INFORME DE LABORATORIOLaboratorio # 2Profesor: Ing. Vctor Vega GuillenTema: Conocimiento de los accesorios del microscopio metalografico Alumno: Asenjo Marin, Andr

Fecha de entrega: 11/05/15Laboratorio de Metalurgia de los Materiales Pgina 18

ndice

Introduccin:3Sumario:4Resumen:4Objetivos especficos:4Conclusin Relevante:4Fundamento terico5Microscopio metalogrfico :51.- EL OBJETIVO:62.- El OCULAR:73.- FUENTE LUMINOSA:84.- DIAFRAGMA DE CAMPO:85.- EL FILTRO DE LUZ:86.- EL ILUMINADOR:8Procedimiento101. CALIBRADO DE ILUMINACION.-102. CONVERSION DE CAMPO CLARO A CAMPO OSCURO10CUESTIONARIO11CONCLUSIONES17RECOMENDACIONES17Observaciones18Bibliografa:18

Introduccin:

En el laboratorio de metalografa es necesario el buen conocimiento de cada parte del microscopio, en esta oportunidad analizaremos el microscopio metalogrfico METAVAL, de manejo fcil como tambin didctico, nos ayudar a entender el fundamento de las principales partes del microscopio, as como del clculo y calibracin con una muestra. A travs del tiempo el avance de los microscopios pticos y electrnicos han ido perfeccionndose teniendo particularidades propias con el fin de brindar mejor calidad de aumento y mostrar las mejores propiedades del material en este informe se detallan 2 caractersticas como son el METAVAL para campo oscuro y el METAVAL para campo claro, analizaremos sus diferencias, cualidades y el buen desarrollo de cada uno de ellos, teniendo en cuenta la teora ptica, los principios de microscopio y la estructura de metales.

Sumario:Resumen:

El microscopio ptico METAVAL permite analizar la imagen del objeto mediante la accin combinada de dos conjuntos de lentes, objetivo y ocular, y otros mecanismos que hacen posible regular la calidad del equipo. Como principales partes del microscopio tenemos: El objetivo, el ocular, fuente luminosa, diafragma de campo, filtro de luz y el iluminador.

Objetivos especficos:

Conocimiento de los accesorios principales del microscopio metalogrfico Metaval H su utilidad y manejo

Conclusin Relevante:

Las caractersticas de las imgenes tanto en el campo claro como en el campo oscuro se deben a la incidencia de los rayos pticos, ya sea perpendicular como oblicuo.

Fundamento terico

Microscopio metalogrfico :

Se caracteriza porque la imagen observada se produce por la reflexin de los haces luminosos sobre la probeta metalogrfica.

Todas las operaciones descritas en la preparacin metalogrfica tienen por objeto revelar, en una superficie metlica plana, sus constituyentes estructurales para ser observadas al microscopio. El microscopio es un instrumento muy til para el metalurgista. Por eso es importante saber sacar un rendimiento ptimo de sus posibilidades. El operador debe conocer los principios pticos de su funcionamiento, que encontrar descritos en cualquier texto de Fsica o, incluso, en las instrucciones del fabricante.Bsicamente est constituido por un dispositivo de iluminacin, un vidrio plano o prisma de reflexin, el ocular y el objetivo.El aumento de la imagen observada viene dado por el producto de los aumentos del objetivo por los del ocular.

La mxima ampliacin que se consigue con los microscopios metalogrficos es, aproximadamente, de 1500 aumentos. Con el empleo de lentes baadas en aceite puede mejorarse este lmite, hasta unos 2000 aumentos. No obstante, este es la mayor magnificacin que se puede conseguir con microscopa ptica, debido al tamao de la longitud de onda de la luz visible (aprox. 4000).Para aumentar la magnificacin, tendremos que emplear electrones (l0.5)en vez de fotones para "iluminar" la muestra, lo que nos lleva a emplearmicroscopios electrnicos.

