一、材料顯微組織的顯示

1、各向異性材料組織的顯示

根據(jù)偏光顯微鏡偏振光的反射原理，在各向異性的金屬內(nèi)部由于各晶粒的位向不同，干涉后的偏振光的振動(dòng)方向的偏轉(zhuǎn)角度不同，在正交的偏振光下則可以顯示出不同的亮度。具有同樣亮度的晶粒光軸一席話同接近，所以根據(jù)晶粒的明暗程度還可以判斷晶粒的位向。對(duì)各向異性的金屬磨面經(jīng)拋光后不腐蝕就可以看到明暗不同的晶粒，這一點(diǎn)對(duì)難腐蝕出清晰組織的材料來(lái)說(shuō)，是十分有利的分析途徑。

例如，球墨鑄鐵的組織中的石墨屬于六方點(diǎn)陣，是各向異性的物質(zhì)，在同一石墨球中具有許多不同位向的石墨晶粒，這些石墨晶粒在偏光顯微鏡下可顯示不同的亮度，從而分辨出石墨晶粒的方位、球狀和大小。

2、各向同性材料組織的顯示

偏光顯微鏡偏振光在各向同性材料表面發(fā)生反射，其振動(dòng)方向一般不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在正交的偏振鏡下可看到黑韶關(guān)的消光現(xiàn)象。但是金屬一般有很強(qiáng)的反射本領(lǐng)，光線在試樣磨面上的反射強(qiáng)度與光線的入射角及波長(zhǎng)有關(guān)。對(duì)平行于光的入射面和垂直于光的入射面的光線的反射也有差別。

利用上述原理，偏光顯微鏡可以對(duì)各向同性的材料進(jìn)行深腐蝕，露出一定的原子排列面。例如鋁在深腐蝕后可露出原子Z密排列的面，這些晶面位向不同，故偏振光斜射時(shí)，入射角度不同，兩分量的相位差不同，因而能看到不同亮度的晶粒。

二、非金屬夾雜物的鑒定

1、夾雜物各向同性與各向異性的鑒別

夾雜物按光學(xué)性質(zhì)可分為各向異同性和各幾異性?xún)纱箢?lèi)，這兩類(lèi)夾雜物可在偏光顯微鏡下鑒別。

各向同性的夾雜物在正交偏振光下，看到黑暗的消光現(xiàn)象，在轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)一周(360°)時(shí)，其亮度不發(fā)生變化。各向異性的夾雜物在正交偏振光下不發(fā)生消光現(xiàn)象，在轉(zhuǎn)動(dòng)偏光顯微鏡載物臺(tái)一周(360°)時(shí)會(huì)看到四次消光和四次Z亮的現(xiàn)象。對(duì)某些弱各向異性的夾雜物，可使檢偏振鏡轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)小的角度θ，在偏振鏡下完全正交下觀察。在轉(zhuǎn)動(dòng)偏光顯微鏡載物臺(tái)時(shí)，弱各向異性的夾雜物出現(xiàn)兩次消光和兩次Z亮的現(xiàn)象。

2、夾雜物的透明度及固有色彩的顯示

在非金屬夾雜物中，不少是透明并帶有色彩的，但一般顯微鏡明場(chǎng)照明時(shí)，光線透過(guò)夾雜物并在與金屬基體的交界面處反射出來(lái)，夾雜物一般比較細(xì)小，其反射光與基體的反射光混淆在一起，因此，不能分辨出夾雜物的透明度及固有色彩。在偏光顯微鏡下，金屬基體為各向同性，反射光被正交的偏振鏡阻擋，呈黑暗的消光現(xiàn)象。而夾雜物處的反射光由于華僑入射的結(jié)果而能透過(guò)偏光顯微鏡，從而能夠顯示出夾雜物的本來(lái)面目。

3、“黑十字”特征

各向同性的球形透明夾雜物在正交偏振光下會(huì)呈現(xiàn)“黑十字”現(xiàn)象。這是由于透明夾雜物的規(guī)則外形所決定的。因?yàn)閵A雜物為球狀，偏振光射到夾雜物與基體交界處被反射出來(lái)，相當(dāng)于偏振光斜射到晶體表面，反射光出現(xiàn)相位差別改變了其振動(dòng)方向，能夠通過(guò)正交的檢偏振鏡。

偏光顯微鏡偏振光的振動(dòng)方向平行或垂直的兩個(gè)入射面不改變其振動(dòng)方向，反射光則不能通過(guò)正交的檢偏振鏡，觀察到的是黑暗的消光現(xiàn)象，使透明的球形夾雜物出現(xiàn)“黑十字”特征。當(dāng)球形夾雜物的外形遭到破壞后，“黑十字”特征也隨之消失。