课程设计头发丝直径的测量.doc

测头发丝的直径
实验目的
1、了解金相显微镜的结构和工作原理,初步掌握金相显微镜的使用方法;
　2、测量头发丝的直径；
实验仪器
　　　１、金相显微镜 2、适配镜 3、数码相机4、计算机、5、刻度尺6、头发丝7、相关图像处理软件
实验原理
金相显微镜原理
　 金相显微镜是将光学显微镜技术、光电转换技术、计算机图像处理技术完美地结合 在一起而开发研制成的高科技产品，可以在计算机上很方便地观察金相图像,从而对金相图谱进行分析，评级等以及对图片进行输出、打印。
1、系统简介
　 电脑型金相显微镜系统是将传统的光学显微镜与计算机（数码相机）通过光电转换有机的结合在一起，不仅可以在目镜上作显微观察，还能在计算机（数码相机）显示屏幕上 　观察实时动态图像，电脑型金相显微镜并能将所需要的图片进行编辑、保存和打印.
图１　金相显微镜
２、技术参数
　光学系统:IＣCS光学系统,镜体：FＥM设计，ACR位置编码
　 １、物镜倍数：5X 1０X 20X 50X 100Ｘ 可选1。25X、２。５X、15０X
　　 2、目镜倍数:１0X
　 3、视场数：20、２2
4、物镜转盘:5孔
　５、观察功能:明场、★高级暗场、★圆偏光、微分干涉
　６、光源：1２V　5０Ｗ卤素灯
７、可扩展性：可配图像分析系统（数码相机、摄像头、图像分析软件）
3、系统组成
电脑型金相显微镜（GSM-C２89A）：1、金相显微镜2、适配镜 ３、摄像器(CCD）　4、A/D(图像采集） 5、计算机
　 数码相机型金相显微镜（GSM-Ｃ289A）:1、金相显微镜　２、适配镜 ３、数码相机
4、工作原理
放大系统是影响显微镜用途和质量的关键。主要由物镜和目镜组成。其光路见图２。
图2　金相显微镜光路图

显微镜的放大率为：
M显=Ｌ/ｆ物×２50/f目=M物×Ｍ目
式中[m１］ M显——表示显微镜放大率；［m2］ M物、[m3］M目 和［f2］f物、［ｆ1]f目 分别表示物镜和目镜的放大率和焦距；Ｌ为光学镜筒长度;250为明视距离。长度单位皆为mｍ。
。由于光的衍射现象，物镜的最小分辨距离是有限的。德国人阿贝Ａbb）对最小分辨距离()提出了以下公式
d=λ/2nsｉnφ
式中[ｋg2］[kg２］为光源波长；　n为样品和物镜间介质的折射系数(空气；=１;松节油：=)；φ为物镜的孔径角之半。
从上式可知,分辨率随着和的增加而提高。由于可见光的波长[kｇ2]［ｋg２］在４０00~[ｋg2][ｋg２]角接近于90的最有利的情况下,分辨距离也不会比［kg２]［kg２］,小于［ｋg2]0。2m［kg2]的显微组织,必须借助于电子显微镜来观察(见)，而尺度介于[kg２］0。2～500m［kg2]之间的组织形貌、分布、晶粒度的变化,以及滑移带的厚度和间隔等，都可以用光学显微镜观察.
这对于分析合金性能、了解冶金过程、进行冶金产品质量控制及零部件失效分析等,都有重要作用。