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金相顯微鏡光學知識講解
光
光波是一種橫波，也有各種頻率。其波形按強度的大小沿著傳(chuan) 播方向成正弦波分布。
若光以速度V沿著OX方向傳(chuan) 播，兩(liang) 峰之間的距離稱作波長，用λ表示，波長隨顏色有差異，即使同樣顏色通過不同媒介後也會(hui) 發生變化。光亮度取決(jue) 於(yu) 振動量的大小,用Y表示，其關(guan) 係式如下：
Y=A sin 2π（t/T-x/λ）
λ=VT=V/F
ω=2π/T=2πF
式中：t——時間；x——相位；Ａ——振幅決(jue) 定光的強度；λ——波長；F——頻率；ω——角頻率決(jue) 定光的顏色；V——速度；T——周期
光波通過透鏡或在樣品上反射常導致波陣麵的推遲——它決(jue) 定了光的相位。
光除了波動性外還具有明顯的粒子性。光的波動和粒子兩(liang) 方麵相互並存的性質稱為(wei) 光的波粒二相性。
具有單一頻率的光稱為(wei) 單色光。光源中一個(ge) 分子在某一瞬時所發出的光具有特定的頻率，原本是單色性的。但是，光源中有大量分子或原子，所發出的光具有各種不同頻率，這種由各種頻率複合起來的光稱為(wei) 複色光（如太陽光、白熾燈光等）。但複色光通過三棱鏡時，由於(yu) 各種頻率的光在玻璃中的傳(chuan) 播速度各不相同，折射率也不同，致使複色光中各種不同頻率的光將按不同的折射角分開，成為(wei) 一個(ge) 色散的光譜，像彩虹一樣按照波長（頻率）排列分布。
光的反射和折射
根據光具有波動性和粒子性的特點，可以分別用物理光學和幾何光學兩(liang) 部分理論來描述光的特性和傳(chuan) 播方式。在顯微鏡中幾何光學應用較多，從(cong) 簡單的棱鏡、透鏡等零部件到多功能的大型金相顯微鏡，整體(ti) 都是根據幾何光學定律設計的。
光線在各向同性的均勻介質中是直線傳(chuan) 播的。
在各向同性的均勻介質中，兩(liang) 條光線相交，在相交後可繼續傳(chuan) 播，而互不影響。
光線射在不同介質麵上，其方向發生改變，遵守折射定律和反射定律。
反射光線與(yu) 入射光線和法線都在同一個(ge) 平麵上，且它們(men) 分別在法線的兩(liang) 邊。
出射的反射角θ′等於(yu) 入射角θ，即θ=θ′
折射光線與(yu) 入射光線和法線都在同一個(ge) 平麵上，且它們(men) 分別在法線的兩(liang) 邊，見圖5-4。
光在不同介質中的傳(chuan) 播速度各不相同,在光密介質中速度慢，在光疏介質中速度快，在真空中速度最快。
在折射時，入射角θ1的正弦和折射角θ2的正弦之比等於(yu) 光在兩(liang) 種介質中傳(chuan) 播速度之比（參見圖5-4）。
sinθ1/sinθ2= V1/V2（5-4）
式中：V1、V 2為(wei) 光在兩(liang) 種介質中的傳(chuan) 播速度。
由式（5-4）可得出：
V2sinθ1= V1sinθ2（5-5）
從(cong) 而可得出這樣的結論：光線從(cong) 光疏介質（V快）進入光密介質（V慢）時，折射角小於(yu) 入射角；反之，光線從(cong) 光密介質進入光疏介質時，折射角大於(yu) 入射角。
光線在同一介質中的傳(chuan) 播速度是個(ge) 定值。因此，對於(yu) 給定的兩(liang) 種介質來說，入射角θ1的正弦和折射角θ2的正弦之比總是一個(ge) 常數。用n21表示：
n21 = sinθ1/sinθ2（5-6）
常數n21稱做光線從(cong) 第一種介質射入第二種介質時的折射率。
結合（5-4）式即得：
n21= sinθ1/sinθ2= V1/V 2（5-7）
如果光線是從(cong) 真空入射到某種介質裏，它在真空裏的傳(chuan) 播速度用C表示，在介質裏的傳(chuan) 播速度用V表示，根據（5-7）式
n = sinθ1/sinθ2= C/V2（5-8）
光線從(cong) 真空入射到某種介質裏的折射率n，叫做該介質的絕對折射率，簡稱為(wei) 該介質的折射率。
光在空氣裏的傳(chuan) 播速度比在真空裏的傳(chuan) 播速度C略小一點（相差甚少），所以可看成是相等的，即空氣折射率近似等於(yu) 1,因此常把光線從(cong) 空氣射入某種介質的折射率當作這一介質的折射率。
n1= C/V1 ；n2= C/V2
代入式n21 = sinθ1/sinθ2= n2/ n1
當光線從(cong) 光密介質進入光疏介質時,根據公式（5-9）：sinθ1/sinθ2= n2/ n1 即：n1＞n2；當折射角θ2 = 90°時，sinθ2= 1；如果繼續增大入射角θ1，光線就不產(chan) 生折射現象，而全部反射回光密介質中，這就是全反射現象。剛開始發生全反射現象的入射角就稱之為(wei) “臨(lin) 界角"，用θc表示