1.- EL OBJETIVO:Es un conjunto de lentes tal que forman un sistema ptico convergente y positivo ya que sus aumentos son notables, el microscopio ofrece dentro de un mismo revolver a cinco objetivos de 5x/0.10, 10x/0.20, 20x/0.40, 50x/0.80, 100x/0.85,adems de accesorios que pueden ser acoplados de acuerdo a las necesidades. Se dividen en objetivos acromticos, seniapocromticos, apocromticos y monocromticos segn su calidad para funcionar con muestras que ofrecen diversos colores y longitudes de onda. Entre sus propiedades ms importantes tenemos: a. AUMENTOS.- En los objetivos del microscopio los aumentos estn grabados en la montura de cada objetivo, cada objetivo tiene un aumento propio, es decir da una imagen que es un numero determinado de veces mayor que el objeto. b. ABERTURA NUMERICA (N.A.).- Define los detalles ms pequeos de un objeto y se determina de la siguiente manera: N.A. = n Sen uDonde:n: ndice de refraccin del medio.Sen u: La mitad de la amplitud angular del cono formado por la luz. c. PODER RESOLVENTE.- Es la capacidad para dar una imagen separada y distinta de los detalles del objeto muy prximos, la distancia mnima que separa los detalles del objeto esta dado segn: Donde d: es la distancia mnima entre dos detalles (A). : Longitud de onda de la luz iluminante.N.A. : Abertura numrica del objetivoObjetivos Especiales.-El equipo METAVAL H puede equiparse de estos objetivos con gran distancia de trabajo libre y una longitud de igualacin de 75 mm.Planacromtico K 4x/0,05Planapocromtico K 8x/0,10Planapocromtico K 16x/0,20Objetivo catptrico, planacromtico 40x/0,50

2.- El OCULAR:Es un sistema de lentes cuya finalidad es aumentar la imagen primaria producida por el objetivo, tiene los mecanismos que controlan su enfoque mejorado y visualizacin de la imagen. Los oculares en forma de binoculares poseen un aumento fijo que es de 10x.3.- FUENTE LUMINOSA:

Que puede ser de arco voltaico o de filamento que varan la longitud de onda del rayo a usar. En el microscopio metalogrfico los rayos pticos tendrn una trayectoria complicada por eso es necesario que la fuente luminosa sea intensa para que la imagen final sea razonablemente brillante, a pesar de las perdidas inevitables.

4.- DIAFRAGMA DE CAMPO:Modifica convenientemente la luz emitida disminuyendo las direcciones y reflexiones internas de luz.

5.- EL FILTRO DE LUZ:Tiene la misin de absorber toda la luz visible, menos una banda estrecha de longitud de onda que uno elige y se usan para lograr mayor contraste y mejor detalle de la probeta a observarse.

6.- EL ILUMINADOR:Que puede ser de un prisma de reflexin total o una placa de caras paralelas. Este elemento tiene por objeto dirigir los rayos hacia la probeta y permite el regreso de los mismos al ocular.Aparte de los elementos fundamentales detallados existen dispositivos destinadosa mejorar algunas de las caractersticas de la imagen a obtener, tales como polarizadores de la luz incidente y equipos de fluorescencia, de interfotometria yde cmara fotogrfica y contraste de fases.

A.)EL AUMENTO MICROSCOPICODepende de los aumentos particulares de cada objetivo y ocular que pueden producir de acuerdo a la distancia entre ambas lentes. Los aumentos dependen adems de las distancias focales de las mismas. Los aumentos son grabados en cada aumento respectivo, el METAVAL posee 4aumentos base: del ocular (10x), tubo angular (1.6x), estativo (0.6x) y objetivo. En base a esto el aumento ser el producto de los factores siendo un factor variable el factor objetivo. Cuando se emplea cmara fotogrfica o placa de proyeccin, la distancia a la que se forma la imagen puede variarse, y el aumento ser tanto mayor cuanto mayor sea dicha distancia.B.)PODER SEPARADOR DE LOS MICROSCOPIOSEl microscopio ptico est limitado por su poder separador por depender de la longitud de onda de la radiacin empleada. Se dice: Dos puntos de una superficie no podrn verse separadamente cuando la distancia entre ellos sea menor que la expresada por el valor d en la formula.

