手機版
化工儀器網(wǎng)手機版
化工儀器網(wǎng)小程序
官方微信
公眾號：chem17
掃碼關注視頻號
反光偏光顯微鏡也叫礦相顯微鏡。在一般大型顯微鏡光路中，只要加入兩偏振片即可，即在入射光路中加入一個起偏振片，在觀察鏡中加入一個檢偏振片，就可以實現(xiàn)偏振光照明。除了起偏振鏡和檢偏振鏡外，有時還加入一個靈敏色片，用來檢驗橢圓偏振光，并獲得色偏振（如圖6所示）。
圖6 金相顯微鏡的偏振光裝置示意圖
一、 起偏振鏡位置的調(diào)整
起偏鏡一般安裝在可以轉動的圓框內(nèi)，借助手柄轉動調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)的目的是為了使起偏振鏡出來的偏振光動面水平，以保證垂直照明器平面玻璃反射進入物鏡的偏振光強度zui大，且仍為直線偏振光。
調(diào)整方法，是將經(jīng)過拋光而未經(jīng)腐蝕的不銹鋼試樣（光性均質體）放在載物臺上，除去檢偏振鏡，只裝起偏振鏡，從目鏡內(nèi)觀察聚焦后試樣磨面上反射光的強度，轉動起偏振鏡，反射光強度發(fā)生明暗變化，當反射光zui強時，就是起偏振鏡振動軸的正確位置。
二、檢偏振鏡位置的調(diào)整
起偏振鏡位置調(diào)整好后，裝入檢偏振鏡，調(diào)節(jié)檢偏振鏡的位置，當在目鏡中觀察到zui暗的消光現(xiàn)象時，就是檢偏振鏡與偏振鏡正交的位置。在實際觀察中，常將檢偏振鏡作一個小角度的偏轉，以增加顯微組織的襯度。其偏轉的角度由刻度盤上的刻度指示出來。若將檢偏振鏡在正交位置轉動90°，則兩偏振鏡振動軸平行，這時和一般光線下照明的效果相同。
許多金相顯微鏡在出廠時已經(jīng)把起偏振鏡或偏振鏡的振動軸的方向固定好，只要調(diào)節(jié)另一個偏振鏡的位置就可以了。
三、 物臺中心位置的調(diào)整
利用偏振光鑒別物相時，經(jīng)常需要將載物臺作360°旋轉，為使觀察目標在載物臺旋圍時不離開視域，在使用前必須調(diào)節(jié)載物臺的機械中心與顯微鏡的光學系統(tǒng)主軸重合。一般是通過載物臺上的對中螺釘進行調(diào)整。
四、 偏振光照明下的色彩（色偏振）
以上都是討論在單色偏振光照明下的情況，如果考慮到偏振光波長的影響，即用白色偏振光照明，會產(chǎn)生色彩。
在金相顯微鏡中進行正交偏振光的觀察時，在光程中插入靈敏色片（目前多用λ=5760nm的全波片）后，各向異性的金屬不同晶粒會出現(xiàn)不同的顏色。觀察各向同性金屬時，不加入靈敏色片，也會有不同顏色，但色彩不豐富。加入全波片后，色彩變得鮮艷。
轉動載物臺或靈敏色片，晶粒的顏色隨之變化，這主要是由于偏振光干涉的結果。
偏光顯微鏡也和一般顯微鏡照明一樣，分為明場照明和暗場照明兩種照明方式。
4 應用舉例
一、材料顯微組織的顯示
1．各向異性材料組織的顯示
根據(jù)偏振光的反射原理，在各向異性的金屬內(nèi)部由于各晶粒的位向不同，干涉后的偏振光的振動方向的偏轉角度不同，在正交的偏振光下則可以顯示出不同的亮度。具有同樣亮度的晶粒光軸一席話同接近，所以根據(jù)晶粒的明暗程度還可以判斷晶粒的位向。對各向異性的金屬磨面經(jīng)拋光后不腐蝕就可以看到明暗不同的晶粒，這一點對難腐蝕出清晰組織的材料來說，是十分有利的分析途徑。
例如，球墨鑄鐵的組織中的石墨屬于六方點陣，是各向異性的物質，在同一石墨球中具有許多不同位向的石墨晶粒，這些石墨晶粒在偏振光下可顯示不同的亮度，從而分辨出石墨晶粒的方位、球狀和大小。如圖7（a）所示。在一般光照射下只能看到黑暗的石墨球，不能分辨石墨的晶粒。如圖7（b）所示。
（a）30°偏光照片 （b）明場照片
圖7 球墨鑄鐵的顯微組織
2．各向同性材料組織的顯示
