望远镜和显微镜的光学性能
望远镜显微镜成像的原理
望远镜显微镜成像的原理望远镜和显微镜成像的原理如下:
望远镜:
1. 使用凸透镜作为物镜,使光线在焦点处汇聚。
2. 凹透镜作为眼镜,放大物镜形成的倒立实像。
3. 根据物镜和眼镜的光学参数,确定放大倍数。
4. 通过调节物镜和眼镜的间距,使影像成像在视网膜上。
显微镜:
1. 物体置于凸透镜(物镜)的焦点附近,形成放大的倒立实像。
2. 眼镜或目镜再次放大物镜形成的实像。
3. 物镜数值孔径决定分辨率,眼镜放大倍数决定显微效果。
4. 平面镜或棱镜用于折转光线,使影像直立。
5. 照明系统提供适宜的照明光线。
6. 调节焦距可获得清晰成像。
7. 现代技术可大幅提高分辨率和成像效果。
总之,两者都利用透镜成像原理,区别在于用于观察远近不同目标。
望远镜和显微镜的知识点总结
望远镜和显微镜的知识点总结望远镜和显微镜的知识点总结望远镜和显微镜是现代科学研究中不可或缺的仪器，它们分别用于观察远距离物体和微小物体。
在科学探索的道路上，望远镜和显微镜起着重要的作用。
本文将对望远镜和显微镜的原理、种类和应用进行总结。
一、望远镜1. 望远镜的原理望远镜的原理是利用透镜或反射镜的光学原理，使物体的视角得到放大。
透镜望远镜和反射望远镜是两种常见的望远镜类型。
透镜望远镜通过凸透镜使光线聚焦，反射望远镜则利用凹面镜反射光线。
望远镜的放大倍数取决于焦距与目镜焦距的比值。
2. 望远镜的种类根据望远镜的用途和设计原理，可以分为天文望远镜、光学望远镜和电子望远镜等。
天文望远镜主要用于天体观测，可以观察星体、行星和星际尘埃等。
光学望远镜广泛应用于航海、军事和日常观察等领域。
电子望远镜则利用电子图像传感器进行观测，适用于微观世界的观察，如电子显微镜。
3. 望远镜的应用望远镜广泛应用于天文学、地质学、军事等领域。
在天文学中，望远镜帮助科学家观测宇宙中的星体、行星和星系，揭示宇宙的奥秘。
在地质学中，望远镜用于观察地质剖面和矿藏的勘探。
在军事中，望远镜用于远距离目标观察和侦察，提供决策支持。
二、显微镜1. 显微镜的原理显微镜原理的核心是使物体放大观察，直至能够分辨微观细节。
显微镜通常使用透镜来放大光线，使显微物体的细节更加清晰可见。
主要分为光学显微镜和电子显微镜两种类型。
2. 显微镜的种类光学显微镜是最常见的显微镜种类，可用于观察光学显微物体。
电子显微镜利用束缚电子来放大物体，能观察到更细微的细节，包括原子和分子结构。
根据应用需求，电子显微镜又可分为扫描电子显微镜和透射电子显微镜。
3. 显微镜的应用显微镜广泛应用于生物学、医学、材料科学和纳米技术等领域。
在生物学中，显微镜是研究细胞结构和功能的重要工具，帮助科学家揭示生命的奥秘。
在医学中，显微镜可用于病理学分析和临床检验。
在材料科学和纳米技术中，显微镜帮助科学家观察材料的晶体结构和纳米粒子。
显微镜和天文望远镜比,谁放大倍数高？
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岛 【 中国 儿童 好问 题】
国大 稃全书盛 腹衽 提供
物 空 波
显微镜和天文望远镜比 ，谁放大倍数高
显徽镜是用 来观 察人 眼不 能直 接看到 的微 小物体ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的。例 如 ，用
体 振 气 的 进 入
显徽镜观测 可看到一滴水里含 有几百万个 小生物。现在 ，人们 已利用显微
动 振 人 产 生 动， 耳 ，
。
镜观 察微小的原子世界 ，还 能通过显微镜 ，操纵原子 ，制造原子齿轮呢。 的 从 而 使 耳 现 代 电子 显 微 镜 的放 大 倍 数 已达 几 百 万 倍到１ 亿倍 。 天 文望 远镜 是 用 来观 察 宇 宙太 空 的。最 先进 的哈勃 望远镜 ，在 太
引 产 动 振 体 物 波 声 生 ，耳 动 振 膜 ，
空 中可 观察 到 １ ０ ０ 亿 光年 以外 的 星体 。
起 声 膜 这 两 者 相 比 ， 明 显 是 天 文望 远 镜 放 大 得
更 大些。 虽然天 文望远镜 放 大倍 数高 ，
但你 却不 能用 它去观察 微 生物 ， 因为 它 实 际上不是 放大 ，而是 望远 ，把 距 离拉 近。 同样 ，显微镜 主 要是放 大 而不是望
远 ，所 以也 不 能用 它 去观 测 宇 宙太 空。
敲击不同的杯子 ， 为什么发出的声音不一样
我 们 听到 的 各种 声 音 ，是 由
的杯子 ，敲击 时，产生的振 动也 不相 同，所 以声音也不 一样。
八年级物理上册5.5显微镜和望远镜知识点与考点解析新版新人教版
5.5显微镜和望远镜1.显微镜：显微镜由目镜和物镜组成,物镜、目镜都是凸透镜,它们对物体进行两次放大。
普通光学显微镜是根据凸透镜成像原理,经过凸透镜的两次成像。
第一次先经过物镜（凸透镜1）成像,这时候的物体应该在物镜(凸透镜1）的一倍焦距和两倍焦距之间,成的像应该是放大、倒立的实像。
而后以第一次成的物像作为“物体”,经过目镜的第二次成像。
由于我们观察的时候是在目镜的另外一侧,第二次成的像应该是一个虚像,这样像和物才在同一侧,因此第一次成的像应该在目镜（凸透镜2）的一倍焦距以内,这样经过第二次成像,第二次成的像是一个放大的正立的虚像。
2.望远镜：望远镜也是由两组凸透镜（目镜和物镜）组成,它的结构特点是物镜的焦距长而目镜的焦距短。
望远镜的成像原理是：物镜的作用是得到远处物体的实像,由于物体离物镜非常远,所以物体上各点发射到物镜上的光线几乎是平行光束,这样的光线经过物镜汇聚后,就在物镜焦点以外,在离焦点很近的地方,形成了一个倒立的、缩小的实像。
这个倒立的、缩小的实像又位于目镜的焦点以内,所以目镜起了放大镜的作用,目镜把经过物镜的倒立、缩小的实像放大成了一个正立的、放大的虚像。
这就是远处物体通过望远镜所成的虚像。
1.显微镜和望远镜本节内容属于凸透镜的应用,和眼镜地位一样,只要掌握透镜的成像规律和显微镜、望远镜的成像特点,本节内容基本上就可以掌握。
在本节中,主要知识点是：显微镜、望远镜的构造和成像原理,显微镜、望远镜的应用,凸透镜成像规律在显微镜和望远镜上的应用。
2.中考题型分析本节内容在中考中也曾出现,但所占分值不高,一般都会和其他知识点（尤其是凸透镜成像规律）结合在一起组成一个考题。
考题主要集中在显微镜或望远镜的应用上。
纵观历年考试,本节考点出现的概率不高,但也不能忽视。
主要题型有选择题和填空题两大类；选择题出现的概率更高些。
本节在中考试卷中所占分值在0.5—1分之间。
3.考点分类：考点分类见下表★考点一：显微镜◆典例一：生物课上常用的显微镜能对微小的物体进行高倍放大,它们用两个焦距不同的凸透镜分别作为物镜和目镜,则物镜和目镜对被观察物所成的像是（）。
显微镜和望远镜的原理区别(初中物理)
历史事件：伽利略望远镜
简介
伽利略望远镜是17世纪望远镜革命的里程碑，它使用两枚凹透镜取代了当时常用的凸透镜， 大大提高了成像质量。
影响
伽利略望远镜的出现和使用，极大地推动了人类对宇宙的探索，使得我们更深入地了解了宇 宙结构和运动规律。
应用案例：显微镜在病毒研究中的应用
细节观察
显微镜可以帮助病毒学家观察到病毒颗粒的详细 结构，从而理解其感染方式和影响机理。
新发现
通过显微镜的使用，科学家可以发现新的病毒种 类，或探索病毒与宿主细胞的交互作用，有助于 研究和控制传染病。
结论和总结
1 可以互相运用
2 深化对光学原理的理解
显微镜和望远镜在原理和用途上有很大差 异，但是它们的光学原理和技术也有一些 相似之处，可以相互运用。
通过对显微镜和望远镜的比较和应用实例 的介绍，读者可以更好地理解光学原理和 实际应用。
望远镜的基本原理
放大原理
通过物镜将遥远物体的光线聚焦到焦平面上， 然后使用目镜进行进一步扩大。
种类和使用方法
有折射式望远镜、反射式望远镜等多种种类， 常用于天文观测和远距离监测。
显微镜和望远镜的比较
用途上的区别
显微镜使用范围较窄，主要用于观察微观结构和 材料分析；望远镜则主要用于观测天体和远距离 目标。
光学系统的差异
望远镜的物镜尺寸通常较大，光阑比显微镜也大。 显微镜则更注重像的清晰度和对比度。
应用实例
1
显微镜
显微镜广泛应用于医学、生物学和材
望远镜
2
料科学等领域，可以观测到细胞、微 生物和材料中的微小结构。
望远镜常用于天文学领域，它可以帮
助我们观测到遥远的星系、行星和恒
