Микрометрия. Измерение микроскопических объектов.

Обновлено: 09.05.2024

Настройка микроскопа для работы при большом увеличении. Масляная иммерсия.

1. При работе с объективом большого увеличения для создания достаточного освещения необходим искусственный свет. Для этого используют настольную лампу или специальный осветитель для микроскопа с матовой лампочкой. При работе с лампой накаливания необходимо между ней и микроскопом поместить лист бумаги. Поверните зеркало плоской поверхностью вверх так, чтобы свет, отражаясь, попадал в микроскоп.

2. Сфокусируйте конденсор, не убирая препарата с предметного столика. Поднимите конденсор так, чтобы расстояние между ним и предметным столиком было не более 5 мм. Глядя в микроскоп, поворачивайте винт грубой настройки до тех пор, пока объект не попадет в фокус. Теперь наводите фокус конденсора до тех пор, пока изображение лампы не нало-жится точно на препарат. Поместите конденсор несколько вне фокуса так, чтобы изображение лампы исчезло. Теперь освещение должно быть оптимальным. В конденсор вмонтирована диафрагма. Ею регулируют величину отверстия, через которое проходит свет. Это отверстие должно быть открыто как можно шире. Таким образом достигается максимальная четкость изображения.

3. Поворачивайте револьверную головку до тех пор, пока объектив большого увеличения (х40 или 4 мм) не попадет в паз. Если на малом увеличении фокус уже был установлен, то при повороте револьверной головки объектив большого увеличения автоматически установится приблизительно в фокусе. Фокусирование всегда производите движением объектива вверх с помощью винта тонкой настройки.

4. Если при движении объектива с линзами большого увеличения фокус не устанавливается, сделайте следующее: глядя на предметный столик сбоку, опускайте тубус микроскопа до тех пор, пока линза почти не коснется препарата. Следите за отражением линзы объектива на препарате и добивайтесь того, чтобы линза почти коснулась своего изображения.

5. Глядя в микроскоп и поворачивая винт тонкой настройки, медленно поднимайте объектив до тех пор, пока изображение не попадет в фокус.

Масляная иммерсия

Для того чтобы получить более сильное увеличение, чем при работе с обычным объективом большого увеличения (х400), необходимо использовать масляно-иммерсионную линзу. Способность линзы собирать свет в значительной степени усиливается, если между линзой объектива и покровным стеклом поместить жидкость. Жидкость должна иметь тот же коэффициент преломления, что и сама линза. Поэтому в качестве жидкости обычно используют кедровое масло.

1. Положите препарат на предметный столик и сфокусируйте изображение так же, как при работе с обычным большим увеличением. Вместо объектива с линзой большого увеличения установите объектив с масляно-иммерсионной линзой.

2. Капните каплю кедрового масла на покровное стекло непосредственно над исследуемым объектом.

3. Снова сфокусируйте изображение теперь уже под малым увеличением, затем поворотом револьверной головки установите объектив с масляно-иммерсионной линзой так, чтобы его кончик касался капли масла.

4. Глядя в микроскоп, очень осторожно сфокусируйте линзу с помощью винта тонкой настройки. Помните, что фокусная плоскость линзы находится всего в 1 мм от поверхности покровного стекла.

5. Кончив работу, сотрите с линзы масло мягкой тряпочкой.

Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.

Измерительный микроскоп

Цель работы. Знакомство с устройством штангенциркуля, микрометра, микроскопа, приобретение навыков использования этих приборов для измерения линейных размеров тел.

Принадлежности. Модель линейного нониуса, штангенциркуль, микрометр, измерительный микроскоп, набор исследуемых тел.

КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Существует большое количество типов приборов, служащих для определения линейных размеров тел. Измерение длин часто производят масштабной линейкой. Величина наименьшего деления масштабной линейки называется ценой деления. Обычно цена деления линейки равна 1 мм. Точность измерения такой линейки не превышает 0,5 мм. Для повышения точности измерений измерительный прибор снабжают дополнительной шкалой, которую называют нониусом.

Линейный нониус

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Пусть а – цена деления нониуса, b – цена деления масштабной линейки, тогда:

Величину, равную разности между ценой деления линейки и ценой деления нониуса, называют точностью нониуса. Таким образом, точность нониуса равна отношению цены деления масштаба к числу делений нониуса.

Например, если цена деления масштаба b = 1 мм, то при m = 10 точность нониуса равна 0.1 мм, а при m = 20 — 0.05 мм.

