Приборы, материалы и инструмент

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 7 из 38Следующая ⇒

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2

МЕТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЙ МИКРОСКОП

Цель работы

Ознакомиться с устройством микроскопа марки МИМ-7; научиться правильно пользоваться микроскопом: выбирать оптику, настраивать осве- щение, использовать различные методы усиления контраста, пользоваться отсчетными приспособлениями.

Приборы, материалы и инструмент

Коллекция образцов (сталь, медные сплавы), металлографический мик- роскоп МИМ-7.

Краткие теоретические сведения

Металлографический микроскоп – прибор для наблюдения и фотогра- фирования структуры непрозрачных объектов в отраженном свете. В этом основное отличие металлографического микроскопа от биологического, в ко- тором рассматривают прозрачные тела в проходящем свете.

Разрешающая способность глаза ограничена. Разрешающая способ- ность характеризуется разрешаемым расстоянием, т. е. тем минимальным расстоянием между двумя соседними частицами, при котором они еще види- мы раздельно. Разрешаемое расстояние для невооруженного глаза составляет около 0,2 мм. Чтобы увеличить разрешающую способность, используют микроскоп.

Действие оптических приборов, вооружающих человеческий глаз при исследовании мелких объектов, сводится к увеличению угла зрения. Увели- чение угла зрения воспринимается нами как увеличение видимых размеров предмета. Поэтому увеличение прибора можно определить как отношение размера увеличенного изображения к истинному размеру предмета.

Устройство металлографического микроскопа

Микроскоп (рис. 2.1, рис. 2.2) представляет собой комбинацию двух увеличивающих оптических систем – объектива 10 и окуляра 13 и ряда вспо- могательных оптических элементов: зеркала, призмы и т. п. Объектив дает действительное, увеличенное, обратное изображение шлифа и представляет сложное сочетание линз, располагающихся в одной оправке и находящихся в непосредственной близости к шлифу. Окуляры дают не только мнимое уве- личение (т. е. увеличение промежуточного изображения), но и исправляют оптические дефекты, которые полностью не устраняются даже в объективах сложной конструкции. Увеличение окуляра меньше, чем объектива и подби- рается таким образом, чтобы можно было достаточно четко рассмотреть изо- бражение, создаваемое объективом. Если увеличение окуляра слишком мало, детали структуры, имеющиеся в изображении, полученные объективом, не

будут выявлены; в то же время при слишком большом увеличении окуляра новые особенности структуры не выявляются, а ухудшается четкость изо- бражения и уменьшается поле зрения. Общее увеличение микроскопа равно произведению увеличений объектива и окуляра. Максимальное увеличение современных микроскопов достигает 2 000 раз.

Расстояние между фокусами объектива и окуляра называется оптиче- ской длиной тубуса L. Эта величина близка по значению к расстоянию между опорной плоскостью объектива и верхним краем тубуса микроскопа.

Исследуемый шлиф помещают на предметный столик 11 перед объек- тивом. Шлиф перемещают по вертикали вместе со столом механизмом микро- и макроподачи 40 и 37 так, чтобы шлиф находился немного дальше фокуса объектива, при этом объектив дает увеличенное действительное изображение структуры (промежуточное изображение). Это изображение при помощи линзы 12 переносится в плоскость, близкую к фокусу окуляра. Окуляр дает окончательное мнимое увеличенное изображение объекта, располагающееся на расстоянии 250 мм от глаза наблюдателя.

Рис. 2.1. Оптическая схема микроскопа МИМ-7: 1 – осветитель (лампа); 2 – кол- лектор; 3 – зеркало; 4 – линза; 5 – апертур- ная диафрагма; 6 – линза; 7 – пентопризма; 8 – линза; 9 – отражательная пластинка; 10 – объектив; 11 – объект; 12 – ахромати- ческая линза; 13 – окуляр; 14 – зеркало; 15 – фотоокуляр; 16 – зеркало; 17 – фото- пластинка; 18 – полевая диафрагма; 19 – затвор; 20 – линза для работы в темном поле; 21 – кольцевое зеркало; 22 – пара- болическое зеркало; 23 – заслонка (включается при работе в темном поле);

24 – поляризатор; 25 – анализатор

В микроскопе имеются два типа окуляров: для визуального наблюде- ния (13), вставленных в верхний тубус микроскопа, и для фотографирова- ния (15), весь набор которых помещен в револьверной головке в нижней час- ти корпуса микроскопа, для смены которых имеется рукоятка 32 на нижней части корпуса.