星，并帮助研究宇宙的结构和演化。
中考物理知识点：显微镜和望远镜
中考物理知识点：显微镜和望远镜
中考物理知识点：显微镜和望远镜
1、显微镜由目镜和物镜组成，都是凸透镜。
2、显微镜的物镜：作用相当于投影仪（幻灯机）镜头，成放大的实像。
目镜的作用相当于放大镜，成放大的虚像。
显微镜把物体所成的像两次放大
3、折射式望远镜物镜的作用相当于照相机镜头，物镜使远处的物体成缩小的实像；目镜相当于放大镜，目镜成放大的虚像。
它有拉近镜头，增大视角的作用。
物镜口径大，为了收集更多光线，目镜的焦距小是为了扩大视角得到视觉上更大的像。
4、成实像的光学元件有：照相机、投影仪、小孔成像；成虚像的光学元件有：平面镜、放大镜、凸凹面镜
5、利用反射的有：平面镜、水下的倒影、所有面镜；利用折射的有：所有透镜、照相机、投影仪、放大镜、近视镜、老花镜。
(完整版)实验五显微镜望远镜放大倍数的测定
实验五显微镜与望远镜放大本领的测定望远镜和显微镜都是用途极为广泛的助视光学仪器，显微镜通过放大物所成的像，来帮助人们观察近处的微小物体，而望远镜则是通过放大远处物的视角，帮助人们观察远处的目标，它们常被组合在其他光学仪器中使用．为适应不同用途和性能的要求，望远镜和显微镜的种类很多，构造也各有差异，但是它们的基本光学系统都由物镜和目镜组成．望远镜和显微镜在天文学、电子学、生物学和医学等领域中都起着十分重要的作用．光学望远镜从诞生至今将近400年，出现了折射望远镜、反射望远镜、折反射式望远镜和空间望远镜，不断推动着天文学和物理学的发展．长久以来，人们仰望天空，看见日月星辰东升西落，有过天圆地方、地心说、日心说等宇宙模型．但过去人们只能用肉眼对星空进行观察，观测范围非常局限，所得的数据资料也就非常有限．凭借着物理学的不断发展，多种望远镜被制造出来，越来越精密，推动着天文学和物理学不断向前发展，人类的视野也变得更深更广．1.熟悉显微镜和望远镜的构造及其放大原理；2.进一步熟悉透镜成像规律及光学系统的共轴调节方法；3.学会一种测定显微镜和望远镜放大本领的方法；4.掌握显微镜、望远镜的正确使用方法．显微镜，望远镜，标尺，标准石英尺，测微目镜，照明灯．图5-1 显微镜的结构显微镜是一种复杂的光学仪器．它是医学实验常用工具之一，其作用是将观察的标本放大，以便观察和分析．一般光学显微镜包括机械装置和光学系统两大部分，如图5-1所示．一、机械装置1. 镜座：位于最底部的构造，为整个显微镜的基座，用以支持着整个镜体，起稳固作用．2. 镜柱：为垂直于镜座上的短柱，用以支持镜臂．3. 镜臂：为支持镜筒和镜台的呈弓形结构的部分，是取用显微镜时握拿的部分．镜筒直立式光镜在镜臂与其下方的镜柱之间有一倾斜关节，可使镜筒向后倾斜一定角度以方便观察，但使用时倾斜角度不应超过45°，否则显微镜由于重心偏移容易翻倒．4. 调节器：也称调焦螺旋，为调节焦距的装置，位于镜臂的上端（镜筒直立式光镜）或下端（镜筒倾斜式光镜），分粗调节器(大螺旋）和细调节器（小螺旋）两种．粗调节器可使镜筒或镜台作大幅度的升降，适于低倍镜观察时调焦．细调节器可使镜筒或镜台缓慢或较小幅度地升降，在低倍镜下用粗调节器找到物体后，在高倍镜和油镜下进行焦距的精细调节，藉以对物体不同层次、深度的结构做细致地观察．5. 镜筒：位于镜臂的前方，它是一个齿状脊板与调节器相接的圆筒状结构，上端装载目镜，下端连接物镜转换器．根据镜筒的数目,光镜可分为单筒式和双筒式．单筒光镜又分为直立式和倾斜式两种,镜筒直立式光镜的目镜与物镜的光轴在同一直线上,而镜筒倾斜式光镜的目镜与物镜的中心线互成45°角,在镜筒中装有使光线转折45°的棱镜；双筒式光镜的镜筒均为倾斜式的．6. 物镜转换器：又称旋转盘，位于镜筒下端的一个可旋转的凹形圆盘上，一般装有2～4个放大倍数不同的接物镜．旋转它就可以转换接物镜．旋转盘边缘有一定卡，当旋至物镜和镜筒成直线时，就发出“咔”的响声，这时方可观察玻片标本．7. 载物台：位于镜臂下面的平台，用以承放玻片标本．载物台中央有一圆形的通光孔，光线可以通过它由下向上反射．(二)光学系统1. 反光镜：是装在镜台下面、镜柱前方的一面可转动的圆镜，它有平凹两面．平面镜聚光力弱，适合光线较强时使用．凹面镜聚光力强，适于光线较弱时使用．转动反光镜，可将光源反射到聚光镜上，再经镜台中央圆孔照明标本．2. 聚光镜：在镜台下方，是一组透镜，用以聚集光线增强视野的亮度．镜台上方有一调节旋钮，转动它可升降聚光镜．往上升时增强反射光，下降时减弱反射光．3. 可变光栏：是在聚光镜底部的一个圆环状结构．它装有多片半月形的薄金属片，叠合在中央成圆孔形．在圆环外缘有一突起的小柄，拨动它可使金属片分开或合拢，用以控制光线的强弱，使物像变得更清晰．4. 目镜：装在镜筒上端，其上一般刻有放大倍数(如5×，10×)．目镜内常装有一指示针，用以指示要观察的某一部分．5. 物镜：装在物镜转换器上，一般分低倍镜、高倍镜和油镜三种．低倍镜镜体较短，放大倍数小；高倍镜镜体较长，放大倍数较大；油镜镜体最长，放大倍数最大（在镜体上刻有数字，低倍镜一般有4×、10×，高倍镜一般有40×、45×，油镜一般是90×、100×，×表示放大倍数）．测微目镜由目镜、分划板、读数鼓轮与连接装置等组成．目镜把叉丝和被观测的像同时放大，其放大倍数不影响测量数据大小，但可以提高测量准确程度．测微目镜的基本结构剖视图如图5-2所示．目镜镜头通过调焦螺纹固定在目镜外壳中部．外壳内有一块刻有十字丝的透明叉丝板，外壳右侧装有测距螺旋（即千分尺）系统，转动测距手轮，其螺杆将带动叉丝板移动．叉丝板的移动量可通过手轮上的千分尺测出．透明十字叉丝板后面是一个固定的玻璃标尺，标尺上刻有毫米尺，每格1mm，量程为8mm ． 旋转读数鼓轮，刻有十字叉丝的可动分划板就可以左右移动．读数鼓轮每旋转一周，叉丝移动1mm ，鼓轮上有100个分格，故每一格对应的读数为0.01mm ，再估读一位．其读数方法和螺旋测微器差不多．在测量过程中，要始终沿着一个方向移动叉丝，不得回旋．测微目镜通常用来测金属丝、干涉条纹等的宽度．测量时，使双线与待测物质边缘平行，叉丝交点与待测物的边缘重合，开始计数．在测量过程中，要始终沿着一个方向移动叉丝，不得回旋．图2 测微目镜的基本结构剖视图 ·实验原理最简单的望远镜与显微镜都是由目镜和物镜两个透镜共轴所组成．物镜的像方焦点到目镜的物方焦点之间的距离（即光学间隔）为Δ．望远镜用来观察远处的物体，显微镜则是用来观察近处的微小物体，他们的放大作用都可以用放大本领M 来描述，可表示为：OE M ααtan tan = (5-1) 式中E α为像所张的视角；O α为物体直接对眼睛所张的视角．一、望远镜的构造及其放大原理望远镜由物镜和目镜组成，物镜用反射镜的称反射式望远镜，物镜用透镜的称折射式望远镜．目镜是会聚透镜的称为开普勒望远镜，目镜是发散透镜的称为伽利略望远镜．对于望远镜，两透镜的光学间隔Δ≈0，即物镜的像方焦点与目镜的物方焦点近乎重合．图5-3所示为开普勒望远镜的光路示意图．图中L 0为物镜（焦距较长），Le 为目镜（焦距较短），远处物体PQ 经物镜L O 后在物镜的像方焦点F'上成一倒立实像P'Q'，像的大小决定于物镜焦距及物体与物镜间的距离．像P'Q'一般是缩小的．近乎位于目镜的物方焦面上，经目镜L E 放大后成虚像P"Q"于观察者眼睛的明视距离与无穷远之间．用望远镜观察不同位置的物体时，只需调节物镜和目镜的相对位置，使物镜成的实像落在目镜物方焦平面上，这就是望远镜的“调焦”．图5-3 开普勒望远镜的光路示意图由理论计算可得望远镜的放大本领为： ''tan tan E O OE O E O E f f f Q P f Q P M =''''=≈=αααα （5-2） 式中f o ′为物镜的焦距，f E ′为目镜的焦距，上式表明，物镜的焦距越长、目镜的焦距越短，望远镜的放大本领则越大．开普勒望远镜(f o ′＞0，(f E ′＞0)，放大本领M 为负值，系统成倒立的像；而对伽利略望远镜(f o ′＞0，(f E ′＜0)，放大本领M 为正值，系统成正立的像．因实际观察时，物体并不真正处于无穷远，像亦不成在无穷远，但式（5-2）仍近似适用．二、显微镜的构造及其放大原理显微镜和望远镜的光学系统十分相似，都是由物镜和目镜组成．显微镜的结构一般认为是由两个会聚透镜共轴组成，如图5-4所示，实物PQ 经物镜L 0成倒立实像P'Q'于目镜Le 的物方焦点Fe 的内侧，再经目镜Le 成放大的虚像P"Q"于人眼的明视距离处或无穷远处．