Измерение прибором, имеющим нониус, выполняют следующим образом: измеряемое тело помещают между нулевым делением шкалы масштаба и нулевым делением нониуса (рис. 2). Затем производят подсчет числа целых делений k шкалы масштаба, укладывающихся между нулевыми штрихами, и находят номер штриха n шкалы нониуса, который лучше других совпадает с каким-либо штрихом шкалы масштаба. Из анализа рис. 2 следует, что искомая длина тела L определяется формулой

Здесь k – число делений шкалы масштаба, укладывающихся в измеряемой длине; n – номер штриха нониуса, совпадающего с каким-либо штрихом шкалы масштаба. Таким образом:

Если b = 1 мм, m = 20, то (мм).

Штангенциркуль

Линейный нониус используется в измерительном инструменте, который называется штангенциркулем.

Штангенциркуль (рис. 3) состоит из стальной линейки 1 с ценой деления 1 мм и нониуса 2, который может перемещаться вдоль линейки. Линейка и нониус снабжены упорами 3 и 4. Когда упоры соприкасаются, нулевые штрихи шкалы линейки и шкалы нониуса должны совпадать друг с другом. Для того чтобы измерить длину предмета, его необходимо поместить между упорами, которые сдвигают до соприкосновения с предметом (без сильного нажима) и закрепляют винтом 5. После этого производят отсчет по линейке и шкале нониуса. Линейные размеры предмета определяют по следующей формуле:

Микрометр (рис. 4) состоит из двух основных частей: скобы 1 и микрометрического винта 2. Микрометрический винт представляет собой

стержень, снабженный точной винтовой нарезкой. Он ввинчивается в отверстие скобы с внутренней нарезкой. На микрометрическом винте закреплен полый цилиндр (барабан) 3 со шкалой. При вращении микрометрического винта барабан перемещается вдоль линейной шкалы, нанесенной на стебле 4. Величина поступательного перемещения винта при повороте его на один оборот называется шагом винта. В микрометрах используются микрометрические винты, у которых шаг равен 0.5 мм. Фактически на стебле имеется две шкалы. Цена деления каждой из них равна 1 мм. Эти шкалы сдвинуты относительно друг друга на 0.5 мм. Цифры проставлены около делений нижней шкалы (рис. 4). Шкала барабана содержит 50 делений. При шаге винта 0.5 мм цена деления шкалы барабана равна 0.01 мм.

При измерении предмет помещают между упорами 5 и 6. Вращая микрометрический винт, добиваются того, чтобы измеряемый предмет был зажат между упорами. Для уменьшения ошибки, связанной с сильным и неодинаковым в разных опытах сжатием измеряемого предмета, микрометр снабжен специальной головкой (с трещоткой) 7, позволяющей создавать при измерениях небольшое, одинаковое во всех опытах давление на исследуемый объект.

Отсчет производят следующим образом: по нижней шкале стебля определяют число целых миллиметров, а по шкале барабана – число сотых миллиметра.

Далее, если между краем барабана и последним из наблюдаемых штрихов нижней шкалы виден штрих верхней шкалы, к полученному результату прибавляют 0.50 мм. Таким образом, в случае, представленном на рис. 5, измеряемая длина равна 12,73 мм.

П р и м е ч а н и е.Запрещается вращать микрометрический винт микрометра за барабан, так как в этом случае он может быть выведен из строя.

Измерительный микроскоп

Измерение размеров малых тел можно производить с помощью специального микроскопа, снабженного прозрачной линейкой, изображение которой находится в фокальной плоскости окуляра.

Измерительный микроскоп (рис. 5) состоит из подвижного тубуса 1, который вставлен в корпус 2. На тубусе нанесена миллиметровая шкала с пределами 130 мм. 190 мм. В верхнюю часть тубуса вставлен окуляр 3 с прозрачной шкалой (линейкой). В нижнюю часть корпуса микроскопа ввинчен объектив 4. Подвижный тубус позволяет изменять расстояние между окуляром и объективом. Это приводит к изменению цены деления шкалы окуляра. В таблице приведены значения цены деления окулярной шкалы при различной длине тубуса.

Длина тубуса (мм)	Цена деления шкалы окуляра (мм)
0,056	0.043
0,053	0,039
0,049	0,036
0,045	0,033
0,041	0,030
0,038	0,028
0,036	0,027

Цена деления шкалы определяется суммарным увеличением, даваемым объективом и окуляром микроскопа.