Donde:u: ngulo de abertura del objetivo.La posibilidad de aumentar el nmero de abertura del objetivo depende de las caractersticas del medio que lo separa del objeto. El poder separador varia inversamente al contraste que se observa entre las distintas partes de una micrografa, el contraste aumentar cuanto mayor sea la luz que se refleje sobre las zonas brillantes de las probetas.C.)PROFUNDIDAD DEL FOCOEs la capacidad de separacin de profundidad que tiene el microscopio, busca distinguir con igual nitidez puntos situados en distintos planos. Debido a que el acabado de las muestras en probeta mantienen superficies con depresiones, la profundidad del microscopio permite la mejor distincin de los metales.D.)CURVATURA DEL CAMPO VISUALAl buscar obtener mayores aumentos con buen poder separador los lentes pticos tienden a dar imgenes cada vez ms curvadas reduciendo la imagen verdadera .El uso de diafragmas que limitan el campo visual puede eliminar las zonas ms afectadasProcedimiento

Para llevar a cabo la prctica de laboratorio se realizo:1. CALIBRADO DE ILUMINACION.-Una vez listo el microscopio para el funcionamiento se quita el porta platinas para libertad en el ajuste. Luego se desenrosca uno de los objetivos del revlver, poniendo la abertura libre en la marcha de rayos, aqu se coloca el cristal de centraje en montura, se enciende la lmpara y se ve en el cristal o en la proyeccin de esta la luz que emite, lo que se busca es que la luz irradie en totalidad al cristal de centraje, siendo posible este ajuste girando el anillo de ajuste del diafragma de apertura, si no es concntrica la imagen con el botn moleteado se enfoca la lmpara, ms los tornillos moleteados para obtener la nitidez necesaria. Una vez logrado el enfoque se retira el cristal y se coloca el objetivo correspondiente. Finalmente se probar con una muestra y se darn los ajustes convenientes.

2. CONVERSION DE CAMPO CLARO A CAMPO OSCUROBsicamente la estructura y el ensamblado es el mismo, la diferencia se realiza en el cambio de los objetivos y en la corredera del iluminador. En el campo claro se usan objetivos simples, en campo oscuro se usar objetivos que se adapten a una de flexin mltiple revestido de espejos.En la corredera del iluminador para campo claro se tiene como base para la desviacin del rayo hacia el objetivo a un cristal plano en cambio para campo oscuro se tiene como base una lente anular .En resumen el cambio del equipo para trabajos por ambos mtodos consiste en colocar adecuadamente estas 2 piezas segn corresponda luego para cualquiera de ellas se proceder con el calibrado y el enfoque de las muestrasCUESTIONARIO

1. Sobre las observaciones realizadas en el campo oscuro y claro seale las conclusiones ms importantes y fundamntalas.

En las observaciones en campo claro consiste en dos sistemas de lentes, el objetivo y el ocular, montados en extremos opuestos de un tubo cerrado. El objetivo est compuesto de varias lentes que crean una imagen real aumentada del objeto examinado. Las lentes de los microscopios estn dispuestas de forma que el objetivo se encuentra en el punto focal del ocular. El aumento total del microscopio depende de las longitudes focales de los dos sistemas de lentes. En las observaciones con el microscopio de campo oscuro el sistema condensador ha sido modificado para dirigir la luz a la preparacin desde los lados, de tal modo que slo la luz difractada por la preparacin pasa al ocular y se hace visible. A causa de esta disposicin, la muestra aparece iluminada sobre un fondo oscuro

2. Esquematice la iluminacin de la probeta de campo claro y oscuro

Campo oscuro

Campo claro

3. Dibuje las observaciones realizadas en el campo claro y oscuro a 100 x y 500 x de las probetasCAMPO CLARO 10 X

20 X

50 X

CAMPO OSCURO

4. Cules son las aberraciones que se cometen enla observacin de las probetasmetalografas.- Aberracin cromtica.Cuando la luz blanca procedente de un focosituado ms all de su distancia focal, atravs de un lente simple positivo, se dispersa y se puede obtener una serie de imgenes del foco, de distintos colores, en distintos puntos del eje ptico. Puesto que el ndice de refraccin de los medios, tales como los vidrios pticos, es tanto mayor cuanto ms corta es la longitud de onda de la luz visible que los atraviesa, la imagen violeta o azul del foco, se produce ms cerca de la cara de salida de la lente que la imagen roja. La aberracin cromtica es perjudicial, puesto que la imagen formada aparecer rodeada de halos coloreados y falta de nitidez y claridad. Tal defecto es inevitable en una lente simple, pero se puede corregir parcialmente en un sistema, tal como un objetivo, si sus lentes elementales estn formados por vidrios pticos distintos y de algunos minerales, cuyos poderes dispersivos y sus ndices de refraccin sean diferentes. Los objetivos acromticos estn corregidos para dos regiones seleccionadas del espectro, generalmente el rojo y el verde. Los apocromticos estn corregidos para tres regiones del espectro, generalmente rojo, verde y violeta. (figura 6.2)