理论计算可得显微镜的放大本领为： ''E O O E O f s f M M M ⋅∆-== (5-3)式中O M 为物镜的放大本领，M E 是目镜的放大本领，f o ′，f E ′ 为物镜和目镜的像方焦距，Δ是显微镜的光学间隔，S O ＝-25cm 为正常人眼的明视距离．由上式可知，显微镜的镜筒越长，物镜和目镜的焦距越短，放大本领就越大，通常物镜和目镜的放大本领，是标在镜头上的．图5-4 显微镜光路图用望远镜或显微镜观察物体时，一般视角均甚小，因此视角之比可用其正切之比代替，于是光学仪器的放大本领M 可近似地写成 OE O l l M ==ααtan tan 式中l 0是被测物的大小PQ ，l 是在物体所处平面上被测物的虚像的大小P"Q"． ·实验内容与步骤一、显微镜放大倍数的测定1.将标准石英尺放在显微镜载物台上夹住．2.选择适当倍率的目镜，调节聚光镜、反光镜及光阑，使目镜中观察到强弱适当而均匀的视场．3.熟悉显微镜的机械结构，学会调节使用，先用低倍物镜对石英尺进行调焦，先粗调、后微调，直至目镜视场中观察到最清晰的像，如果观察物的像不在视场中间，则可调节载物台移动手轮，将其移至视场中心进行观察．4.将目镜卸下，换上测微目镜，首先对测微目镜的目镜进行调焦，看清分划板，在调节显微镜的物镜调焦手轮，至标尺的像最清晰且无视差．5.转动测微目镜使分划板上“双线”与标准石英尺的刻度(石英尺刻度部分全长lmm ，共分100小格，每格宽O ．01mm)平行，然后将叉丝移至和显微镜视场中标准石英尺某一刻度重合，记下测微目镜的读数1x ．转动测微目镜鼓轮，使叉丝在标准石英尺上移动5格，这时叉丝与标准石英尺上另一刻度线重合，记下测微目镜的读数2x ．依此每隔5格记录一组数据，共记录10组数据．6.用逐差法处理数据，求出标尺5格对应像的大小，求其平均值，计算出物镜的放大本领．二、望远镜放大本领的测定1．将望远镜夹好，在垂直望远镜光轴方向距离目镜25cm 处放置一毫米分度的米尺A ，调节望远镜调焦手轮，把望远镜调焦到无穷远处，即望远镜能看清楚远处的物体．2.在A 尺上套上两白纸条，其间距可调，如图5-5所示．一只眼睛通过望远镜观察米尺的像B ，另一只眼睛直接看米尺A ，经过多次观察，调节眼睛使得米尺A 与望远镜中的米尺像B 重合．以B 尺为标尺，选定A 尺的上两纸带的间距为10格，记录其相当于B 尺上的格数0l ，重复3-5次，算出望远镜的放大倍数，取其平均值，并计算平均绝对偏差．3.取两纸带的间隔分别为8格和13格，重复上述步骤进行测量．1.用测微目镜测经显微镜放大的石英标尺像刻度间隔数据表测量间隔：每隔5小格标尺像刻度读一次数2.望远镜视角放大率测量数据表1．注意不要用手摸透镜、反射镜等光学元件的光学表面，，以免在光学面上留下痕迹，使成像模糊或无法成像．2．在实验过程中，注意光学仪器要轻拿轻放，勿使仪器受到震动和磨损．3．用测微目镜测量时要注意回程误差．4．测望远镜放大本领时，两只眼睛要同时观察，同时看清A、B两尺的像，并将A、B两尺的像重合在一起时，方可读数．望远镜和显微镜的发明是17世纪光学的伟大成就．显微镜的发明，使人类第一次发现了微生物和细胞生存的世界．第一架显微镜由荷铸眼镜匠詹森父子发明，后由伽利略改良而成．最初的显微镜只能放大50-200倍，到1932年德国的诺尔和鲁斯卡发明了世界第一台电子显微镜，它是利用德布罗依物质波原理制造而成的，它能放大1万倍，到20世纪90年代发展到放大率可达200万倍，由此人们发现了原子世界．1983年人们又发明了基于量子力学原理造而成的扫描隧道显微镜，开创了纳米科技的观测手段．后来人们又发明了原子力显微镜，它是根据扫描隧道显微镜的原理设计的高速拍摄三维图像的显微镜．可观察大分子在体内的活动变化．1608年荷兰的眼睛匠利佩希偶然地制造出了第一架望远镜，它的目镜为一凹透镜，被称为荷兰望远镜．发明望远镜的消息迅速在欧洲传开，1609年伽利略得悉这一消息后，立即动手制作，并把自制的望远镜第一个指向天空，首先发现了月亮上的山脉和火山口．伽利略设计了由两个凸透镜构成的开普勒望远镜，第一架开普勒望远镜由天文学家沙伊纳制成．1668年，牛顿（Newton，I．1642~1727）用2.5 厘米直径的金属，磨制成一块凹面反射镜，并在主镜的焦点前面放置了一个与主镜成45°角的反射镜，使经主镜反射后的会聚光经反射镜以90°角反射出镜筒后到达目镜，制成了反射望远镜．1672年牛顿有制造了第二架反射望远镜，全长1.2m，口径为2m，并把它献给了英国皇家学会．往后的几百年间，人们提出了反射镜的多种设计方案．1918年末，口径为254厘米的胡克望远镜（Hooker telescope）投入使用，它第一次揭示了银河系的真实大小和我们在其中所处的位置，更为重要的是，哈勃(Hubble，E．P．1889~1953)的宇宙膨胀理论就是用胡克望远镜观测的结果．相对于折射镜，反射镜没有色差，容易制作；但它也存在固有的不足：如口径越大，视场越小，物镜需要定期镀膜等．随后又出现了能兼顾折射和反射两种望远镜优点的折反射式望远镜，非常适合业余的天文观测和天文摄影，并且得到了广大天文爱好者的喜爱．它的特点是相对口径很大(甚至可大于1)，光力强，视场广阔，像质优良．适于巡天摄影和观测星云、彗星、流星等天体．自1970年代以来，在望远镜的制造方面有了许多新技术，涉及光学、力学、计算机、自动控制和精密机械等领域，使望远镜的制造突破了镜面口径的局限．然而，由于地球大气对电磁波的吸收作用，地面观测具有严重的局限性．物理学在不断地发展，直到人造卫星上天，航天技术逐渐成熟，空间天文学才兴起．1990年4月24日，由美国国家航空与航天局（NASA）和欧洲空间局（ESRO）联合研制的哈勃空间望远镜（HST）的发射成功，是天文学走向空间时代的一个里程碑．空间观测与地面观测相比，有极大的优势：没有了大气层的干扰，恒星不再闪烁．分辨率比起地面的大型望远镜提高了几十倍．灵敏度的提高，使可观测的天体迅速增加．空间没有重力，仪器就不会因自重而变形．频率覆盖范围也大大地变宽，全波段天文观测成为可能，对于光学望远镜，可以接收到宽得多的波段．就哈勃空间望远镜（现已退役）而言，主望远镜是口径为2.4米的反射望远镜，还携带了广角行星照相机，暗弱天体照相机，暗弱天体光谱仪，高分辨率光谱仪，高速光度计，成象光谱仪，近红外照相机，多目标摄谱仪，高级普查摄像仪，高新巡天照相机等精密仪器，观测范围早已突破了可见光波段，向红外和紫外两端延伸．其功能之强大，在天文学的许多领域中作出了巨大的贡献，如：银河系中心、双星系统、近邻星系、宇宙早期星系、黑洞研究等等．在望远镜的庞大家族里，除了以上介绍的光学望远镜以外，还有射电望远镜（radio telescope）、红外望远镜（infrared telescope）、紫外望远镜（ultraviolet telescope）、X 射线望远镜（X-ray telescope）和γ射线望远镜（gamma ray telescope）．随着新型显微镜、望远镜的发展和应用，使人类的视野变得更深更广．中学物理课标对望远镜、显微镜及相关内容的要求是：1.知道显微镜、望远镜的原理．2.用两个不同焦距的凸透镜制作望远镜．3.了解开普勒望远镜和伽利略望远镜的结构．4.通过望远镜原理的及调节要求的学习，可进一步掌握凸透镜呈像的特点及规律1．显微镜和望远镜有何异同?2．显微镜和望远镜的调焦方式有何不同？为什么？3．测量标准石英尺时所获得的放大本领为什么不等于物镜的标称放大本领?4、用同一个望远镜观察不同距离的目标时，其视觉放大本领是否不同？5、在光具座上自组装的望远镜(或显微镜)，如何调节焦距以获得清晰的像？6.已知什么量？哪个是待测量？如何控制变量？按要求处理实验数据，完成实验报告．尝试在光具座上设计并组装望远镜或显微镜，写出实验方案，并完成实验．。
显微镜和望远镜的工作原理
显微镜和望远镜的工作原理一、显微镜的工作原理显微镜是一种用来观察微小物体的光学仪器。
它通过放大被观察物体的细节，使人眼能够清晰地看到这些微小的结构。
显微镜的工作原理主要包括光学放大和成像两个方面。
1. 光学放大显微镜利用透镜的光学特性来放大被观察物体。
它通常由两个透镜组成：物镜和目镜。
物镜位于物体一侧，负责放大被观察物体的细节；目镜位于物镜一侧，负责进一步放大物镜成像的物体，使其能够被人眼观察到。
2. 成像当光线通过物体时，被观察物体反射或透射的光线会经过物镜聚焦成实像。