При определении линейных размеров тел подсчитывают число делений шкалы окуляра, укладывающихся в его изображении, и умножают на цену деления шкалы:

Точность измерения равна цене деления окулярной шкалы. Она возрастает с увеличением длины тубуса микроскопа.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

ЗАДАНИЕ 1. Изучить устройство линейного нониуса по его модели. Изучить конструкцию штангенциркуля, определить его технические характеристики: предел измерения, точность нониуса. Изучить конструкцию микрометра, определить его технические характеристики: предел измерения, точность микрометра. Изучить конструкцию измерительного микроскопа и его технические характеристики.

ЗАДАНИЕ 2. Определить объем бруска с помощью штангенциркуля.

1. Определить линейные размеры (a, b, h) бруска, проделав по 4 – 5 измерений в различных его местах.

2. Найти средние значения измеренных величин (`a,`b,`h ).

3. Вычислить среднее значение объема бруска .

4. Определить ошибку измерений величин a, b, h.

Если случайная ошибка измерений указанных величин значительно меньше точности штангенциркуля, то в качестве абсолютной ошибки измерений принимают ошибку, равную точности штангенциркуля.

5. Определить относительную ошибку, с которой определен объем бруска по следующей формуле:

6. Оценить среднюю абсолютную ошибку, с которой определен объем бруска:

Результаты измерений и вычислений занести в таблицу.

7. Окончательный результат представить в виде:

№ п/п	a (мм)	b (мм)	h (мм)	D a (мм)	D b (мм)	D h (мм)
1.
2.
3.
4.
5.
среднее

ЗАДАНИЕ 3. Определить объем шара и цилиндра с помощью микрометра или штангенциркуля. Подсчитать ошибку, с которой определен объем по формулам

где D – диаметр шара;

где D – диаметр цилиндра, h – его высота.

ЗАДАНИЕ 4. С помощью весов определить массу одного из тел и, зная его объем, рассчитать плотность материала:

Найти ошибку, с которой определена плотность, по формуле

ЗАДАНИЕ 5. Определить диаметр отверстия капилляра с помощью измерительного микроскопа. Оценить ошибку измерений.

1. Что называется ценой деления прибора?

2. Как устроен линейный нониус?

3. Как определить точность нониуса?

4. Каким образом производятся измерения линейных размеров тел с помощью штангенциркуля, микрометра, измерительного микроскопа?

5. Как определяются ошибки прямых и косвенных измерений?

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Лабораторный практикум по общей физике./ Под ред. Гершензона Е.М. и Малова Н.Н. – М.: Просвещение,1985.

Микрометрия. Измерение микроскопических объектов.

Подготовка материала для работы с микроскопом.

Биологические объекты можно исследовать как живыми, так и фиксированными. В последнем случае для более тщательного изучения материал можно разделить на части и обработать различными красителями, чтобы выявить и идентифицировать те или иные структуры. Из исследуемого объекта можно приготовить временные или постоянные препараты.

Фиксация препаратов

Фиксация — это сохранение материала в состоянии, близком к естественному. Для этого необходимо быстро умертвить ткани, что лучше всего достигается с небольшими кусочками живого материала. Используемое для этого вещество называется фиксатором. Быстрой фиксацией достигается сохранение изначальной структуры объекта, причем ткани уплотняются настолько, что с них можно готовить тонкие срезы.

Обезвоживание препаратов

Обезвоживание проводится при подготовке материала к заливке или для заключения его в соответствующую среду, которая не смешивается с водой. Воду необходимо удалить также потому, что иначе препарат будет со временем разрушен бактериями. Для того чтобы сохранить ультраструктуру, обезвоживание надо проводить постепенно, обрабатывая материал рядом водных растворов этанола или про-панона (ацетона) со все возрастающей концентрацией, и закончить обработку «абсолютным» (безводным) этанолом или пропаноном.

Просветление препаратов

Некоторые из общеупотребительных сред для заливки и заключения не смешиваются со спиртом. Поэтому его надо постепенно замещать средой (просветляющим веществом), с которой заливочная среда смешивается, например ксилолом. Это приводит также к тому, что материал становится прозрачным.

Заливка препаратов

Для того чтобы с помощью микротома получить очень тонкий срез, необходимо, чтобы материал был залит в соответствующую опорную среду. При приготовлении препаратов для световой микроскопии объекты заливают в парафин, которому затем дают остыть. Для электронной микроскопии приходится использовать более твердые вещества (пластмассы или смолы), поскольку здесь необходимы особо тонкие срезы, а значит, и опора должна быть более плотной.

