3.2.3. Принцип действия, оптическая схема вертикального

металлографического микроскопа

Естественным оптическим прибором является человеческий глаз. При рассматривании предмета его изображение образуется на сетчатой оболочке глаза и воспринимается нервными окончаниями оболочки. Резкость изображения зависит от размеров рассматриваемого предмета и от расстояния его до глаз, т.е. от угла между крайними лучами, попадающими в глаз от рассматриваемого предмета  угла зрения.

Аккомодация  способность глаза изменять кривизну выпуклости хрусталика  двояковыпуклой линзы  при помощи соответствующих глазных мышц, что обеспечивает получение резких изображений рассматриваемых предметов при переводе взгляда с близлежащих предметов на лежащие на большом расстоянии и наоборот.

Наименьшее расстояние, на котором человеческий глаз отчетливо видит рассматриваемый предмет, равняется 250 мм и называется расстоянием ясного зрения. Если рассматриваемый предмет меньше 0,2 мм, то на расстоянии ясного зрения нельзя различить его детали и форму. Для рассмотрения предметов меньше 0,2 мм человеческий глаз необходимо вооружить оптическим прибором, увеличивающим угол зрения.

Простейшим оптическим прибором является лупа. Назначение лупы  отодвинуть мнимое увеличение изображения предмета на расстояние яс­ного зрения.

Увеличение лупы равно отношению расстояния b (от лупы до изобраения) к расстоянию а (от лупы до предмета)

(3.1)

Так как расстояние b приблизительно равно расстоянию ясного зрения  250 мм, а расстояние а равно фокусному расстоянию f, то увеличение лупы

(3.2)

Чем меньше фокусное расстояние, тем больше увеличение лупы. Обычно лупы имеют фокусное расстояние от 10 до 100 мм и, следовательно, увеличение от 2,5 до 25 раз. Однако, лупы с малым фокусным расстоянием имеют несколько худшее качество изображения, рис. 3.1.

Выбор увеличения зависит от конкретной ситуации, а именно от структуры сплавов. В одних случаях нет необходимости (и даже нецелесообразно) применять большие увеличения, для других сплавов изучение структуры при больших увеличениях является необходимостью. Кроме того, малое увеличение даёт лишь характер структуры, тогда когда большое увеличение позволяет выявить особенности и детали.

Рис. 3.1. Оптическая схема лупы

Для получения больших увеличений применяют микроскопы, имеющие две увеличивающие оптические системы: система объектив и система окуляра, что позволяет сначала получить обратное увеличенное действительное изображение предмета, а затем обратное увеличенное, но уже мнимое изображение рис. 3.2.

Качество микроскопа характеризуется возможным увеличением, со­вершенством изображения, разрешающей способностью.

Увеличение микроскопа равно произведению увеличений объектива и окуляра. Объектив увеличивает рассматриваемый предмет, а окуляр увеличивает лишь изображение, получаемое от объектива, и не добавляет к нему никаких новых деталей, если они не выявлены объективом.