实像位于物镜的焦点处，它的大小和位置与被观察物体的性质有关。
然后，目镜将实像再次放大，使其能够被人眼观察到。
通过调节物镜和目镜的位置，可以获得清晰的放大图像。
二、望远镜的工作原理望远镜是一种用来观察远距离物体的光学仪器。
它的工作原理与显微镜类似，也是通过光学放大和成像来观察远处的物体。
1. 光学放大望远镜通常由物镜和目镜组成。
物镜位于物体一侧，负责收集远处物体的光线；目镜位于物镜一侧，负责进一步放大物镜成像的物体，使其能够被人眼观察到。
与显微镜不同的是，望远镜的物镜通常比目镜更大，以便收集更多的光线。
2. 成像当光线通过物镜时，被观察物体反射或透射的光线会经过物镜聚焦成实像。
实像位于物镜的焦点处，它的大小和位置与被观察物体的性质有关。
然后，目镜将实像再次放大，使其能够被人眼观察到。
通过调节物镜和目镜的位置，可以获得清晰的放大图像。
三、显微镜和望远镜的区别尽管显微镜和望远镜的工作原理相似，但它们的设计和用途有所不同。
1. 设计差异显微镜通常采用倒像光学系统，即实像位于物镜一侧，而目镜位于物镜的焦点处。
这种设计可以让人眼直接观察到物体的放大图像。
相比之下，望远镜通常采用正像光学系统，即实像位于物镜的焦点处，而目镜位于实像的另一侧，需要通过目镜再次放大才能被人眼观察到。
2. 用途差异显微镜主要用于观察微小物体，如细胞、细菌等。
它在生物学、医学、材料科学等领域有着广泛的应用。
显微镜与望远镜的种类、用途、分辨本领、放大率
《显微镜与望远镜》专业班级姓名学号日期显微镜显微镜是由一个透镜或几个透镜的组合构成的一种光学仪器，是人类进入原子时代的标志。
主要用于放大微小物体成为人的肉眼所能看到的仪器。
显微镜分光学显微镜和电子显微镜：光学显微镜是在1590年由荷兰的杨森父子所首创。
现在的光学显微镜可把物体放大1600倍，分辨的最小极限达0.1微米，国内显微镜机械筒长度一般是160mm。
电子显微镜是在1926年，被汉斯·布什发明出来的。
显微镜的分类：一、光学显微镜：是在1590年由荷兰的詹森父子所首创。
现在的光学显微镜可把物体放大1500倍，分辨的最小极限达0.2微米。
光学显微镜的种类很多，除一般的外，主要有暗视野显微镜一种具有暗视野聚光镜，从而使照明的光束不从中央部分射入，而从四周射向标本的显微镜.荧光显微镜以紫外线为光源，使被照射的物体发出荧光的显微镜。
结构为：目镜，镜筒，转换器，物镜，载物台，通光孔，遮光器，压片夹，反光镜，镜座，粗准焦螺旋，细准焦螺旋，镜臂，镜柱。
1、暗视野显微镜暗视野显微镜由于不将透明光射入直接观察系统，无物体时，视野暗黑，不可能观察到任何物体，当有物体时，以物体衍射回的光与散射光等在暗的背景中明亮可见。
在暗视野观察物体，照明光大部分被折回，由于物体(标本)所在的位置结构，厚度不同，光的散射性，折光等都有很大的变化。
2、相位差显微镜相位差显微镜的结构：相位差显微镜，是应用相位差法的显微镜。
因此，比通常的显微镜要增加下列附件：(1) 装有相位板(相位环形板)的物镜，相位差物镜。
(2) 附有相位环(环形缝板)的聚光镜，相位差聚光镜。
(3) 单色滤光镜-(绿)。
各种元件的性能说明(1) 相位板使直接光的相位移动90°，并且吸收减弱光的强度，在物镜后焦平面的适当位置装置相位板，相位板必须确保亮度，为使衍射光的影响少一些，相位板做成环形状。
(2) 相位环(环状光圈)是根据每种物镜的倍率，而有大小不同，可用转盘器更换。
显微镜和望远镜的工作原理
显微镜和望远镜的工作原理一、显微镜的工作原理显微镜是一种用于放大细小物体的光学仪器。
它的工作原理基于光线的折射和放大效应。
1. 光学系统：显微镜的光学系统由物镜、目镜和透镜组成。
物镜是放置在物体下方的镜片，它能够将物体上的光线聚焦到焦平面上。
目镜是放置在物镜上方的镜片，它将焦平面上的光线再次聚焦到人眼或相机上。
2. 放大倍数：显微镜的放大倍数由物镜和目镜的焦距决定。
一般来说，物镜的焦距越短，放大倍数越大。
目镜的焦距也会影响放大倍数，但通常不如物镜的影响大。
3. 光源：显微镜通常使用透射光源，如白炽灯或LED灯。
光源的作用是照亮被观察的物体，使其能够反射或透过光线。
4. 物体的放置：被观察的物体通常放置在显微镜的物镜下方，通过调节物镜和目镜的焦距，使物体的图像能够清晰地投影到焦平面上。
5. 目镜调焦：为了使观察者能够看清物体的细节，显微镜通常配备了一个焦距可调的目镜。
通过调节目镜的焦距，观察者可以使物体的图像在焦平面上清晰可见。
二、望远镜的工作原理望远镜是一种用于观察远距离物体的光学仪器。
它的工作原理基于光线的折射和聚焦效应。
1. 光学系统：望远镜的光学系统由物镜、目镜和透镜组成。
物镜是放置在远离观察者的一端的镜片，它能够将远距离物体上的光线聚焦到焦平面上。
目镜是放置在物镜靠近观察者的一端的镜片，它将焦平面上的光线再次聚焦到人眼或相机上。
2. 放大倍数：望远镜的放大倍数由物镜和目镜的焦距决定。
一般来说，物镜的焦距越长，放大倍数越大。
目镜的焦距也会影响放大倍数，但通常不如物镜的影响大。
3. 光源：望远镜通常不需要额外的光源，因为被观察的物体本身会发出或反射足够的光线。
4. 物体的观察：被观察的物体通常位于望远镜的物镜端。
物镜将物体上的光线聚焦到焦平面上，形成清晰的图像。
通过调节目镜的焦距，观察者可以使图像在焦平面上清晰可见。
5. 调焦：为了观察不同距离的物体，望远镜通常配备了一个焦距可调的目镜。
通过调节目镜的焦距，观察者可以使不同距离的物体的图像在焦平面上清晰可见。
显微镜和望远镜的工作原理
显微镜和望远镜的工作原理显微镜和望远镜是两种常见的光学仪器，它们在科学研究、医学诊断、天文观测等领域起着重要作用。
本文将详细介绍显微镜和望远镜的工作原理。
一、显微镜的工作原理显微镜是一种用来放大细小物体的光学仪器。
它的工作原理基于光的折射和放大原理。
1. 光的折射当光从一个介质进入另一个介质时，由于两个介质的光密度不同，光线会发生折射。
显微镜中使用的是透明介质，如玻璃或水，光线在透明介质中的传播速度会改变，从而导致光线的折射。
2. 放大原理显微镜通过将光线聚焦到样品上，并使用透镜系统将放大的光线聚焦到目镜上来实现放大效果。
主要包括物镜和目镜两个透镜。
- 物镜是位于样品下方的透镜，它将光线聚焦到样品上，并形成一个放大的实像。
- 目镜是位于样品上方的透镜，它将实像再次放大，使得我们能够清晰地观察到样品。
通过调节物镜和目镜的位置，我们可以调整显微镜的放大倍数。
3. 光路显微镜的光路主要包括以下几个部分：- 光源：显微镜通常使用白炽灯或荧光灯作为光源，它们会发出均匀的光线。
- 准直器：准直器用于将光线聚焦到样品上，使得样品上的光线尽可能平行。
- 物镜和目镜：物镜和目镜共同形成放大的光学系统，使得我们能够观察到放大的图像。
- 眼镜：眼镜位于目镜的后方，它进一步放大目镜形成的图像，使得观察者能够更清晰地看到样品。
二、望远镜的工作原理望远镜是一种用来观察远距离物体的光学仪器。
它的工作原理同样基于光的折射和放大原理。
1. 光的折射望远镜中的光学系统与显微镜类似，同样利用光的折射原理。
当光线从空气中进入望远镜的透镜时，由于光线在透镜中的传播速度不同，光线会发生折射。
2. 放大原理望远镜通过将光线聚焦到目镜上来实现放大效果。
与显微镜不同的是，望远镜主要使用的是物镜放大。
- 物镜是位于光路前端的透镜，它将光线聚焦到焦点上，并形成一个放大的实像。
- 目镜是位于焦点后方的透镜，它将实像再次放大，使得我们能够清晰地观察到远距离物体。
显微镜和望远镜的工作原理
显微镜和望远镜的工作原理一、显微镜的工作原理显微镜是一种用于放大微小物体的光学仪器。
它的工作原理基于光的折射和放大效应。
1. 光的折射：当光从一种介质进入另一种介质时，由于介质的光密度不同，光线会发生折射。
显微镜中的物镜和目镜均由透明的玻璃或石英制成，光线在物镜和目镜之间多次发生折射，使得被观察物体的图像放大。
2. 光的放大：显微镜通过物镜和目镜的组合来放大物体的图像。
物镜是靠近被观察物体的镜头，它能够将物体的细节放大。
目镜是靠近观察者眼睛的镜头，它进一步放大物镜所形成的物体图像。
当光线通过物镜折射后，进入目镜，再次发生折射，形成放大的图像。
3. 调焦机构：显微镜通常配备有调焦机构，用于调整物镜和目镜之间的距离，以获得清晰的图像。