Различия в подготовке материалов для светового и электронного микроскопов

Изготовление срезов препаратов

Как правило, толщина кусочков материала слишком велика, чтобы сквозь них могло пройти достаточное для исследования под микроскопом количество света. Обычно приходится срезать очень тонкий слой исследуемого материала, т. е. готовить срезы. Срезы можно делать бритвой или на микротоме. Вручную срезы готовятся с помощью остро отточенной бритвы. Для работы на обычном микроскопе срезы должны быть толщиной 8—12 мкм. Ткань закрепляют между двумя кусочками сердцевины бузины. Бритву смачивают жидкостью, в которой хранилась ткань; срез делают через бузину и ткань, причем бритву держат горизонтально и двигают ее к себе медленным скользящим движением, направленным чуть вкось. Быстро сделав несколько срезов, следует выбрать из них самый тонкий, содержащий характерные участки ткани.

Срез с ткани, залитой в ту или иную среду, можно сделать на микротоме. Для светового микроскопа срезы толщиной в несколько микрометров можно сделать с залитой в парафин ткани с помощью специального стального ножа. На ультратоме изготавливают чрезвычайно тонкие срезы (20—100 нм) для электронного микроскопа. В этом случае необходим алмазный или стеклянный нож.

Срезы для светового микроскопа можно приготовить, не заливая материал в среду; для этого используют замораживающий микротом. В процессе приготовления замороженного среза образец сохраняется в замороженном и, следовательно, в твердом состоянии.

Окрашивание препаратов

Как правило, биологические структуры на препаратах прозрачны, поэтому для получения контраста между ними приходится прибегать к различным средствам. Самым распространенным является окрашивание. Некоторые красители, используемые в световой микроскопии, перечислены в таблице.

Определенные красители в низких концентрациях не токсичны для живых тканей и поэтому могут применяться для окрашивания живого материала. Их называют прижизненными (витальными) красителями. К ним относятся, например, метиленовый синий и нейтральный красный.

При окрашивании парафиновых срезов парафин удаляют с помощью растворителя, а срез перед окрашиванием частично обводняют.

Полностью окрашенные срезы заключают на предметном стекле в специальную среду, например в канадский бальзам или эупарол; она не пропускает воздух, так что срез может сохраняться в ней неограниченно долго. Заключенный в среду срез накрывают покровным стеклом.

Последовательность описанных выше действий типична, когда речь идет о приготовлении тонких срезов для постоянных препаратов. Однако часто в порядок действий вносят два следующих изменения:

а) если срез сырого материала готовят вручную, то сначала делают срез, а потом его фиксируют;

б) окрашивать можно после фиксации или же в процессе обезвоживания на какой-либо его стадии. Например, красителем, растворенным в 50%-ном этаноле, можно окрасить срез после его обезвоживания в 50%-ном этаноле.

Описанная процедура приготовления препаратов в основном сходна как для светового, так и для электронного микроскопов, хотя существуют некоторые различия в деталях.

Совершенно очевидна необходимость уметь определять точные размеры структур, изучаемых с помощью микроскопа. Измерение микроскопических объектов называется микрометрией. Для этого существуют специальные шкалы, или микрометры. Одну такую шкалу (окулярмикрометр) вставляют в окуляр, а другую (объектмикрометр) помещают на предметный столик. Обе шкалы равномерные, причем абсолютное значение одного деления известно только для объектмикрометра.

Обращайтесь с микрометрами осторожно, следите, чтобы на них не осталось отпечатков пальцев. Держите их только за края, чтобы случайно не поцарапать.

Прежде чем измерять с помощью окулярмикрометра какой-нибудь объект, нужно установить цену деления окулярмикрометра при каждом из увеличений. Иными словами, нужно откалибровать окулярмикрометр. Для этого на предметный столик помещают вместо препарата объектмик-рометр и отсчитывают, сколько его делений приходится на известное число делений окулярмикрометра при данном увеличении. Порядок действий следующий:

1. Отвинтите верхнюю линзу окуляра и вставьте в окуляр микрометр, следя за тем, чтобы шкала была обращена кверху. Микрометр будет при этом лежать горизонтально, опираясь на выступ внутри окуляра. Верните линзу на место.

2. На предметный столик поместите объект-микрометр. Свет должен проходить через шкалу (она должна быть хорошо видна в микроскоп).

3. Поворотом револьверной головки поставьте на место объектив малого увеличения и медленно поднимайте его винтом грубой настройки до тех пор, пока шкала не попадет в фокус.

