用光学仪器测量放大率和微小长度
把看得见的标尺比值，变成测量微小长度的刻度。
先比较物体与像的标尺长度，测量显微镜和望远镜的放大率；再标定测微目镜每格值，利用同一标定因子计算细丝直径。
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图 1 从放大率测量、目镜标定到细丝直径的长度传递
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从读数到物理量
显微镜放大率、望远镜放大率、测微目镜标定和细丝宽度分别记录，每类 5 次测量。五次每格值 $k_i=L_i/S_i$ 的均值用于全部细丝宽度。
核心计算关系为
$$ M_m=\frac{l}{l_0},\qquad |M_t|=\frac{l_1}{l_2},\qquad d_i=\bar k s_i. $$
投影放大率由物像长度之比计算；望远镜结果采用绝对值。细丝直径的标定因子为每格长度，因此它对每次宽度测量产生共同的比例影响。
表 1 两种放大率、目镜每格值与细丝直径
| 物理量或指标 | 计算结果 |
|---|---|
| 显微镜投影放大率 | $24.988000$ |
| 望远镜放大率绝对值 | $4.8925251$ |
| 测微目镜每格值 | $0.002549074\ \mathrm{mm}/\text{格}$ |
| 细丝直径均值 | $69.181866\ \mu\mathrm m$ |
细丝直径的标定与宽度重复性传播分量为 $0.13754\ \mu\mathrm m$，采用两组重复观测独立的条件；标尺校准、像差和边缘定位属于另外的影响因素。
同一标定刻度下的五次细丝宽度
图 2 共用测微目镜标定均值后的五次细丝直径
图中的直径差别来自细丝宽度读数，共用标定因子将全部结果统一到微米尺度。先对标定求均值、再换算长度，可清楚区分标定重复性与宽度重复性。
沿着长度传递逐步复算
| 操作或计算 | 观察什么 |
|---|---|
| 计算两种放大率 | 分别核对显微镜和望远镜的长度比值 |
| 重算测微目镜标定 | 查看每格值及五次均值 |
| 传播标定与宽度重复性 | 检查共同标定因子如何进入直径均值 |
Notebook 提供静态表格与误差传播。保持物镜倍率和调焦状态一致，是将标定刻度用于细丝测量的实验条件。
在 Jupyter 或 Wolfram 中从头运行，可沿报告章节查看数据读取、公式代入、计算输出与结果讨论。
在本机打开
环境安装见使用指南。在仓库根目录启动本实验的 Jupyter Notebook：
.\.venv\Scripts\python.exe -m jupyterlab experiments/course-04/optical-magnification/notebooks/analysis.ipynb
Wolfram 安装包包含数据与 Notebook。将仓库路径改为本机路径后运行：
PacletInstall["D:/general-physics-lab/notebook/paclets/OpticalMagnificationLab/dist/OpticalMagnificationLab-0.1.0.paclet"];
Needs["OpticalMagnificationLab`"];
OpticalMagnificationLab`OpenNotebook[]
数据与计算实现
| 内容 | 文件 |
|---|---|
| 规范观测数据 | observations-01.csv · observations-02.csv · observations-03.csv · observations-04.csv |
| 单位、参数与模型条件 | experiment.json |
| Python 计算模块 | optical_magnification.py |
| Wolfram 包实现 | OpticalMagnificationLab.wl |
| 完整计算结果 | python.json |