При визуальном наблюдении в ход лучей вводится зеркало 14 (рис. 2.1), при переводе изображения на фотокамеру зеркало 14 выключается вытягива- нием на себя тубуса вместе с окуляром и зеркалом, при этом лучи падают по вертикали к фотоокуляру 15. Для изменения хода лучей кроме зеркала 16 и 14, используют пентопризму 7 и полупрозрачную пластину 9. Назначение последней – отразить первичный пучок на шлиф, а отраженный от шлифа пучок света пропустить.

Осветительная система микроскопа состоит из лампы 1, которая долж- на центрироваться относительно оптической оси винтами 30, коллекторной линзы 2, собирающей и проектирующей источник света на плоскость апертур- ной диафрагмы 5 и набора светофильтров 4 (их меняют рукояткой 31). Свето- фильтры применяются при визуальном наблюдении и при фотографирова- нии. Они делают свет более монохроматичным. Поскольку в объективах- ахроматах, входящих в комплект МИМ-7, сферическая аберрация исправлена только в отношении желто-зеленого цвета и глаз человека обладает к указан- ному цвету большей чувствительностью, для визуального наблюдения следу- ет использовать желто-зеленые светофильтры. На лампу свет подается через трансформатор, позволяющий изменять яркость освещения шлифа.

а                                                                          б

Рис. 2.2. Общий вид микроскопа МИМ-7: а – вид со стороны трансформатора; б – вид со сто- роны фотокамеры; 1 – лампа; 2 – коллектор; 3 – зеркало; 4 – линза; 5 – апертурная диа- фрагма; 6 – линза; 7 – призма; 8 – линза; 9 – отражательная пластинка; 10 – объектив; 11 – объектив; 12 – ахроматическая линза; 13 – окуляр; 14 – зеркало; 15 – фотоокуляр; 16 – зеркало; 17 – фотопластинка; 18 – полевая диакфрагма;19 – затвор; 20 – линза для работы в темном поле; 21 – кольцевое зеркало; 22 – параболическое зеркало; 23 – заслонка (включается при работе темном поле); 24 – поляризатор; 25 – анализатор; 26 – плита; 27 – основание или корпус фотокамеры; 29 – фонарь осветителя; 30 – винты, центрирующие лампу; 31 – диск со светофильтром; 32 – рукоятка для поворота диска с фотоокулярами; 33 – рукоятка для смеще- ния и поворота ирис-диафрагмы; 34 – винт, фиксирующий поворот диафрагмы 5; 35 – корпус микроскопа; 36 – предметный столик; 7 – винт; 38 – стопорное устройство для макро- винта; 39 – тубус для визуального наблюдения; 40 – микрометрический винт; 41 – осветитель- ный тубус; 42 – рукоятка полевой ирис-диафрагмы; 43 – механизм центрировки; 44 – винты для перемещения столика в двух взаимноперепендикулярных направлениях

Для получения наилучшего изображения структуры необходимо поль- зоваться специальными диафрагмами, ограничивающими световые лучи. Диафрагма 5, ограничивающая пучок лучей, входящих через объектив в сис- тему микроскопа, называется апертурной диафрагмой, диафрагма 18 (ее ру- коятка 42) – полевой, так как она ограничивает размер поля, освещенного на шлифе. Степень раскрытия этих диафрагм меняется в зависимости от вы- бранных для работы объектива и окуляра.

Познавательные статьи:



Организация работы процедурного кабинета

Статус республик в составе РФ

Понятие финансов, их функции и особенности

Сущность демографической политии