调焦机构可以通过移动物镜或目镜来改变光线的聚焦位置，使得观察者能够看到清晰的放大图像。
4. 光源：显微镜需要光源来照亮被观察物体。
常见的光源包括白炽灯、荧光灯或LED灯。
光源发出的光线经过准直器和准直透镜，使得光线能够均匀地照射到物镜上，提供足够的光强度进行观察。
5. 目镜和目镜系统：目镜是观察者用于观察物体图像的部分。
目镜通常由多个透镜组成，形成一个目镜系统。
透镜的组合可以提供更大的放大倍数和更好的像质。
二、望远镜的工作原理望远镜是一种用于观察远距离物体的光学仪器。
它的工作原理基于光的折射和聚焦效应。
1. 物镜：望远镜的物镜是位于远离观察者的一端，用于收集并聚焦光线。
物镜通常是一块凸透镜或凹透镜，它能够将远处物体发出的光线收集到一个点上。
2. 目镜：望远镜的目镜位于物镜的另一端，用于放大物镜所聚焦的图像。
目镜通常也是一块透镜，它进一步放大物镜所形成的物体图像。
观察者通过目镜看到的是物镜所聚焦的放大图像。
3. 调焦机构：望远镜通常配备有调焦机构，用于调整物镜和目镜之间的距离，以获得清晰的图像。
调焦机构可以通过移动物镜或目镜来改变光线的聚焦位置，使得观察者能够看到清晰的放大图像。
显微镜和望远镜的工作原理
显微镜和望远镜的工作原理一、显微镜的工作原理：显微镜是一种用来观察微小物体的光学仪器。
它的工作原理基于光的折射和放大效应。
1. 光学系统：显微镜的光学系统主要由物镜、目镜和光源组成。
光源发出的光经过凸透镜或反射镜聚焦到物镜上，物镜将光线聚焦到样本上，然后经过目镜放大观察。
2. 放大原理：显微镜的放大原理是利用透镜的折射性质。
当光线从一个介质（如空气）射入另一个介质（如玻璃或水）时，由于介质的折射率不同，光线会发生折射。
物镜和目镜都是透镜，它们通过折射和放大光线，使样本看起来更大。
3. 分辨率：显微镜的分辨率指的是能够分辨出两个相邻物体的最小距离。
分辨率取决于光的波长和显微镜的设计。
提高分辨率的方法包括使用更短的波长光源、增加物镜的数值孔径和增加目镜的放大倍数。
4. 相差显微镜和荧光显微镜：相差显微镜利用不同折射率的物镜和目镜，使样本的不同部分产生相位差，从而增强对细胞结构的观察。
荧光显微镜则利用荧光染料标记样本，通过激发和检测样本发出的荧光信号来观察细胞或组织。
二、望远镜的工作原理：望远镜是一种用来观察远处物体的光学仪器。
它的工作原理基于光的反射或折射。
1. 折射望远镜：折射望远镜使用透镜来聚焦光线。
光线从物体射入望远镜的物镜，经过物镜折射后聚焦到焦平面上。
然后，通过目镜观察焦平面上的像，实现放大效果。
2. 反射望远镜：反射望远镜使用反射镜来聚焦光线。
光线从物体射入望远镜的主镜，主镜将光线反射到焦平面上。
然后，通过目镜观察焦平面上的像，实现放大效果。
3. 放大原理：望远镜的放大原理与显微镜类似，都是通过透镜或反射镜的折射或反射作用使光线聚焦，从而放大远处物体的像。
4. 天文望远镜和光学望远镜：天文望远镜用于观测天体，它的主镜或物镜较大，以接收较弱的天体光。
光学望远镜用于观测地面物体，它的主镜或物镜相对较小，以便更方便地携带和操作。
总结：显微镜和望远镜的工作原理都基于光的折射或反射。
显微镜利用透镜放大细小物体，观察细胞和微观结构。
望远镜和显微镜的成像原理比较
望远镜和显微镜的成像原理比较望远镜和显微镜是两种广泛应用于科学研究和观察的光学仪器。
它们分别用于观察远处的天体和微小的物体，但在成像原理上却有着显著的区别。
首先，让我们先来了解望远镜的成像原理。
望远镜利用透镜或反射镜将光线聚焦到焦点上，从而形成清晰的图像。
其中，折射望远镜使用透镜，而反射望远镜则使用反射镜。
无论是折射还是反射望远镜，其成像原理都是基于光的折射或反射。
在折射望远镜中，透镜的形状和曲率决定了光线的折射程度。
凸透镜能够将平行光线聚焦到焦点上，形成实像。
而凹透镜则会将光线分散，使得通过透镜的光线看起来像是从焦点发出的。
通过调整透镜的位置，我们可以调整焦距和放大倍率，从而观察到更远处的天体。
相比之下，反射望远镜使用的是反射镜。
光线从物体上反射，然后被反射镜反射到焦点上，形成实像。
反射望远镜的优势在于反射镜的制造更容易，同时可以避免透镜的色差问题。
而且，反射望远镜的焦点位置不受透镜厚度的限制，可以设计更大口径的望远镜，提高观测的分辨率和灵敏度。
接下来，让我们转移到显微镜的成像原理上。
显微镜是一种用于观察微小物体的光学仪器。
与望远镜不同，显微镜的成像原理主要基于光的散射和干涉。
显微镜通常使用透镜系统来放大样本。
当光线通过样本时，它会与样本中的微小结构相互作用，发生散射。
散射光线经过目镜或物镜透镜的放大作用后，形成放大的虚像。
这种成像原理被称为透射显微镜。
此外，还有一种常见的显微镜成像原理是反射显微镜。
反射显微镜使用的是反射镜而不是透镜来观察样本。
光线从光源上反射到样本上，然后再次反射回来。
通过调整反射镜的角度和位置，可以使反射光线经过目镜的放大，形成虚像。
相比之下，显微镜的成像原理更加复杂和多样化。
由于样本的微小尺寸和复杂结构，显微镜需要更高的放大倍率和分辨率来观察细节。
因此，显微镜通常配备了多个透镜和光学系统，以提供更清晰的图像。
总结起来，望远镜和显微镜的成像原理有着明显的区别。
望远镜利用折射或反射原理将远处的天体聚焦到焦点上，形成实像。
望远镜显微镜原理
望远镜显微镜原理
望远镜显微镜原理
望远镜和显微镜是两种常见的光学仪器，它们的原理有所不同，
但都是利用光学原理来实现物体的放大。
下面分别介绍一下望远镜和
显微镜的原理。
望远镜原理：
望远镜是一种用于观察远处物体的光学仪器，其原理是利用透镜
的折射作用将远处物体的光线聚焦到焦点上，再通过目镜放大观察。
望远镜的主要部分包括物镜和目镜两个透镜，物镜是望远镜的前透镜，用于将光线聚焦到焦点上，目镜是望远镜的后透镜，用于将物镜所聚
焦的光线再次聚焦，从而放大观察。
显微镜原理：
显微镜是一种用于观察微小物体的光学仪器，其原理是利用透镜
的折射作用将微小物体的光线聚焦到焦点上，再通过目镜放大观察。
显微镜的主要部分包括物镜和目镜两个透镜，物镜是显微镜的下透镜，用于将光线聚焦到焦点上，目镜是显微镜的上透镜，用于将物镜所聚
焦的光线再次聚焦，从而放大观察。
总结：
望远镜和显微镜都是利用透镜的折射作用将光线聚焦到焦点上，
再通过目镜放大观察。
望远镜用于观察远处物体，显微镜用于观察微
小物体。
两种仪器的原理基本相同，但用途不同。
实验五 显微镜望远镜放大倍数的测定
实验五显微镜与望远镜放大本领的测定望远镜和显微镜都是用途极为广泛的助视光学仪器，显微镜通过放大物所成的像，来帮助人们观察近处的微小物体，而望远镜则是通过放大远处物的视角，帮助人们观察远处的目标，它们常被组合在其他光学仪器中使用．为适应不同用途和性能的要求，望远镜和显微镜的种类很多，构造也各有差异，但是它们的基本光学系统都由物镜和目镜组成．望远镜和显微镜在天文学、电子学、生物学和医学等领域中都起着十分重要的作用．光学望远镜从诞生至今将近400年，出现了折射望远镜、反射望远镜、折反射式望远镜和空间望远镜，不断推动着天文学和物理学的发展．长久以来，人们仰望天空，看见日月星辰东升西落，有过天圆地方、地心说、日心说等宇宙模型．但过去人们只能用肉眼对星空进行观察，观测范围非常局限，所得的数据资料也就非常有限．凭借着物理学的不断发展，多种望远镜被制造出来，越来越精密，推动着天文学和物理学不断向前发展，人类的视野也变得更深更广．·实验目的1.熟悉显微镜和望远镜的构造及其放大原理；2.进一步熟悉透镜成像规律及光学系统的共轴调节方法；3.学会一种测定显微镜和望远镜放大本领的方法；4.掌握显微镜、望远镜的正确使用方法．·实验仪器显微镜，望远镜，标尺，标准石英尺，测微目镜，照明灯．图5-1 显微镜的结构显微镜是一种复杂的光学仪器．它是医学实验常用工具之一，其作用是将观察的标本放大，以便观察和分析．一般光学显微镜包括机械装置和光学系统两大部分，如图5-1所示．一、机械装置1. 镜座：位于最底部的构造，为整个显微镜的基座，用以支持着整个镜体，起稳固作用．2. 镜柱：为垂直于镜座上的短柱，用以支持镜臂．3. 镜臂：为支持镜筒和镜台的呈弓形结构的部分，是取用显微镜时握拿的部分．镜筒直立式光镜在镜臂与其下方的镜柱之间有一倾斜关节，可使镜筒向后倾斜一定角度以方便观察，但使用时倾斜角度不应超过45°，否则显微镜由于重心偏移容易翻倒．4. 