光學(xué)顯微鏡雖然簡單方便，但是它的分辨率不高。盡管顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和觀察方法都大大改進(jìn)，提高了觀察的效果和效率。特別是數(shù)碼技術(shù)使影像數(shù)字化，為定量金相 分析提供了條件。針對材料研究的多樣化要求顯微鏡各種功能的模塊化設(shè)計(jì)為擴(kuò)展顯微鏡 的功能提供了一個(gè)好的平臺，如電動(dòng)臺、加熱臺，自動(dòng)聚焦、物鏡電動(dòng)化、觀察方式電動(dòng) 化等，為材料科學(xué)研究和產(chǎn)品質(zhì)量控制提供了有利的工具。但由于光波波長的限制，金相 顯微鏡的放大倍數(shù)從幾十倍到2000倍，分辨率為200nm左右，一般只能觀察金相組 織中幾十微米尺度的細(xì)節(jié)，而且也不能給出有關(guān)相的晶體結(jié)構(gòu)、取向、缺陷和成分的 信息。
　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，金相學(xué)在不斷充實(shí)新內(nèi)容和擴(kuò)大領(lǐng)域的同時(shí)，材料微觀形貌分 析測試的儀器處在不斷更新發(fā)展的狀態(tài)，從光學(xué)顯微鏡（0M）發(fā)展到電子顯微鏡 （TEM）、掃描電鏡（SEM）、場離子顯微鏡（FTM）和掃描激光聲成像顯微鏡（SPAM） 等。至今，電子顯微鏡的點(diǎn)分辨率已優(yōu)于0. 3nm,晶格條紋分辨率優(yōu)于0. 14nm,尤其是 高分辨透射電鏡可了解原子點(diǎn)陣的排列，打開了觀察原子世界的大門。電子顯微鏡的使 用，使材料學(xué)科的發(fā)展進(jìn)入了 “極微世界”，成為各個(gè)領(lǐng)域科學(xué)工作者不可或缺的重要工 具之一。
　　光學(xué)金相技術(shù)可以提供材料制備、加工和熱處理過程中相變和顯微組織演變的許多定 性和定量信息。但一般均*于一維或二維圖像的定量信息，難于直接用于建立組織結(jié)構(gòu) 與材料性能或功能間的定量關(guān)系，或?qū)λ藐P(guān)系難于給出具有實(shí)際物理意義的解釋，具有 明顯的局限性。尤其是對不透明材料三維微觀組織不能直接可視，許多涉及三維顯微組織 的材料理論模型的驗(yàn)證，難以實(shí)現(xiàn)顯微組織演變過程研究。因此，基于模型的材料體視學(xué) 研究、顯微組織的三維可視化研究、材料顯微組織的虛擬設(shè)計(jì)等仍然需要尋求新的輔助研 究方法。