偏振光在各向同性材料表面發(fā)生反射，其振動方向一般不發(fā)生偏轉，在正交的偏振鏡下可看到黑韶關的消光現(xiàn)象。但是金屬一般有很強的反射本領，光線在試樣磨面上的反射強度與光線的入射角及波長有關。對平行于光的入射面和垂直于光的入射面的光線的反射也有差別。圖8表示了銅對光的反射強度與入射角的關系。其中R//與δ//代表了振動面與入射面平行的光的反射系數(shù)和相位差。 <!--[if !vml]--><!--[endif]-->代表了振動面與入射面垂直的反射系數(shù)和相位差。從圖中可以看出光線直射時（入射角等于0）兩個振動面上的光反射系數(shù)相等，相位差為0，光的振動方向不發(fā)生變化，即產(chǎn)生消光現(xiàn)象。當入射角從0°到90°變化時，反射系數(shù)發(fā)生變化，可以通過正交的偏振鏡而看到明暗不同的晶粒。
利用上述可以對各向同性的材料進行深腐蝕，露出一定的原子排列面。例如鋁在深腐蝕后可露出原子zui密排列的（111）面，這些晶面位向不同，故偏振光斜射時，入射角度不同，兩分量的相位差不同，因而能看到不同亮度的晶粒。圖9表示了各向同性材料表面反射光相位差隨入射角變化的情況。
圖8 銅對光的反射 圖9 兩種偏光不同入射角相位差
（a）入射角和反射系數(shù)關系
（b）入射角和反射光的位相關系
二、 非金屬夾雜物的鑒定
1．夾雜物各向同性與各向異性的鑒別
夾雜物按光學性質可分為各向異同性和各幾異性兩大類，這兩類夾雜物可在偏振光下鑒別。表1給出了鋼中常見夾雜物的性能和特征。表2給出了在暗場及偏振光下系統(tǒng)鑒定夾雜物程序表。
各向同性的夾雜物在正交偏振光下，看到黑暗的消光現(xiàn)象，在轉動載物臺一周（360°）時，其亮度不發(fā)生變化。各向異性的夾雜物在正交偏振光下不發(fā)生消光現(xiàn)象，在轉動載物臺一周（360°）時會看到四次消光和四次zui亮的現(xiàn)象。對某些弱各向異性的夾雜物，可使檢偏振鏡轉動一個小的角度θ，在偏振鏡下*正交下觀察。在轉動載物臺時，弱各向異性的夾雜物出現(xiàn)兩次消光和兩次zui亮的現(xiàn)象。
2．夾雜物的透明度及固有色彩的顯示
在非金屬夾雜物中，不少是透明并帶有色彩的，但一般顯微鏡明場照明時，光線透過夾雜物并在與金屬基體的交界面處反射出來，夾雜物一般比較細小，其反射光與基體的反射光混淆在一起，因此，不能分辨出夾雜物的透明度及固有色彩。在正交的偏振光下，金屬基體為各向同性，反射光被正交的偏振鏡阻擋，呈黑暗的消光現(xiàn)象。而夾雜物處的反射光由于華僑入射的結果而能透過正交的偏振鏡，從而能夠顯示出夾雜物的本來面目。
3．“黑十字”特征
各向同性的球形透明夾雜物在正交偏振光下會呈現(xiàn)“黑十字”現(xiàn)象。這是由于透明夾雜物的規(guī)則外形所決定的。因為夾雜物為球狀，偏振光射到夾雜物與基體交界處被反射出來，相當于偏振光斜射到晶體表面，反射光出現(xiàn)相位差別改變了其振動方向，能夠通過正交的檢偏振鏡。而與偏振光的振動方向平行或垂直的兩個入射面不改變其振動方向，反射光則不能通過正交的檢偏振鏡，觀察到的是黑暗的消光現(xiàn)象，使透明的球形夾雜物出現(xiàn)“黑十字”特征。當球形夾雜物的外形遭到破壞后，“ 黑十字”特征也隨之消失。圖10為鋼中球形SiO2夾雜物。
（a）明場照明 （b）正交偏光照明
圖10 鋼中SiO2玻璃球夾雜物
圖10 鋼中SiO2玻璃球夾雜物
相關產(chǎn)品
免責聲明
- 凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權或有權使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權使用作品的，應在授權范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關法律責任。
- 本網(wǎng)轉載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負版權等法律責任。
- 如涉及作品內(nèi)容、版權等問題，請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關權利。
采購中心