调节器：也称调焦螺旋，为调节焦距的装置，位于镜臂的上端（镜筒直立式光镜）或下端（镜筒倾斜式光镜），分粗调节器(大螺旋）和细调节器（小螺旋）两种．粗调节器可使镜筒或镜台作大幅度的升降，适于低倍镜观察时调焦．细调节器可使镜筒或镜台缓慢或较小幅度地升降，在低倍镜下用粗调节器找到物体后，在高倍镜和油镜下进行焦距的精细调节，藉以对物体不同层次、深度的结构做细致地观察．5. 镜筒：位于镜臂的前方，它是一个齿状脊板与调节器相接的圆筒状结构，上端装载目镜，下端连接物镜转换器．根据镜筒的数目,光镜可分为单筒式和双筒式．单筒光镜又分为直立式和倾斜式两种,镜筒直立式光镜的目镜与物镜的光轴在同一直线上,而镜筒倾斜式光镜的目镜与物镜的中心线互成45°角,在镜筒中装有使光线转折45°的棱镜；双筒式光镜的镜筒均为倾斜式的．6. 物镜转换器：又称旋转盘，位于镜筒下端的一个可旋转的凹形圆盘上，一般装有2～4个放大倍数不同的接物镜．旋转它就可以转换接物镜．旋转盘边缘有一定卡，当旋至物镜和镜筒成直线时，就发出“咔”的响声，这时方可观察玻片标本．7. 载物台：位于镜臂下面的平台，用以承放玻片标本．载物台中央有一圆形的通光孔，光线可以通过它由下向上反射．(二)光学系统1. 反光镜：是装在镜台下面、镜柱前方的一面可转动的圆镜，它有平凹两面．平面镜聚光力弱，适合光线较强时使用．凹面镜聚光力强，适于光线较弱时使用．转动反光镜，可将光源反射到聚光镜上，再经镜台中央圆孔照明标本．2. 聚光镜：在镜台下方，是一组透镜，用以聚集光线增强视野的亮度．镜台上方有一调节旋钮，转动它可升降聚光镜．往上升时增强反射光，下降时减弱反射光．3. 可变光栏：是在聚光镜底部的一个圆环状结构．它装有多片半月形的薄金属片，叠合在中央成圆孔形．在圆环外缘有一突起的小柄，拨动它可使金属片分开或合拢，用以控制光线的强弱，使物像变得更清晰．4. 目镜：装在镜筒上端，其上一般刻有放大倍数(如5×，10×)．目镜内常装有一指示针，用以指示要观察的某一部分．5. 物镜：装在物镜转换器上，一般分低倍镜、高倍镜和油镜三种．低倍镜镜体较短，放大倍数小；高倍镜镜体较长，放大倍数较大；油镜镜体最长，放大倍数最大（在镜体上刻有数字，低倍镜一般有4×、10×，高倍镜一般有40×、45×，油镜一般是90×、100×，×表示放大倍数）．测微目镜由目镜、分划板、读数鼓轮与连接装置等组成．目镜把叉丝和被观测的像同时放大，其放大倍数不影响测量数据大小，但可以提高测量准确程度．测微目镜的基本结构剖视图如图5-2所示．目镜镜头通过调焦螺纹固定在目镜外壳中部．外壳内有一块刻有十字丝的透明叉丝板，外壳右侧装有测距螺旋（即千分尺）系统，转动测距手轮，其螺杆将带动叉丝板移动．叉丝板的移动量可通过手轮上的千分尺测出．透明十字叉丝板后面是一个固定的玻璃标尺，标尺上刻有毫米尺，每格1mm，量程为8mm ． 旋转读数鼓轮，刻有十字叉丝的可动分划板就可以左右移动．读数鼓轮每旋转一周，叉丝移动1mm ，鼓轮上有100个分格，故每一格对应的读数为0.01mm ，再估读一位．其读数方法和螺旋测微器差不多．在测量过程中，要始终沿着一个方向移动叉丝，不得回旋．测微目镜通常用来测金属丝、干涉条纹等的宽度．测量时，使双线与待测物质边缘平行，叉丝交点与待测物的边缘重合，开始计数．在测量过程中，要始终沿着一个方向移动叉丝，不得回旋．图2 测微目镜的基本结构剖视图 ·实验原理最简单的望远镜与显微镜都是由目镜和物镜两个透镜共轴所组成．物镜的像方焦点到目镜的物方焦点之间的距离（即光学间隔）为Δ．望远镜用来观察远处的物体，显微镜则是用来观察近处的微小物体，他们的放大作用都可以用放大本领M 来描述，可表示为：OE M ααt a n t a n = (5-1) 式中E α为像所张的视角；O α为物体直接对眼睛所张的视角．一、望远镜的构造及其放大原理望远镜由物镜和目镜组成，物镜用反射镜的称反射式望远镜，物镜用透镜的称折射式望远镜．目镜是会聚透镜的称为开普勒望远镜，目镜是发散透镜的称为伽利略望远镜．对于望远镜，两透镜的光学间隔Δ≈0，即物镜的像方焦点与目镜的物方焦点近乎重合．图5-3所示为开普勒望远镜的光路示意图．图中L 0为物镜（焦距较长），Le 为目镜（焦距较短），远处物体PQ 经物镜L O 后在物镜的像方焦点F'上成一倒立实像P'Q'，像的大小决定于物镜焦距及物体与物镜间的距离．像P'Q'一般是缩小的．近乎位于目镜的物方焦面上，经目镜L E 放大后成虚像P"Q"于观察者眼睛的明视距离与无穷远之间．用望远镜观察不同位置的物体时，只需调节物镜和目镜的相对位置，使物镜成的实像落在目镜物方焦平面上，这就是望远镜的“调焦”．图5-3 开普勒望远镜的光路示意图由理论计算可得望远镜的放大本领为： ''t a n t a n E O OE O E O E f f f Q P f Q P M =''''=≈=αααα （5-2） 式中f o ′为物镜的焦距，f E ′为目镜的焦距，上式表明，物镜的焦距越长、目镜的焦距越短，望远镜的放大本领则越大．开普勒望远镜(f o ′＞0，(f E ′＞0)，放大本领M 为负值，系统成倒立的像；而对伽利略望远镜(f o ′＞0，(f E ′＜0)，放大本领M 为正值，系统成正立的像．因实际观察时，物体并不真正处于无穷远，像亦不成在无穷远，但式（5-2）仍近似适用．二、显微镜的构造及其放大原理显微镜和望远镜的光学系统十分相似，都是由物镜和目镜组成．显微镜的结构一般认为是由两个会聚透镜共轴组成，如图5-4所示，实物PQ 经物镜L 0成倒立实像P'Q'于目镜Le 的物方焦点Fe 的内侧，再经目镜Le 成放大的虚像P"Q"于人眼的明视距离处或无穷远处．理论计算可得显微镜的放大本领为： ''E O O E O f s f M M M ⋅∆-== (5-3)式中O M 为物镜的放大本领，M E 是目镜的放大本领，f o ′，f E ′ 为物镜和目镜的像方焦距，Δ是显微镜的光学间隔，S O ＝-25cm 为正常人眼的明视距离．由上式可知，显微镜的镜筒越长，物镜和目镜的焦距越短，放大本领就越大，通常物镜和目镜的放大本领，是标在镜头上的．图5-4 显微镜光路图用望远镜或显微镜观察物体时，一般视角均甚小，因此视角之比可用其正切之比代替，于是光学仪器的放大本领M 可近似地写成 OE O l l M ==ααtan tan 式中l 0是被测物的大小PQ ，l 是在物体所处平面上被测物的虚像的大小P"Q"． ·实验内容与步骤一、显微镜放大倍数的测定1.将标准石英尺放在显微镜载物台上夹住．2.选择适当倍率的目镜，调节聚光镜、反光镜及光阑，使目镜中观察到强弱适当而均匀的视场．3.熟悉显微镜的机械结构，学会调节使用，先用低倍物镜对石英尺进行调焦，先粗调、后微调，直至目镜视场中观察到最清晰的像，如果观察物的像不在视场中间，则可调节载物台移动手轮，将其移至视场中心进行观察．4.将目镜卸下，换上测微目镜，首先对测微目镜的目镜进行调焦，看清分划板，在调节显微镜的物镜调焦手轮，至标尺的像最清晰且无视差．5.转动测微目镜使分划板上“双线”与标准石英尺的刻度(石英尺刻度部分全长lmm ，共分100小格，每格宽O ．01mm)平行，然后将叉丝移至和显微镜视场中标准石英尺某一刻度重合，记下测微目镜的读数1x ．转动测微目镜鼓轮，使叉丝在标准石英尺上移动5格，这时叉丝与标准石英尺上另一刻度线重合，记下测微目镜的读数2x ．依此每隔5格记录一组数据，共记录10组数据．6.用逐差法处理数据，求出标尺5格对应像的大小，求其平均值，计算出物镜的放大本领．二、望远镜放大本领的测定1．将望远镜夹好，在垂直望远镜光轴方向距离目镜25cm 处放置一毫米分度的米尺A ，调节望远镜调焦手轮，把望远镜调焦到无穷远处，即望远镜能看清楚远处的物体．2.在A 尺上套上两白纸条，其间距可调，如图5-5所示．一只眼睛通过望远镜观察米尺的像B ，另一只眼睛直接看米尺A ，经过多次观察，调节眼睛使得米尺A 与望远镜中的米尺像B 重合．以B 尺为标尺，选定A 尺的上两纸带的间距为10格，记录其相当于B 尺上的格数0l ，重复3-5次，算出望远镜的放大倍数，取其平均值，并计算平均绝对偏差．3.取两纸带的间隔分别为8格和13格，重复上述步骤进行测量．图5-5 望远镜放大倍数测定原理·实验数据测量1.用测微目镜测经显微镜放大的石英标尺像刻度间隔数据表测量间隔：每隔5小格标尺像刻度读一次数序号i1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 x i (mm)2.