金相学主要指借助光学(金相)显微镜和体视显微镜等对材料显微组织、低倍组织和断口组织等进行分析研究和表征的材料学科分支，既包含材料显微组织的成像及其定性、定量表征，亦包含必要的样品制备、准备和取样方法。其主要反映和表征构成材料的相和组织组成物、晶粒(亦包括可能存在的亚晶)、非金属夹杂物乃至某些晶体缺陷(例如位错)的数量、形貌、大小、分布、取向、空间排布状态等。
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金相显微镜的构造
为研究院内的金相显微镜，其主要由光学系统、照明系统和机械系统三部分组成，其中由光源、反光镜、物镜组、目镜和多组聚光镜组组成光学系统;底座上低压灯泡(为提高光源可靠性现多用冷光源即LED灯)，反光镜、孔径光栏、视场光栏和聚光镜组成照明系统;试样台、物镜转换器、接目镜、粗调和微调手轮、视场光栏和孔径光栏构成机械系统。新型的金相显微镜还具备瞬时高清抓拍和图像处理功能，金相显微镜跟一般显微镜成像的原理是大致相同。
02
金相显微镜的反射光图像的观察模式
针对金相样品的物理特性，金相显微镜一般有明场、暗场、偏光、微分干涉这四种常见的观察方法，近十年新的又出现了激光共聚焦的方法。按照现代仪器“模块化设计，积木式结构”的设计思想，这四种功能并不一定固化在每一台金相显微镜上，而是以明场作为基本核心，可以将其他功能象“搭积木”一样组合到该显微镜上。如基本的有明场和暗场功能，插入了起偏镜和检偏镜后就增加了正交偏光功能，再插入渥拉斯顿棱镜(Wollanston prism)就又增加了微分干涉功能。
1)明场(Bright Field)
明场照明是金相研究中主要的观察方法。入射线垂直地或近似垂直地照射在试样表面，利用试样表面反射光线进入物镜成像。如果试样是一个镜面，在视场内是明亮的一片，试样上的组织将呈色影像衬映在明亮的视场内，叫做“明场”照明。
明场效果
2)暗场 Dark Field
通过物镜的外周照明试样，照明光线不入射到物镜内，就可以得到试样表面绕射光而形成的像。如果试样是一个镜面，由试样上反射的光线仍以大的倾斜角向反方向反射，不可能进入物镜，在视场内是漆黑一片，只有试样凹凸之处才能有光线反射进入物镜，试样上的组织将以亮白影像映衬在漆黑的视场内，如同星星在夜空，叫做“暗场”照明。
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