用一束極細的電子束掃描樣品，在樣品表面激發(fā)出次級電子，次級電子的多少與電子束入射角有關，也就是說與樣 品的表面結構有關，次級電子由探測體收集，并在那里被閃爍器轉變?yōu)楣庑盘枺俳浌怆姳对龉芎头糯笃鬓D變?yōu)殡娦盘杹砜刂茻晒馄辽想娮邮膹姸龋@示出與電子束同步的掃描圖像。圖像為立體形象，反映了標本的表面結構。

透射電鏡的總體工作原理是：由電子槍發(fā)射出來的電子束，在真空通道中沿著鏡體光軸穿越聚光鏡，通過聚光鏡將之會聚成一束尖細、明亮而又均勻的光斑，照射在樣品室內的樣品上；透過樣品后的電子束攜帶有樣品內部的結構信息，樣品內致密處透過的電子量少，稀疏處透過的電子量多；經過物鏡的會聚調焦和初級放大后，電子束進入下級的中間透鏡和第1、第2投影鏡進行綜合放大成像，最終被放大了的電子影像投射在觀察室內的熒光屏板上；熒光屏將電子影像轉化為可見光影像以供使用者觀察。

搭配電子掃描顯微鏡做元素分布分析，定量分析。利用不同元素X射線光子特征能量不同這一特點來進行成分分析的。EDS是掃描電鏡上配搭的一個用于微區(qū)分析成分的配件——能譜儀，是用來對材料微區(qū)成分元素種類與含量分析，配合掃描電子顯微鏡與透射電子顯微鏡的使用。

金相學主要指借助光學（金相）顯微鏡和體視顯微鏡等對材料顯微組織、低倍組織和斷口組織等進行分析研究和表征的材料學科分支，既包含材料顯微組織的成像及其定性、定量表征，亦包含必要的樣品制備、準備和取樣方法。其主要反映和表征構成材料的相和組織組成物、晶粒（亦包括可能存在的亞晶）、非金屬夾雜物乃至某些晶體缺陷（例如位錯）的數量、形貌、大小、分布、取向、空間排布狀態(tài)等。

折射儀的工作原理是建立在全內反射的基礎上。該儀器是測量寶石的臨界角，并將讀數直接轉換成折射率值。

旋光儀(Polarimeter)是測定旋光性物質旋光度的儀器。通過對樣品旋光度的測量，可以分析確定物質的濃度、含量及純度等。自然光通過起偏鏡后產生平面偏振光，如果旋光管中盛裝的為旋光性物質，當偏振光通過該物質溶液時，偏振光的角度會向左或向右旋轉一定角度，這時，為了讓旋轉一定角度后的偏振光能通過檢偏鏡光柵，必須將檢偏鏡旋轉一定角度，在目鏡處才能看到明亮。這個所旋轉的角度就是該待測物質溶液的旋光度。