（六）光学显微镜实验报告
实验目的：
- 熟悉光学显微镜的工作原理和基本构造
- 学习使用显微镜测量微小长度的方法
实验仪器：
光学平台、可调狭缝板、读数显微镜（测量显微镜）、台灯
实验原理：
一、显微镜的放大原理
显微镜使利用凸透镜的放大成像原理，微小物体经物镜成一放大实像，然后用目镜观察该实像，可得到进一步被放大的虚像，微小物体必须置于物镜物方焦点以外接近焦点处，其放大的实像必须位于目镜物方焦点以内，并使放大虚像位于观察者明视距离(25cm)位置处
二、显微镜的放大本领
显微镜的放大本领通常用视角放大率M来衡量，定义： M = U’/U 该式中，U’是虚像对眼睛所张的视角，U是将物体置于明视距离处对眼睛所张的视角，但是由于张成的视角不好直接测量，所以近似处理：
①物距≈物镜焦距
②光学间隔≈镜筒长度(因物镜焦距与目镜焦距都很小) 
公式左侧因子为物镜横向放大率，右侧因子为目镜放大本领，由(2-2)可知，显微镜的放大本领等于物镜的横向放大率与目镜放大本领的乘积，f1(物镜焦距)、f2(目镜焦距)越小，放大本领越高。
三、读数显微镜的基本构造
两大系统：光学放大系统、机械和支架系统
基本构造：1.标尺 2.调焦手轮 3.目镜 4.锁紧螺钉 5.目镜接筒 6.棱镜室 7.刻尺 8.镜筒 9.物镜组 10.半反镜组 11.压片 12.反光镜旋轮 13.底座 14.锁紧手轮 15.测微鼓轮 16.方轴 17.接头轴
目镜和物镜：分划板位于目镜中，用于对准物体的被测部位；目镜下方的半透半反镜，可以改变入射光的方向。
调焦手轮：双手转动调焦手轮，实现显微镜镜筒的上下移动。
读数的工具：水平标尺和测微鼓轮。
水平标尺：量程50mm，精度1mm，不估读。
测微鼓轮：量程1mm，精度0.01mm，估读到0.001mm
显微镜中十字叉丝的位置读数：水平标尺读数加测微鼓轮读数 。
显微镜的底座和反光镜：载物台用来放置被测物体；反光镜将照明光射入显微镜筒，使视场明亮。
实验内容：
使用读数显微镜测量狭缝的宽度：
1. 显微镜的调整与狭缝宽度的测量
2. 测量数据记录与处理
实验要求：
1.调节目镜，使分划板聚焦清晰；
2.调节镜筒上下位置，使狭缝板子、聚焦清晰，注意消除视差；
3.测量狭缝的宽度，重复测量5次；
4.计算测量结果，包括平均值和标准误差；
5.写出正确的结果表达式。
实验数据记录与处理：
下图所示为5次重复测量时狭缝左右边缘的位置读数，请同学们按照读数显微镜的读数要求，读取各图中所示的水平标尺和测微鼓轮的读数，并将位置读数记录在原始数据表格中，最后计算出狭缝宽度的平均值和标准差。
第一次测量中，十字叉丝位于狭缝的左边缘时，位置读数X1，如下图所示：
第一次测量时，十字叉丝位于狭缝的右边缘时，位置读数X2，如下图所示：
第二次测量时，十字叉丝位于狭缝的左边缘时，位置读数X1，如下图所示：
第二次测量时，十字叉丝位于狭缝的右边缘时，位置读数X2，如下图所示：
第三次测量时，十字叉丝位于狭缝的左边缘时，位置读数X1，如下图所示：
第三次测量时，十字叉丝位于狭缝的右边缘时，位置读数X2，如下图所示：
第四次测量时，十字叉丝位于狭缝的左边缘时，位置读数X1，如下图所示：
第四次测量时，十字叉丝位于狭缝的右边缘时，位置读数X2，如下图所示：
第五次测量时，十字叉丝位于狭缝的左边缘时，位置读数X1，如下图所示：
第五次测量时，十字叉丝位于狭缝的右边缘时，位置读数X2，如下图所示：
请注意：
水平标尺读取整数位，不估读；
测微鼓轮读取小数位，估读到0.001mm；
狭缝宽度和平均值的小数点后保留3位有效数字，标准差的小数点后保留4位有效数字。
思考题：
1.在调节显微镜时,为什么应首先调目镜,使分划板聚焦清晰,然后再对被测物调焦？顺序可否颠倒？为什么？
先调节目镜，使分划板聚焦清晰，就能够确定此时处于最佳成像距离上，然后再通过调节物镜使待测物体清晰。
不可以。
如果顺序颠倒，难以得到清晰的成像。先调节物镜的话无法确定成像最清晰的位置，因为目镜没有事先调节，看到的都是模糊成像。
2.测量过程中，为避免空转误差，为何在一次测量中应保证测微鼓轮朝同一方向旋转？
镜筒在移动时会产生空转误差，因为镜筒依靠鼓轮带动，转动鼓轮实际上为内部齿轮机械咬合过程。当进行转向时，标尺移动了但是齿轮中齿缝(0.033mm超出了显微镜实验的精度)的存在导致镜筒没有动，使标尺与镜筒在一开始就没有同步变化，对实验产生误差。
注：以上实验图片均来自中央民族大学物理教学团队，感谢老师们的付出