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金相显微镜是进行金属显微分析的主要工具。专门将制备的金属试样放在金相显微镜下进行放大和观察，可以研究金属组织与其成分和性能之间的关系；确定各种金属经不同加工及热处理后的显微组织；鉴别金属材料质量的优劣，如各种非金属夹杂物在组织中的数量分布情况以及金属晶粒度大小等。

因此，利用金相显微镜来观察金属内部组织与缺陷是金属材料研究中的一种基本实验技术。简单地讲，金相显微镜是利用光的反射将不透明物件放大后进行观察的。金相显微镜不同于生物显微镜，它利用光的反射来观察物体。金相显微镜不像放大镜那样由单个透镜组成，而是由两级特定透镜组成，靠近被观察物体的透镜叫做物镜，而靠近眼睛的透镜叫做目镜，借助物镜与目镜的两次放大，就能将物体放大到很高的倍数（大概2000倍）。

显微镜的放大作用由物镜跟目镜共同完成。物体位于物镜的焦点以外，经物镜放大而成倒立的实像,这一实像恰巧落在目镜的另外一个焦点以内，Z后由目镜再次放大成虚像。通常在观察组织时所见到的像，就是经过物镜、目镜两次放大，在距人眼约250mm明视距离处形成的虚像。

在金相显微镜中照明光束从物镜方向射到被观察物体表面，被物面反射后再返回物镜成像。金相显微镜的基本分类：正置金相显微镜和正交偏光金相显微镜。正置金相显微镜适用于电子、冶金、化工和仪器仪表行业，用于观察透明、半透明或不透明的物质，如金属陶瓷、集成块、印制电路板、液晶板、薄膜、纤维、镀涂层以及其他非金属材料，也适合在医药、农林、学校、科研部门作观察分析用。