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談談三目透反射偏光顯微鏡在金相分析方面的應用

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  三目透反射偏光顯微鏡是利用光的偏振特性對具有雙折射性物質進行研究鑒定的必備儀器,可供廣大用戶進行單偏光觀察,正交偏光觀察,錐光觀察。廣泛應用于地質、化工、醫療、藥品等領域的研究與檢驗,也可進行液態高分子材料,生物聚合物及液晶材料的晶相觀察,是科研機構與高等院校進行研究與教學的理想儀器。
 
  三目透反射偏光顯微鏡的兩個偏振濾光片互為90°,以獲得所謂的“暗位”,此時視野是全黑的,如果樣品在光學上表現為各向同性(單折射體),則無論怎樣旋轉載物臺,視場仍是黑暗,這是因為起偏鏡所形成的線偏振光的振動方向不發生變化,根據馬呂斯定律,透射光的強度為0。如果樣品具有雙折射特性,則視野會變亮,這是由于從起偏鏡射出的線偏振光進入雙折射體后,產生振動方向不同的兩種直線偏振光(o光和e光),當這兩種光通過檢偏鏡時,由于e光并不服從折射定律,其與檢偏鏡偏振方向不是90°,所以可透過檢偏鏡,視野上就可以看到明亮的象。
 
  三目透反射偏光顯微鏡在金相分析方面的應用:
 
  一、偏振光在各向異性金屬磨面上的反射:
 
  在正交偏振光下觀察各向異性晶體。因光學各向異性金屬在金相磨面上呈現的各顆晶粒的位向不同,即各晶粒的“光軸”位置不同,使各晶粒的反射偏振光的偏振面旋轉的角度不同,通過偏光顯微鏡后,便可在目鏡中觀察到具有不同亮度的晶粒襯度。轉動載物臺,相當于改變了偏振方向與光軸的夾角。旋轉載物臺360°,視場中可觀察到四次明亮,四次暗黑的變化。這就是各向異性晶體在正交偏振光下的偏光效應。
 
  二、偏振光在各向同性金屬磨面上的反射:
 
  各向同性金屬在正交偏光下觀察時,由于其各方向光學性質是一致的,不能使反射光的偏振面旋轉,直線偏振光垂直入射到各向同性金屬磨面上,因其反射光仍為直線偏振光,被與之正交的檢偏鏡所阻,因此反射偏振光不能通過檢偏鏡,視場暗黑,呈現消光現象。旋轉載物臺,也沒有明暗變化。這就是各向同性金屬在正交偏光下的現象。若在正交偏光下研究各向同性金屬,需采用改變原晶體光學性質的特殊方法來實現。常用的有深浸蝕或表面進行陽極化處理。例如,有人采用深浸蝕的方法觀察高碳鎳鉻鋼的針狀馬氏體和原奧氏體晶粒。有人用這種方法觀察馬氏體和貝氏體,低碳馬氏體領域等。
 
  三、非金屬夾雜物的偏光分析:
 
  非金屬夾雜物的正確判別,往往需要運用多種檢測手段,才能得到正確的判斷。其中,金相方法是較為簡便和普遍的途徑,居重要地位。通常在偏光顯微鏡下利用明視場、暗視場、偏振光下的光學特性分析。

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