班 级______物理3班_______ 组 别____2组_________ 姓 名_____XXX_______ 学 号___1110600095__________ 日 期____2012/10/23_________ 指导教师__刘丽峰________
【实验题目】 生物显微镜 【实验目的】
⒈熟悉显微镜的构造及原理;
⒉学会显微镜的调整和使用、以及测量微小长度的方法;
⒊理解数值孔径与显微镜分辨本领的含义，验证显微镜分辨本领与物镜数值孔径的 关系。
【实验仪器】
⒈XSP-18A生物显微镜；⒉测微尺；⒊测微目镜；⒋被测物(透射光栅及生物切片)；⒌2号鉴别率板；⒍光阑及其支架。
【实验内容】
(一)显微镜的调节和使用:
⒈装上目镜和物镜,物镜可装10×及40×两种。先用低倍物镜，转动物镜转换器，听到“咔”的响声后，说明物镜已对准了目镜。
⒉接通照明电源并拨动亮度调节钮，使视场内亮度适当。
⒊将被观察的样品放在载物台上，先用低倍物镜寻找被观察的部位。旋动调焦粗调及 微调手轮，直到看见清晰的象，将被观察部分利用工作台的纵向及横向移动手轮调到视场中心。
如果要用高倍物镜时，可转动物镜换上高倍物镜，然后稍微调节微调手轮，就可以清晰聚焦了(注意：生物显微镜由低倍换高倍这个办法是有条件的，即物与物镜之间不能有东西，或者只有厚度小于0.17mm的盖玻片，否则换高倍镜头用这个方法，镜头会碰到样品造成损失）。
⒋由于高倍物镜的工作距离很短，如我们这次用的生物显微镜的工作距离为：10×物镜工作距离为6.3mm，40×时为0.5mm，100×时为0.1mm。调焦一不小心就可能使物镜与被观察物挤压而造成物镜或被观察样品的损坏。为了避免这种事故，我们规定此种显微镜的调焦操作规程如下：先调整旋钮使工作台慢慢升高，使被观察物慢慢靠近物镜头而不接触。做这一步时眼睛必须在旁边监视，千万不要让被观察样品与物镜头相接触！ 然后眼睛通过目镜观察视场，这时只允许工作台下降使样品与镜头之间的距离增大进行调焦工作。这个规定无论使用多大放大倍数的镜头都必须严格遵守.
(二)物镜放大倍数的测定、微小物体的长度测量
1．用测微目镜代替显微镜的目镜，调节照明亮度，把测微尺放在显微镜载物台上 ,调
(注焦。测量测微尺的某一段长度y1 (尽量取大些，以减小误差)经物镜放大后的中间象长y1
意使测微目镜中刻度尺的方向与的y1方向一致)。从而计算出物镜的放大倍数βO=
'y1
，与y1
物镜上所标的数值作比较，说明二者不同的原因。.
2．将测微尺换成全息光栅，调焦，测出光栅条纹间距y经物镜放大后的中间象长y'，由此得出未知长度y=y'/βO (可测量若干条条纹间距再除以条数得到y)，算出光栅的空间频率1/y。
（三）显微镜分辨本领的测定
1．仍用10×目镜代替测微目镜，将移测显微镜上用的3×物镜装在生物显微镜的物镜转换器上。转动物镜转换器，使3×物镜对准镜筒。
⒉把装在特制套筒里的鉴别率板放在载物平台上，调显微镜的照明并调焦，使2 号鉴别率板从显微镜中看去最清楚，并转动工作台的纵向和横向移动手轮，使鉴别率板的图象在视野正中。
⒊将带有小圆孔的特制圆罩盖在鉴别率板套筒上，小圆孔与物镜头的距离很近。重新调整载物台的纵向及横向移动手轮，使圆孔与显微镜共轴。
⒋从显微镜中看到的鉴别率板有25组方块，每组方块中有四组平行条纹(见图4)，其中单元号码小的平行条纹间距大，号码大的条纹间距小。号码大到一定程度方块中会模糊一片，看不出条纹。记住那个临界的刚刚能看出有条纹的方块号码(每一组中有四个方块，只要一个方块个中看出有条纹就算这一组有条纹)。
⒌从本实验的附表中查出2号鉴别率板相应单元号码的条纹宽
度，这个便是加了圆孔光阑的被测显微镜实
际的最小分辨距离。这是实验测得的δy数据(记作δy实)。
⒍如图5，由光阑与鉴别率板之间的距离d以及光阑的孔径φ，代入
NA=nsin
θ
2
≈
φ
2d
（10）
算出。其中φ、d的值由测量显微镜测出。将NA值代入(9)式，即可算出δy理(理论)值(其中λ按550nm计算)。将δy实与δy理作比较.
注意:鉴别率板上复盖有一层较厚的玻璃片，因此不得用高倍物镜去观察它, 否则会损
坏仪器。用低倍物镜已足够清楚。
【原始数据】
测微尺长度y（mm) 测微尺像的长度y'(mm) 0.452 0.326 光栅 光栅像长y'
0.59毫米
分辨率 Φ
4.563 3.125
放大倍率β=y'\y 10.01 9.58
放大倍率β0
10.01倍
光栅长度 0.059毫米
光栅的数目 6条
相邻线之间的间距 0.01毫米
d NA=Φ/2d
2.64毫米 41.36毫米 0.032 12.6微米
【数据处理】d是由内圆筒深度：3.440cm 外圆柱高度：3.616cm 总高度：4.720cm
玻璃片厚度：0.408cm这些原始数据经过计算得出的。
【实验数据分析】由于人为读数不准确等偶然误差以及仪器本身不准确等系统误差，造成实验结果存在一定的误差。 【思考题】
⒈一张全息照片的干涉条纹最密得是2500lin/mm，即干涉条纹的空间周期为0. 4μm， 如欲在生物显微镜下观察，试问不用油镜头又行不行？为什么？(注:生物显微镜的100×物镜使用时要在物和物镜间加油，以便增大NA值，所以把这个镜头叫做油镜头。)已知油镜头( 物镜)的放大倍数为100×，数值孔径为1.25，而放大倍数仅次于它的物镜为40×，数值孔径为0.65, 照明光波长以于550nm计算。
σy理=0.61波长（550nm)/NA 10.5微米
σ实际
答：根据公式：σy理=0.61波长（550nm)/NA
带入数据得油镜头下的σy理=0.022μm 放大倍数为40×的σy理=0.0427μm
所以不用油镜头是不行的，因为分辨率太低，会看不清。