Aberracin esfrica Cuando la luz monocromtica, es decir, luz de una longitud de onda definida, pasa a travs de una lente positiva sencilla y procede de un foco luminoso situado ms all de su distancia focal, se forman una serie de imgenes a lo largo del eje principal. La luz que pasa ms prxima a los bordes de la lente se refracta ms intensamente que la que pasa ms cerca del centro ptico, y por ello los rayos marginales originan una imagen que se forma ms cerca dela cara de salida que la que forman los rayos centrales. Este error inevitable en una lente no corregida, se denomina Aberracin Esfrica .Cuando a travs de la lente pasa una luz blanca, la aberracin esfrica se complica porque se asocia a la aberracin cromtica y se forman una serie de imgenes coloreadas a lo largo deleje de la lente. No se puede corregir la aberracin esfrica con relacin a todos los rayos que puedan atravesar la seccin transversal de un sistema de lentes y aunque corrija el efecto para los rayos centrales y los que puedan pasar por la periferia, siempre quedar una zona intermedia no completamente corregida. (figura 6.3)

CONCLUSIONES

-Se establecieron las principales partes del microscopio como el objetivo, ocular, iluminador, lmpara y diafragma, etc. y su manejo.-Se aprendi 2 formas de realizar un anlisis metalogrfico; el de campo claro y el de campo oscuro.-La instalacin del equipo para trabajos de campo claro y oscuro difieren del uso respectivo de su objetivo y su corredera del iluminador.-El equipo ofrece un cristal de centraje que permite el ajuste de la iluminacin buscando centrar el rayo, colimar de la mejor manera para que la muestra se vea en la mayor amplitud posible.RECOMENDACIONES

-Al centrar la iluminacin se recomienda tener una secuencia en el ajuste, primero ajustando el diagrama de apertura y luego con el botn moleteado el ajuste de la lampara para centrar la iluminacin, con el fin de ahorrar pasos en el ajuste.-Al cambiar o instalar las modalidades de campo claro y oscuro se separan partes del equipo como el objetivo y la corredera del iluminador teniendo expuesto a los lentes por lo que se debe cuidar su limpieza.-Al momento de cambiar de objetivo o corredera es preferible hacerlo con el equipo apagado teniendo en cuenta que los rayos que se transmiten pueden esforzar la vista del operador.-Para visualizar mejor las imgenes se pueden escoger el uso de diversos filtros de colores que trae el equipo segn criterio del observador.-Si se va a dibujar la imagen observada es necesario tomar puntos de referencia en la muestra para dibujar una determinada porcin que represente la generalidad de la muestra.-Asegurarse del cuidado del equipo y del manejo apropiado de las partes mviles que estn expuestas al desgaste.-Al finalizar la practica asegurarse de dejar el equipo en optimas condicin es tal como se encontr antes de iniciar la prctica.Observaciones

Al analizar la muestra la diferencia entre el uso de ambos mtodos se ve en el contraste que la imagen adquiere; para campo claro los detalles oscuros aparecen contrastados de un fondo brillante. En el campo oscuro se obtienen imgenes de mejor contraste (en los lmites de los granos se ve como lneas invisibles mientras el resto adquiere un color ms natural). El campo oscuro produce luz incidente ms oblicua y de mayor apertura numrica que en el campo claro.

Bibliografa:

BIBLIOGRAFIAFundamentos de ciencias de MaterialesA.G. GUYManual de LaboratorioCARLZEISS JENAIntroduccin a la MetalrgicaEDUARDO ABRILPractica de MetalogrficasGEORGE KEHL* Apuntes de clases