4. Вращая линзу окуляра, установите шкалу окулярмикрометра параллельно шкале объектмикрометра, а затем передвиньте последнюю так, чтобы показания обеих шкал можно было сопоставлять.

5. Определите возможно более точно, сколько делений объектмикрометра приходится на известное число делений окулярмикрометра. (Чем больше делений вы возьмете, тем большей будет точность.).

6. Цена деления объектмикрометра может быть 0,1 или 0,01 мм (эта величина на нем указана). Зная ее, вы можете рассчитать абсолютное значение одного деления окулярмикрометра для данного увеличения.

7. Повторите ту же процедуру для других линз объектива, с которыми вы намерены работать (а, если необходимо, то и для любых других линз окуляра). Калибровка каждого окулярмикрометра всегда рассчитана только на данный набор линз и данный микроскоп.

8. Уберите с предметного столика объект-микрометр и поставьте на его место препарат. Теперь вы можете измерить любую часть препарата в делениях шкалы окуляр-микрометра. Поворачивая линзу окуляра, устанавливайте шкалу окулярмикрометра параллельно той части препарата, которую вы собираетесь измерить.

Легче переводить деления окулярмикрометра в абсолютные величины с помощью графика. При этом по оси ординат откладывают число делений окулярмикрометра, например 100, а по оси абсцисс — размеры в миллиметрах. Найдите для каждого увеличения две точки, соответствующие 1 и 100 делениям окулярмикрометра, и соедините их прямой. Постройте в одних и тех же координатах такие графики для каждого увеличения, используя подходящие шкалы для оси абсцисс. Теперь вы можете определить величину в миллиметрах для любого числа делений окулярмикрометра при любом увеличении. Такие графики всегда удобно хранить под рукой вместе с микроскопом.

3. Измерение микроскопических объектов при помощи окулярных и объективных микрометров

Окулярный микрометр (окуляр-микрометр) представляет собой обычный окуляр, в который вставлена (между линзами) круглая тонкая стеклянная пластинка со шкалой (длиной 5 мм) с делениями через 0,1мм.

Объективный микрометр (объект - микрометр) имеет стеклянную или металлическую пластинку (рис.4), на которой нанесена шкала (длиной обычно 1 мм) с делениями через 0,01 мм (10 мкм).

При помощи окуляра - микрометра измеряют микроскопические объекты - величину зерен, глубину цементованного и азотированного слоев, и др. В связи с тем, что увеличение микроскопа зависит от комбинации окуляра и объектива, цена деления окуляра - микрометра будет зависеть от того, в паре с каким объективом рассматривается в окуляре - микрометре микрошлиф. Поэтому необходимо для каждого объектива в отдельности определить цену деления окуляра - микрометра.

3.1 Определение цены деления окуляр - микрометра.

Окуляр - микрометр используют для измерения линейных размеров разнообразных микроскопических объектов. В комплекте оптики микроскопа МИМ-7 для этого приспособлен окуляр 7. Вращая головку глазной линзы такого окуляра, получают резкое изображение его шкалы на фоне микроструктуры.

Прежде чем проводить измерение микрообъектов, необходимо определить цену деления окуляр - микрометра. Цена деления окуляр - микрометра зависит от увеличения объектива: она тем меньше, чем больше увеличение объектива. Цену деления объектива окуляр – микрометра определяют для каждого сочетания объектива и окуляра при помощи объект - микрометра.

Объект - микрометр помещают на предметном столике микроскопа. Наводку на резкость шкалы объект - микрометра осуществляют с помощью макро- и микровинтов. Резкость изображения шкалы окуляр - микрометр достигается вращением оправки глазной линзы окуляра.

После наводки на резкость, изображение шкалы объект – микрометра совмещают с изображением шкалы окуляр – микрометра (рис.5).Это достигается перемещением предметного столика и поворотом всего окуляр - микрометра в окулярном тубусе. При совмещении шкал подсчитывают число делений объект - микрометра, укладывающихся в некоторое число делений окуляр - микрометра. Цену деления окулярной шкалы определяют следующим соотношением.

Рис.5. Совмещение шкалы объект – микрометра и шкалы окуляр – микрометра.

где N_об. и N_ок. – число совмещенных делений объект - и окуляр – микрометров; 0,01 – цена деления (мм) объект – микрометра.

