Prinsip Pengimejan Mikroskop Metalografik
1. Medan terang, medan gelap
Brightfield ialah kaedah pemerhatian yang paling asas untuk memerhati sampel di bawah mikroskop, yang membentangkan latar belakang yang terang dalam bidang pandangan mikroskop. Prinsip asasnya ialah apabila sumber cahaya menegak atau hampir menegak dan menerangi permukaan sampel melalui kanta objektif, ia dipantulkan kembali ke kanta objektif melalui permukaan sampel untuk membentuk imej.
Perbezaan antara kaedah pencahayaan medan gelap dan kaedah pencahayaan medan terang ialah latar belakang gelap muncul di kawasan medan mikroskop. Kaedah pencahayaan medan terang adalah kejadian menegak atau serenjang, manakala kaedah pencahayaan medan gelap adalah melalui pencahayaan serong sekeliling di luar kanta objektif. Sampel akan menyerakkan atau memantulkan cahaya penyinaran, dan cahaya yang tersebar atau dipantulkan oleh sampel memasuki kanta objektif untuk imej sampel. Pemerhatian medan gelap dengan jelas boleh memerhatikan hablur kecil yang tidak berwarna, atau gentian kecil berwarna terang yang sukar untuk diperhatikan dalam medan terang.
2. Cahaya terkutub, gangguan
Cahaya ialah gelombang elektromagnet, dan gelombang elektromagnet ialah gelombang melintang. Hanya gelombang melintang yang mempunyai polarisasi. Ia ditakrifkan sebagai cahaya yang vektor elektriknya bergetar dengan cara yang tetap berbanding dengan arah perambatan.
Fenomena polarisasi cahaya boleh dikesan dengan bantuan peralatan eksperimen. Ambil dua polarizer A dan B yang serupa, dan lalukan cahaya semula jadi melalui polarizer pertama A. Pada masa ini, cahaya semula jadi juga menjadi cahaya terkutub, tetapi kerana mata manusia tidak dapat membezakannya, polarizer kedua B diperlukan. Betulkan polarizer A dan letakkan polarizer B pada satah mendatar yang sama seperti A. Putar polarizer B. Anda boleh mendapati bahawa keamatan cahaya yang dihantar berubah secara berkala apabila B berputar. Keamatan cahaya akan meningkat secara beransur-ansur dari maksimum kepada maksimum untuk setiap putaran 90 darjah. Ia menjadi lemah kepada paling gelap, dan kemudian berputar 90 darjah dan keamatan cahaya secara beransur-ansur meningkat dari paling gelap kepada paling terang. Oleh itu, polarizer A dipanggil polarizer, dan polarizer B dipanggil penganalisis.
Gangguan ialah fenomena di mana keamatan cahaya dikuatkan atau dilemahkan oleh superposisi dua lajur gelombang koheren (cahaya) dalam zon interaksi. Gangguan cahaya terbahagi terutamanya kepada gangguan celah berganda dan gangguan filem nipis. Gangguan celah dua bermakna bahawa cahaya yang dipancarkan oleh dua sumber cahaya bebas bukanlah cahaya koheren. Peranti gangguan celah dua menjadikan satu pancaran cahaya melalui celah berganda dan menjadi dua pancaran cahaya koheren, yang berkomunikasi pada skrin cahaya untuk membentuk pinggir gangguan yang stabil. Dalam eksperimen gangguan celah dua, apabila perbezaan jarak antara titik tertentu pada skrin cahaya dan celah dua adalah bilangan genap separuh panjang gelombang, jalur terang akan muncul pada titik itu; apabila perbezaan jarak antara titik tertentu pada skrin cahaya dan celah berkembar ialah bilangan ganjil separuh panjang gelombang , jalur gelap yang muncul pada titik ini ialah gangguan celah dua Young. Gangguan filem nipis ialah fenomena di mana dua pancaran cahaya pantulan terbentuk selepas pancaran cahaya dipantulkan oleh dua permukaan filem. Fenomena ini dipanggil gangguan filem nipis. Dalam gangguan filem nipis, perbezaan laluan cahaya yang dipantulkan dari permukaan hadapan dan belakang ditentukan oleh ketebalan filem, jadi dalam gangguan filem nipis, pinggir terang yang sama (pinggir gelap) harus muncul di mana ketebalan filem adalah sama. Oleh kerana panjang gelombang gelombang cahaya adalah sangat pendek, apabila filem nipis mengganggu, filem dielektrik harus cukup nipis untuk melihat pinggir gangguan.
3. DIC kontras gangguan pembezaan
Mikroskop metalografi DIC menggunakan prinsip cahaya terkutub. Mikroskop DIC penghantaran terutamanya mempunyai empat komponen optik khas: polarizer, DIC prisma I, DIC prisma II dan penganalisis. Polarizer dipasang terus di hadapan sistem pemeluwapan untuk mengpolarkan cahaya secara linear. Sebuah prisma DIC dipasang di dalam pemeluwap. Prisma ini boleh menguraikan pancaran cahaya kepada dua pancaran cahaya (x dan y) dengan arah polarisasi yang berbeza, dan kedua-dua pancaran itu membentuk sudut kecil. Pemeluwap menjajarkan dua pancaran cahaya selari dengan paksi optik mikroskop. Pada mulanya, kedua-dua pancaran cahaya mempunyai fasa yang sama. Selepas melalui kawasan bersebelahan spesimen, perbezaan laluan optik antara dua pancaran cahaya berlaku disebabkan oleh ketebalan dan indeks biasan spesimen yang berbeza. Prisma DIC II dipasang pada satah fokus belakang kanta objektif, yang menggabungkan dua gelombang cahaya menjadi satu. Pada masa ini, satah polarisasi (x dan y) bagi dua pancaran cahaya masih wujud. Akhirnya rasuk melepasi peranti polarisasi pertama, penganalisis. Sebelum rasuk membentuk imej DIC dalam kanta mata, penganalisis diorientasikan pada sudut tepat kepada polarizer. Penganalisis menggabungkan dua gelombang cahaya berserenjang menjadi dua rasuk dengan satah polarisasi yang sama, menyebabkan ia mengganggu. Perbezaan laluan optik antara gelombang x dan y menentukan berapa banyak cahaya yang dihantar. Apabila perbezaan laluan optik ialah 0, tiada cahaya yang melalui penganalisis; apabila perbezaan laluan optik adalah sama dengan separuh panjang gelombang, cahaya yang melalui mencapai nilai maksimum. Jadi pada latar belakang kelabu, struktur spesimen menunjukkan perbezaan dalam cahaya dan gelap. Untuk mencapai kontras terbaik imej, perbezaan laluan optik boleh diubah dengan melaraskan pelarasan halus membujur prisma DIC II. Perbezaan laluan optik boleh mengubah kecerahan imej. Melaraskan DIC Prism II boleh menjadikan struktur halus spesimen menunjukkan imej unjuran positif atau negatif, biasanya sebelah cerah dan sebelah lagi gelap, yang mewujudkan deria tiruan tiga dimensi spesimen.
