近年来金相显微镜的改进主要有以下几点:

普遍采用无限远光学系统

物镜按照无限远象距进行设计而不是象常规物镜那样按照有限象距进行设计,这种光学系统称为无限远色差和象差校正的光学系统或简称无限远光学系统.使用这种光学系统时,当

从试样表面反射再次进入物镜后,并不收敛而是保持为平行光束,直到通过

后才收敛并形成中间象,即一次放大实象,然后才供目镜再次放大.无限远光学系统的优点是显微镜中的各种光学附件(如暗视场光束分离器、

分 离器、用于微差干涉衬度)的棱镜、检偏振镜,以及其它附加滤色镜等)都可以放置在物镜凸缘与镜简透镜之间平行光束的空间,由于成象光束没有受到上述光学附 件的干扰,物象的质量不会受到损害,从而简化了物镜设计中色差和象差的校正.此外,在无限远光学系统中,镜筒长度系数保持为一,无论物镜与目镜之间的距离 有多远,也不需要一个固定的中转透镜系统.目前,

的公司和公司、

的公司和olympus公司生产的金相显微镜均已先后采用无限远光学系统设计.

同焦面性设计

在新型显微镜中,更换物镜及目镜后不须重新调焦,一般只需略微调节微调旋钮,就可以使物象准确聚焦.为此,物镜和目镜的光学机械尺寸应满足同焦面性的要 求,即:①所有物镜的共轭距离(即从试样表面到物镜初次放大实象象面之间的距离)相等:②所有物镜初次放大实象到目镜镜筒口的距离不变;③所有目镜的焦面 与物镜初次放大实象的象面重合.同焦面性并不是物镜或目镜的一个固有

,而是在新型显微镜的设计中为了便于使用者的操作而采取的一种措施.

对显微镜有效放大倍数的再认识

显微镜的有效放大倍数(M)与物镜数值孔径(NA)的关系可以表示为:550NA＜M＜1100NA>,长期以来,显微镜使用者一直遵循这一关系 式.但是,VanderVoort在其所著《金相学——原理与实践》一书中指出,上式是在用理想的眼睛观察具有理想反差物象的条件下推导出的,因此不要当 做教条来遵循.实际上,分辨率不仅与物镜的分辨率有关,而且还与物象的反差有关.此外,照明条件、放大倍数、物镜质量,以及观察条件都会影响物象的反差, 因而也会影响分辨率.他指出,为了获得最高分辨率,最低有效放大倍数应当是最佳条件下的4倍左右,即M≈2200NA;同时,使用4000×或更高放大倍 数的显微照片也是完全合理的.

平场消色差物镜