3.2. Определение размера зерна

сплавы, имеющие мелкие зерна обладают более высокими механическими свойствами: прочностью, пластичностью и вязкостью. Поэтому размер зерна зависит от состава и технологического процесса изготовления сплава (условий выплавки, разливки, обработки давлением, термической обработки) и могут быть не одинаковыми в различных плавках одного и того же состава, то во многих случаях необходимо экспериментальное определение их размеров.

Величина действительного зерна, т.е. зерна, которое имеет сплав в условиях эксплуатации и которое образуется при принятой обработке, определяется на микрошлифах путем травления. Для выявления структуры углеродистых, легированных сталей и чугунов наиболее часто используют реактивы:

1. Спиртовой раствор азотной кислоты (реактив Ржешотарского) - азотная кислота (плотность 1,4) 1-5 мл, этиловый спирт 100 мл.

2. Спиртовой раствор пикриновой кислоты (реактив Ижевского) - пикриновая кислота (кристаллическая) 4 г, этиловый спирт 100 мл.

Зерна попадают в плоскость шлифа произвольными сечениями. Поэтому даже если бы зерна имели в пространстве идеально одинаковую форму и размеры, их сечения плоскостью шлифа все равно были бы не одинаковыми.

Основными параметрами размера зерен металла, однофазного сплава, а также любой фазы является среднее число зерен в единице площади шлифа (N_cp) средняя площадь сечения зерна в плоскости шлифа (F_cp) и средний линейный размер зерна (Д_ср).

Для приближенной оценки размера зерна применяют сравнение исследуемой структуры с эталонными структурами при 100 - кратном увеличении. При этом размер зерен характеризуется условным порядковым номером (баллом) эталонной структуры, соответствующей определенной F_cp (или N_ср).

Большой точностью отличается широко известный метод Джеффриса. На матовом стекле микроскопа или на микрофотографии подсчитывают число зерен внутри квадрата или круга с известной площадью. Для этого удобно использовать картонный шаблон с квадратным отверстием.

Приведенное число зерен внутри квадрата

N=N₁+0,5N₂+1,

где N₁ - число зерен, целиком располагающихся внутри квадрата, N₂ - число зерен, пересеченных сторонами квадрата.

Коэффициент 0,5 учитывает, что сторона квадрата, пересекает ряд зерен, оставляет по обе стороны от себя статистически одинаковые суммарные площади зерен, т.е. каждое пересеченное зерно принадлежит квадрату своей 0,5 частью. Зерно, попавшее в вершину квадрата, принадлежит ему на 1 /₄ часть, а так как таких вершинных зерен четыре, то их вклад в величину N составит 1.

Увеличение микроскопа или размер квадрата выбирают так, чтобы N=10-20, чтобы не сбиваться со счета. Общее число зерен, подсчитанное в разных участках шлифа должно быть не менее 150 -200. При подсчете следует учитывать все зерна, в том числе и самые малые, т. к. они в действительности могут оказаться случайными сечениями крупных зерен. Зная площадь квадрата на матовом стекле (Q мм 2 ), легко подсчитать действительную площадь на шлифе – Q/M 2 , где М – линейное увеличение микроскопа на матовом стекле.

Среднее число зерен в единице площади шлифа, получаем делением приведенного числа зерен в квадрате (N) на его действительную площадь (Q/M 2 )

N_ср=N· M 2 /Q (1/мм 2 )

Средняя площадь зерна

F_c_р=Q·10 6 /N·M 2 (мкм 2 )

Величина F_ср всегда меньше максимальной площади сечения зерна в объеме шлифа.

Линейный размер зерна часто характеризуют величиной, называемой средним диаметром (Д_ср). Но следует отметить, что зерна не сферичны. Как правило, они имеют форму многогранников. При выборе характерного линейного размера таких тел имеется неопределенность. Линейным размером многогранника является длина его ребра, расстояние между противоположными гранями др. Для характеристики среднего линейного размера зерна в объеме можно использовать диаметр сферы, вписанный в многогранник, и его условно называть диаметром зерна. Приближенно величину Д_ср рассчитывают, исходя из измеренного по способу Джеффриса числа зерен в единице площади шлифа.

(мкм)

Средний линейный размер зерна однофазного сплава матричной фазы в многофазном сплаве, а также средний линейный размер частиц фаз и участков структурных составляющих любой формы часто определяют прямо в плоскости шлифа методом произвольных секущих, измеряя отрезки секущих, приходящиеся на изучаемые микрообъекты (всего измеряют 100-300 таких отрезков).

Читайте также: