金相显微镜是用来观察不透明物体的，由于光线不能透过不透明物体所以必须采用一套复杂的照明系统使光线从正面或侧面把物体表面照亮，然后依靠物体表面的反射能力，使部分光线反射入光学系统，经放大成象，为眼睛所观察。由此可见，金相显微镜是利用反射光观察不透明物体的。

金相显微镜的种类很多，它主要根据金相研究的目的。对象、方法的不同而设计。如偏光金相显微镜、相衬金相显微镜、紫外光金相显微镜等。从光路形式来看，也有正置式与倒置式光路之分，两者的主要区别是基于对金相试样的要求不问。凡是金相试样磨面向上放置，试样表面要与底面平行，物镜胡下观察的都称为正置式光路(即与生物显微镜的观察形式相同)。凡是磨面朝下放置、试样底面为任意形状、物镜朝上观察的都称为倒置式光路。

正置式显微镜的光路原理图，来源:http://www.medidit.com/tags/1608/

倒置金相显微镜的光路原理

正置式光路的缺点是试样底面必须与金相磨面平行，这就使试样制作的难度大大增加。因为要做到试样的底面与磨面平行往往是不容易的。但如果两表面不平行，就会使磨面与光轴不垂直，特别在高倍观察时，两面间的微小倾角都会使视场局部模糊不清。此外，试样的高度亦受到镜臂提升高度的限制。倒置式光路可以克服上述缺点。它的物镜朝上，金相磨面与载物台表面重合，因此能很好地与物镜光轴垂直，排除了试样两面间因不平行所引起的成象不清晰的缺点。同时试样高度亦不受限制，只要它的重量不超过裁物台所容许承受的限度即可。

金相显微镜的分类过去按其外形与用途划分为台式、立式、卧式三类。但近十多年来，国外金相显微镜发展很快，品种繁多，向着高质量、多性能、多用途方向发展。普遍采用了平场消色差物镜和大视场目镜，给金相组织的分析研究带来许多方便。在性能方面，不但有一般的明场照明、暗场照明、偏光观察、摄影、投影等，而且有相衬、干涉、差分干涉相衬、显微硬度，高、低温台，还带有电视和自动分析，自动摄影等，表现了一机多用的特点。因此，金相显微镜的分类，比较合理的是按其性能参数与用途而不按其外形分类。我国把金相显微镜的产品划分为初级型、中级型、高级型三类。

初级金相显微镜：

图为我司VM1000I倒置金相显微镜，定位为初级金相显微镜产品

可作明场观察和摄影，结构简单、体积小，主要供工厂及学校金相实验室作一般金相组织分析之用。物镜采用10X、40X、100X的消色差物镜；目镜采用5X，10X，12.5X的惠更斯目镜；滤光片采用黄、绿两种；摄影总放大倍数必须为100X，500X等，工作台可作纵、横向移动；微动调焦范围不小于1.8毫米，分度值为0.002毫淋备有l0X分划目镜和0.0l毫米测微尺.

中级金相显微镜：

图为我司VM2200M正置金相显微镜，定位为中级金相显微镜产品

能作明场、暗场、侗光观察和摄影，主要供工厂及大专院校作金相分析研究之用。它采用4X，10X，25X，40X，63X，100X的平场消色差物镜及8X，10X，12.5X，16X等平场或广角补偿目镜，滤光片为黄、绿、蓝三种；摄影总放大倍数必须有100X，200X，500X，1000X等，摄影幅面不小于8.25厘米X12厘米，工作台可转动360°，最小读数值达l°，纵、横向移动范围均不小于l0毫米；微动调焦范围不小于2毫米，分度值为0.002毫米并要有10X分划目镜和0.01毫米测微尺。

高级金相显微镜：

图为我司VM3000I科研级金相显微镜，定位高级金相显微镜

高级金相显微镜具有明场、暗场、偏光、相衬、干涉观察和投影、摄影、显微硬度等，供大、中型工厂和高等院校及研究部门作金相研究用。它所采用的物镜是平场消色差、平场半复消色差或平场复消色差的，有2.5X，4X，10X、25X，40X，63X，100X物镜一套；目镜是平场或广角补偿目镜，有8X，10X，12.5X，16X，20X目镜一套；滤光片有黄、绿、蓝，中性四种；摄影总放大倍数必须有100X，200X，400X，500X，800X，1000X等，摄影幅面为12厘米X16.5厘米；投影幅面直径不小于250毫米；工作台可转动360°，最小读数值6‘；纵横向移动范围均不小于15毫米；微调范围及分度值与中级型金相显微镜相同，备有10X分划目镜，0.01毫米测微尺及显微硬度等，还对选购干涉装置。

上述分类方法，主要根据仪器的性能及用途划分，而不考虑其外形。这样有利于简化金相显微镜的品种规格，能以较少品种满足最大的需要，对提高产品的系列化、标准化、通用化及产品质量非常有利，对我国金相显微镜的发展起到促进作用。从上述分类标准对照我国目前金相显微镜产品可知，VM4800M大型金相显微镜是一种正在向高级金相显微镜发展的产品；VM2200M立式金相显微镜是属于中级型产品，我们将在第五章向读者介绍。而VM1000I型金相显微饶是属于初级金相显微镜。它在国产金相显微镜产品中，产量最大，用户最多，生产历史最长；在显微原理上与中级、高级金相显微镜没有根本区别；在光路形式上采用例置式。因此，我们将以VM1000I型初级金相显微镜为例子，对其光学设计原理、机械结构进行分析解剖，分别在后面进行介绍。