金相顯微鏡是用來觀察不透明物體的，由于光線不能透過不透明物體所以必須采用一套復(fù)雜的照明系統(tǒng)使光線從正面或側(cè)面把物體表面照亮，然后依靠物體表面的反射能力，使部分光線反射入光學(xué)系統(tǒng)，經(jīng)放大成象，為眼睛所觀察。由此可見，金相顯微鏡是利用反射光觀察不透明物體的。

金相顯微鏡的種類很多，它主要根據(jù)金相研究的目的。對象、方法的不同而設(shè)計。如偏光金相顯微鏡、相襯金相顯微鏡、紫外光金相顯微鏡等。從光路形式來看，也有正置式與倒置式光路之分，兩者的主要區(qū)別是基于對金相試樣的要求不問。凡是金相試樣磨面向上放置，試樣表面要與底面平行，物鏡胡下觀察的都稱為正置式光路(即與生物顯微鏡的觀察形式相同)。凡是磨面朝下放置、試樣底面為任意形狀、物鏡朝上觀察的都稱為倒置式光路。

正置式顯微鏡的光路原理圖，來源:http://www.medidit.com/tags/1608/

倒置金相顯微鏡的光路原理

正置式光路的缺點是試樣底面必須與金相磨面平行，這就使試樣制作的難度大大增加。因為要做到試樣的底面與磨面平行往往是不容易的。但如果兩表面不平行，就會使磨面與光軸不垂直，特別在高倍觀察時，兩面間的微小傾角都會使視場局部模糊不清。此外，試樣的高度亦受到鏡臂提升高度的限制。倒置式光路可以克服上述缺點。它的物鏡朝上，金相磨面與載物臺表面重合，因此能很好地與物鏡光軸垂直，排除了試樣兩面間因不平行所引起的成象不清晰的缺點。同時試樣高度亦不受限制，只要它的重量不超過裁物臺所容許承受的限度即可。

金相顯微鏡的分類過去按其外形與用途劃分為臺式、立式、臥式三類。但近十多年來，國外金相顯微鏡發(fā)展很快，品種繁多，向著高質(zhì)量、多性能、多用途方向發(fā)展。普遍采用了平場消色差物鏡和大視場目鏡，給金相組織的分析研究帶來許多方便。在性能方面，不但有一般的明場照明、暗場照明、偏光觀察、攝影、投影等，而且有相襯、干涉、差分干涉相襯、顯微硬度，高、低溫臺，還帶有電視和自動分析，自動攝影等，表現(xiàn)了一機(jī)多用的特點。因此，金相顯微鏡的分類，比較合理的是按其性能參數(shù)與用途而不按其外形分類。我國把金相顯微鏡的產(chǎn)品劃分為初級型、中級型、高級型三類。

初級金相顯微鏡：

圖為我司VM1000I倒置金相顯微鏡，定位為初級金相顯微鏡產(chǎn)品

可作明場觀察和攝影，結(jié)構(gòu)簡單、體積小，主要供工廠及學(xué)校金相實驗室作一般金相組織分析之用。物鏡采用10X、40X、100X的消色差物鏡；目鏡采用5X，10X，12.5X的惠更斯目鏡；濾光片采用黃、綠兩種；攝影總放大倍數(shù)必須為100X，500X等，工作臺可作縱、橫向移動；微動調(diào)焦范圍不小于1.8毫米，分度值為0.002毫淋備有l(wèi)0X分劃目鏡和0.0l毫米測微尺.

中級金相顯微鏡：

圖為我司VM2200M正置金相顯微鏡，定位為中級金相顯微鏡產(chǎn)品

能作明場、暗場、侗光觀察和攝影，主要供工廠及大專院校作金相分析研究之用。它采用4X，10X，25X，40X，63X，100X的平場消色差物鏡及8X，10X，12.5X，16X等平場或廣角補(bǔ)償目鏡，濾光片為黃、綠、藍(lán)三種；攝影總放大倍數(shù)必須有100X，200X，500X，1000X等，攝影幅面不小于8.25厘米X12厘米，工作臺可轉(zhuǎn)動360°，最小讀數(shù)值達(dá)l°，縱、橫向移動范圍均不小于l0毫米；微動調(diào)焦范圍不小于2毫米，分度值為0.002毫米并要有10X分劃目鏡和0.01毫米測微尺。

高級金相顯微鏡：

圖為我司VM3000I科研級金相顯微鏡，定位高級金相顯微鏡

高級金相顯微鏡具有明場、暗場、偏光、相襯、干涉觀察和投影、攝影、顯微硬度等，供大、中型工廠和高等院校及研究部門作金相研究用。它所采用的物鏡是平場消色差、平場半復(fù)消色差或平場復(fù)消色差的，有2.5X，4X，10X、25X，40X，63X，100X物鏡一套；目鏡是平場或廣角補(bǔ)償目鏡，有8X，10X，12.5X，16X，20X目鏡一套；濾光片有黃、綠、藍(lán)，中性四種；攝影總放大倍數(shù)必須有100X，200X，400X，500X，800X，1000X等，攝影幅面為12厘米X16.5厘米；投影幅面直徑不小于250毫米；工作臺可轉(zhuǎn)動360°，最小讀數(shù)值6‘；縱橫向移動范圍均不小于15毫米；微調(diào)范圍及分度值與中級型金相顯微鏡相同，備有10X分劃目鏡，0.01毫米測微尺及顯微硬度等，還對選購干涉裝置。

上述分類方法，主要根據(jù)儀器的性能及用途劃分，而不考慮其外形。這樣有利于簡化金相顯微鏡的品種規(guī)格，能以較少品種滿足最大的需要，對提高產(chǎn)品的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化及產(chǎn)品質(zhì)量非常有利，對我國金相顯微鏡的發(fā)展起到促進(jìn)作用。從上述分類標(biāo)準(zhǔn)對照我國目前金相顯微鏡產(chǎn)品可知，VM4800M大型金相顯微鏡是一種正在向高級金相顯微鏡發(fā)展的產(chǎn)品；VM2200M立式金相顯微鏡是屬于中級型產(chǎn)品，我們將在第五章向讀者介紹。而VM1000I型金相顯微饒是屬于初級金相顯微鏡。它在國產(chǎn)金相顯微鏡產(chǎn)品中，產(chǎn)量最大，用戶最多，生產(chǎn)歷史最長；在顯微原理上與中級、高級金相顯微鏡沒有根本區(qū)別；在光路形式上采用例置式。因此，我們將以VM1000I型初級金相顯微鏡為例子，對其光學(xué)設(shè)計原理、機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析解剖，分別在后面進(jìn)行介紹。