望远镜视角放大率测量数据表标记实际长度l 0 (mm)80 100 130 重复测量序号1 2 3 1 2 3 1 2 3 上缘对应镜内刻度Y u (mm)下缘对应镜内刻度Y l (mm)镜内对应长度 l =Y l -Y u (mm)望远镜放大率M = l 0/ l5 4 8 3 7 26 548372 6l 0l 标尺A 标尺B·实验注意事项1．注意不要用手摸透镜、反射镜等光学元件的光学表面，，以免在光学面上留下痕迹，使成像模糊或无法成像．2．在实验过程中，注意光学仪器要轻拿轻放，勿使仪器受到震动和磨损．3．用测微目镜测量时要注意回程误差．4．测望远镜放大本领时，两只眼睛要同时观察，同时看清A、B两尺的像，并将A、B两尺的像重合在一起时，方可读数．·历史渊源与应用前景望远镜和显微镜的发明是17世纪光学的伟大成就．显微镜的发明，使人类第一次发现了微生物和细胞生存的世界．第一架显微镜由荷铸眼镜匠詹森父子发明，后由伽利略改良而成．最初的显微镜只能放大50-200倍，到1932年德国的诺尔和鲁斯卡发明了世界第一台电子显微镜，它是利用德布罗依物质波原理制造而成的，它能放大1万倍，到20世纪90年代发展到放大率可达200万倍，由此人们发现了原子世界．1983年人们又发明了基于量子力学原理造而成的扫描隧道显微镜，开创了纳米科技的观测手段．后来人们又发明了原子力显微镜，它是根据扫描隧道显微镜的原理设计的高速拍摄三维图像的显微镜．可观察大分子在体内的活动变化．1608年荷兰的眼睛匠利佩希偶然地制造出了第一架望远镜，它的目镜为一凹透镜，被称为荷兰望远镜．发明望远镜的消息迅速在欧洲传开，1609年伽利略得悉这一消息后，立即动手制作，并把自制的望远镜第一个指向天空，首先发现了月亮上的山脉和火山口．伽利略设计了由两个凸透镜构成的开普勒望远镜，第一架开普勒望远镜由天文学家沙伊纳制成．1668年，牛顿（Newton，I．1642~1727）用2.5 厘米直径的金属，磨制成一块凹面反射镜，并在主镜的焦点前面放置了一个与主镜成45°角的反射镜，使经主镜反射后的会聚光经反射镜以90°角反射出镜筒后到达目镜，制成了反射望远镜．1672年牛顿有制造了第二架反射望远镜，全长1.2m，口径为2m，并把它献给了英国皇家学会．往后的几百年间，人们提出了反射镜的多种设计方案．1918年末，口径为254厘米的胡克望远镜（Hooker telescope）投入使用，它第一次揭示了银河系的真实大小和我们在其中所处的位置，更为重要的是，哈勃(Hubble，E．P．1889~1953)的宇宙膨胀理论就是用胡克望远镜观测的结果．相对于折射镜，反射镜没有色差，容易制作；但它也存在固有的不足：如口径越大，视场越小，物镜需要定期镀膜等．随后又出现了能兼顾折射和反射两种望远镜优点的折反射式望远镜，非常适合业余的天文观测和天文摄影，并且得到了广大天文爱好者的喜爱．它的特点是相对口径很大(甚至可大于1)，光力强，视场广阔，像质优良．适于巡天摄影和观测星云、彗星、流星等天体．自1970年代以来，在望远镜的制造方面有了许多新技术，涉及光学、力学、计算机、自动控制和精密机械等领域，使望远镜的制造突破了镜面口径的局限．然而，由于地球大气对电磁波的吸收作用，地面观测具有严重的局限性．物理学在不断地发展，直到人造卫星上天，航天技术逐渐成熟，空间天文学才兴起．1990年4月24日，由美国国家航空与航天局（NASA）和欧洲空间局（ESRO）联合研制的哈勃空间望远镜（HST）的发射成功，是天文学走向空间时代的一个里程碑．空间观测与地面观测相比，有极大的优势：没有了大气层的干扰，恒星不再闪烁．分辨率比起地面的大型望远镜提高了几十倍．灵敏度的提高，使可观测的天体迅速增加．空间没有重力，仪器就不会因自重而变形．频率覆盖范围也大大地变宽，全波段天文观测成为可能，对于光学望远镜，可以接收到宽得多的波段．就哈勃空间望远镜（现已退役）而言，主望远镜是口径为2.4米的反射望远镜，还携带了广角行星照相机，暗弱天体照相机，暗弱天体光谱仪，高分辨率光谱仪，高速光度计，成象光谱仪，近红外照相机，多目标摄谱仪，高级普查摄像仪，高新巡天照相机等精密仪器，观测范围早已突破了可见光波段，向红外和紫外两端延伸．其功能之强大，在天文学的许多领域中作出了巨大的贡献，如：银河系中心、双星系统、近邻星系、宇宙早期星系、黑洞研究等等．在望远镜的庞大家族里，除了以上介绍的光学望远镜以外，还有射电望远镜（radio telescope）、红外望远镜（infrared telescope）、紫外望远镜（ultraviolet telescope）、X 射线望远镜（X-ray telescope）和γ射线望远镜（gamma ray telescope）．随着新型显微镜、望远镜的发展和应用，使人类的视野变得更深更广．·与中学物理的衔接中学物理课标对望远镜、显微镜及相关内容的要求是：1.知道显微镜、望远镜的原理．2.用两个不同焦距的凸透镜制作望远镜．3.了解开普勒望远镜和伽利略望远镜的结构．4.通过望远镜原理的及调节要求的学习，可进一步掌握凸透镜呈像的特点及规律·自主学习1．显微镜和望远镜有何异同?2．显微镜和望远镜的调焦方式有何不同？为什么？3．测量标准石英尺时所获得的放大本领为什么不等于物镜的标称放大本领?4、用同一个望远镜观察不同距离的目标时，其视觉放大本领是否不同？5、在光具座上自组装的望远镜(或显微镜)，如何调节焦距以获得清晰的像？6.已知什么量？哪个是待测量？如何控制变量？按要求处理实验数据，完成实验报告．·实验探究与设计尝试在光具座上设计并组装望远镜或显微镜，写出实验方案，并完成实验．。
天文望远镜的光学指标
天文望远镜的根本光学性能指标评价一架望远镜的好坏，首先要看它的光学性能，其次看它的机械性能〔指向精度与跟踪精度〕。
光学望远镜的光学性能一般用以下指标来衡量：1.物镜口径〔D〕望远镜的物镜口径一般指有效口径，也就是通光口径〔不是简单指镜头的直径大小〕，是望远镜聚光本领的主要标志，也决定了望远镜的分辨率〔通俗地说，就是看得清看不清〕。
它是望远镜所有性能参数中的第一要素。
望远镜的口径愈大，聚光本领就愈强，愈能观测到更暗弱的天体，看亮天体也更清楚，它反映了望远镜观测天体的能力，因此，爱好者在经济条件许可的情况下，应尽量选择口径较大的望远镜。
2.焦距〔f〕望远镜的焦距主要是指物镜的焦距。
望远镜光学系统往往由两个有限焦距的系统组成，其中第一个系统〔物镜〕的像方焦点与第二个系统〔目镜〕的物方焦点相重合。
物镜焦距常用f表示，而目镜焦距常用f'表示。
比方F700´60天文望远镜的物镜焦距〔f〕为700mm。
目镜PL9的焦距〔f'〕为9mm。
物镜焦距f是天体摄影时底片比例尺的主要标志。
对于同一天体而言，焦距越长，天体在底片上成的像就越大。
3.相对口径〔A〕与焦比〔1/A〕相对口径A又称光力，它是望远镜的有效口径D与焦距f之比，即A=D/f。
它的倒数〔1/A〕叫焦比〔即f/D，照相机上称为光圈数〕。
例如70060天文望远镜的相对口径A(=60/700)≈1/12，焦比f/D 〔=700/60〕≈11.67。
相对口径越大对观测行星、彗星、星系、星云等延伸天体越有利，因为它们的成像照度与望远镜的相对口径的平方〔A2〕成正比；而流星或人造卫星等所谓线形天体的成像照度与相对口径A和有效口径D的积〔D2/f〕成正比。
因此，作天体摄影时，要注意选择适宜的A或焦比。
一般说来，折射望远镜的相对口径都比拟小，通常在1/15～1/20，而反射望远镜的相对口径都比拟大，常在1/3.5～1/5。
观测有一定视面的天体时，其视面的线大小和f成正比，其面积与f2成正比。
光学变焦的原理与应用
光学变焦的原理与应用1. 介绍光学变焦是相机、望远镜和显微镜等光学设备中常见的功能之一。
它通过调节光学系统的焦距，实现对物体的放大和缩小，从而达到变焦的效果。
本文将介绍光学变焦的原理以及其在不同领域的应用。
2. 光学变焦的原理光学变焦的原理基于两个主要的元素：凸透镜和凹透镜。
当这两个透镜组合在一起时，它们可以通过移动来改变光线的聚焦点，从而实现变焦。
2.1 凸透镜凸透镜是一种中央较薄，边缘较厚的透镜。
当光线通过凸透镜时，光线会被透镜中的凹面弧线折射，导致光线向凸透镜的焦点聚焦。
在光学变焦中，凸透镜的位置可以通过移动来改变光线的聚焦点。
2.2 凹透镜凹透镜是一种中央较厚，边缘较薄的透镜。
