正置金相显微镜的光路设计：透射光与反射光的巧妙结合

正置金相显微镜，因其物镜位于载物台下方而得名，是材料科学和金属学研究中不可或缺的工具。其精妙的光路设计，使其能够清晰地观察不透明样品的微观结构。与透射式显微镜不同，金相显微镜主要利用反射光成像，但也可能包含透射光照明功能，以满足不同样品和观察需求。

光源通常是卤素灯或LED，提供明亮且稳定的光线。光源发出的光线首先经过场光阑，它控制照明视场的范围，可以调节光斑的大小以匹配观察区域。随后，光线经过聚光镜，聚光镜的作用是将光线均匀地汇聚到样品表面，形成柯勒照明。 柯勒照明能够保证样品得到充分而均匀的照明，避免光线不均匀导致的图像质量下降。 聚光镜的孔径光阑控制入射光线的角度，影响图像的对比度和分辨率。

光线经过聚光镜后，照射到样品表面。由于金相样品是不透明的，光线会在样品表面发生反射。反射光线携带了样品表面微观结构的信息。这时，物镜起着至关重要的作用。物镜是一个复杂的透镜系统，它收集来自样品表面的反射光线，并将其聚焦成一个实像。物镜的放大倍数和数值孔径决定了显微镜的分辨率和放大倍率。

物镜形成的实像会被目镜进一步放大，最终形成我们能够观察到的虚拟像。目镜通常提供10倍的放大倍率，与物镜的放大倍率共同决定最终的放大倍数。现代金相显微镜通常配备多种倍数的物镜，以满足不同的观察需求。

为了实现清晰成像，正置金相显微镜配备了精密的调焦机构，可以精确地调整物镜与样品之间的距离，以获得最佳的焦平面。 此外，载物台也设计为可以精细移动，方便观察样品的不同区域。

总之，正置金相显微镜的光路设计是一个复杂的系统工程，它巧妙地结合了反射光照明和一系列精密的光学元件，实现了对不透明样品微观结构的高清晰度观察。 其光路设计中的每一个环节都至关重要，只有各部分协调工作，才能获得高质量的金相图像，为材料研究提供可靠的数据支撑。