na obiekcie o ułamek długości fal , wskutek czego na płaszczyźnie obrazu występuje efekt barwnej interferencji . Dla oświetlenia obiektu dwoma promieniami wykorzystuje się zjawisko dwójłomności promieni świetlnych w odpowiednio zorientowanym krysztale kwarcu .Promień przechodząc przez płytkę kwarcową rozdziela się na dwa: zwyczajny i nadzwyczajny , które są spolaryzowane w dwu płaszczyznach wzajemnie prostopadłych . Oba promienie oddzielnie ale równocześnie oświetlają powierzchnię badanej próbki na której następuje zróżnicowanie długości fal na skutek przebytej drogi na nierównościach powierzchni o ułamek fali oraz odmiennego oddziaływania poszczególnych fal i ziarn o różnych własnościach optycznych .

Odbite od powierzchni obiektu promienie ponownie przechodzą przez płytkę kwarcową i tworzą obraz w barwach kontrastowych , ułatwiających rozpoznanie szczegółów .

Schemat mikroskopu z zastosowaniem kontrastu interferencyjnego .

Czułość metody można zwiększyć przez:

- stosowanie oświetlenia pozbawionego żółtej barwy

- zastosowanie światła spolaryzowanego , zapewniającego większą czystość obrazu oraz umożliwiającego wykorzystanie różnic własności optycznych ziarn i faz obiektu dla pogłębienia różnic między promieniami .

Aberracja jest to optyczna wada soczewki powodująca zniekształcenie obrazu np. obrazem punktu jest bardziej lub mniej rozmyta plamka , a obrazem linii prostej linia zakrzywiona.

Wyróżniamy sześć zasadniczych rodzajów aberracji : sferyczną , koma , astygmatyzm , krzywiznę pola , dystorsję i aberrację chromatyczną.

Aberracja sferyczna (dotyczy światła jednobarwnego) polega na tym że promienie świetlne wychodząc z punktu leżącego na osi optycznej przechodząc przez różne sfery soczewki skupiają się w różnych punktach na osi optycznej . Na ekranie umieszczonym w ognisku obrazowym promieni przyosiowych zamiast jasnego punktu obrazu źródła światła powstaje plamka z jaśniejszym punktem w środku , otoczonym mniej jasną aureolą , zwaną krążkiem rozmycia lub rozproszenia .

Aberracja chromatyczna (dotyczy światła białego) każda soczewka podobnie jak pryzmat silniej załamuje promienie fioletowe ,a słabiej czerwone . Na wskutek tego wiązka światła przechodząc przez soczewkę ulega rozszczepieniu i promienie o różnych barwach skupiają się w różnych punktach . Obraz bezbarwnego przedmiotu staje się na brzegach zabarwiony na czerwono lub niebiesko i jest nie ostry.

Aberracja sferyczna dla światła o różnej barwie nazywana jest często aberracją sferochromatyczną .

---