当光线通过凹透镜时，光线会被透镜中的凸面弧线折射，导致光线从凹透镜的焦点散开。
在光学变焦中，凹透镜的位置可以通过移动来改变光线的散焦点。
2.3 光学变焦的工作原理当凸透镜和凹透镜的位置调整得当时，它们可以组合成一个光学系统，实现变焦功能。
当光线通过该光学系统时，透镜的位置调整会导致光线的聚焦和散焦点发生变化，从而实现物体的放大和缩小。
3. 光学变焦的应用光学变焦广泛应用于相机、望远镜、显微镜等领域，为用户提供更灵活和便捷的观察和拍摄体验。
3.1 相机光学变焦是数码相机中广泛使用的功能之一。
用户可以通过调节相机的变焦镜头，实现对拍摄对象的放大和缩小。
光学变焦不会损失图像质量，因为它是通过移动光学镜头来实现放大和缩小的，而不是通过裁剪图像。
这使得用户可以在不损失画面细节的情况下，获得更远距离的清晰图像。
3.2 望远镜光学变焦在望远镜中的应用也非常常见。
望远镜通常使用多个透镜组成的光学系统，通过调节透镜的位置来实现变焦。
望远镜的变焦功能使得观察者可以在不同距离下观察天体，从而获得更详细的观察效果。
3.3 显微镜显微镜是用于观察微小物体的光学仪器，而光学变焦在显微镜中也有重要的应用。
通过调节显微镜的变焦功能，用户可以实现对微小物体的放大和缩小，以获得更清晰的观察效果。
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6、有两个双胶合组构成的物镜： 有两个双胶合组构成的物镜：
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第二节 望远镜物镜
（二）反射式望远镜物镜：主要应用于天文望远镜，有以下三种形式： 反射式望远镜物镜：主要应用于天文望远镜，有以下三种形式： 牛顿系统： 1、牛顿系统：
2、格力高里系统
3、卡塞格林系统
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Байду номын сангаас
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第二节 望远镜物镜
1、视放大率 2、线视场 3、出瞳直径与出瞳距离 4、工作距离
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第六节 显微镜的物镜和目镜
一、显微镜物镜： 显微镜物镜：
（一）消色差物镜 1、低倍消色差物镜 2、中倍消色差物镜 3、高倍消色差物镜 浸液物镜，如下图所示： 4、浸液物镜，如下图所示：
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第六节 显微镜的物镜和目镜
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第四节 望远镜尺寸的计算
光学系统外形尺寸计算的主要内容包括： 光学系统外形尺寸计算的主要内容包括：
1、拟定光学系统的原理图 2、确定每个透镜组的光学特性 3、选择系统成像光束的位置 4、选定系统中每个透镜组的型式
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第四节 望远镜尺寸的计算
一、光学系统的技术要求 二、拟定系统的原理方案 三、光学系统的外形尺寸计算
二、视场角
视场角代表望远镜能够同时观察到的最大范围
三、出瞳直径：
和出瞳直径直接相关的是仪器的主观光亮度。 和出瞳直径直接相关的是仪器的主观光亮度。
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第一节 望远镜的光学性能和技术条件
四、出瞳距离lz’ 出瞳距离lz’ 分辨率α 五、分辨率α 视差角ε 六、视差角ε
α=K
140 '' D
（三）折反射式望远镜物镜 1、施米特物镜
2、马克托夫物镜
3、同心系统
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第三节 望远镜目镜
一、像方视场角2ω’ 像方视场角2ω’ 相对出瞳距离lz’/f目 二、相对出瞳距离lz’/f目’
三、工作距离S 工作距离S
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第三节 望远镜目镜
望远镜中经常采用的一些目镜形式和光学特性： 望远镜中经常采用的一些目镜形式和光学特性：
1、惠更斯目镜
2、冉斯登目镜： 冉斯登目镜：
3、凯涅尔目镜： 凯涅尔目镜：
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第三节 望远镜目镜
4、对称目镜： 对称目镜：
5、无畸变目镜： 无畸变目镜：
6、艾尔弗目镜： 艾尔弗目镜：
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第三节 望远镜目镜
7、特广角目镜： 特广角目镜：
8、长出瞳距离目镜： 长出瞳距离目镜：
1、共同部件的计算 2、可见光系统的外形尺寸计算
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第五节 显微镜概述和显微镜的光学性能
一、概述
显微镜最大量的使用的有三种类型; 显微镜最大量的使用的有三种类型; 生物显微镜 金相显微镜 工具显微镜 近来显微技术普遍要求扩大功能
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第五节 显微镜概述和显微镜的光学性能
二、显微镜的光学性能： 显微镜的光学性能：
第九章
望远镜和显微镜
第一节 望远镜的光学性能和技术条件 第二节 望远镜物镜 第三节 望远镜目镜 第四节望远镜尺寸的计算 第五节 显微镜概述和显微镜的光学性能 第六节 显微镜的物镜和目镜
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第一节 望远镜的光学性能和技术条件
一、视放大率： 视放大率：
1、观察仪器：。望远镜的分辨角和视放大率之间有以下关系 观察仪器：。望远镜的分辨角和视放大率之间有以下关系 ：。 60 '' α= Γ 2、瞄准仪器：用对线，双线瞄准时： 瞄准仪器：用对线，双线瞄准时：
（二）复消色差物镜，如下图所示： 复消色差物镜，如下图所示：
（三）平像场物镜： 平像场物镜：
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第六节 显微镜的物镜和目镜
二、显微镜目镜
显微镜目镜与望远镜目镜的功能一样
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如图所示，视差有三种不同的表示形式： 如图所示，视差有三种不同的表示形式： 线视差b 1、线视差b D 'b ε = 3438 2、角视差 f ' f '
物 目
3、用视度表示视差
SD =
1000b f目 '
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第二节 望远镜物镜
一、焦距： 焦距：
Γ= f物 ' f目 '
二、相对孔径： 相对孔径： 三、视场： 视场：
tgω =
Γ=
1
β
=
D D'
tgω ' Γ
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第二节 望远镜物镜
望远镜物镜的结构和光学特性： 望远镜物镜的结构和光学特性： 折射式望远物镜： （一）折射式望远物镜： 1、双胶物镜
2、双不胶物镜
3、双单和单双物镜
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第二节 望远镜物镜
4、三分离物镜： 三分离物镜：
5、摄远物镜： 摄远物镜：
α = 10 '' Γ
3、测距仪器：测距误差： 测距仪器：测距误差：
l2 l = 5 ×10 BΓ
5
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第一节 望远镜的光学性能和技术条件
其他因素： 其他因素：
1、视放大率和体积重量的关系 视放大率越大，必须增加目镜和物镜的口径，体积， 视放大率越大，必须增加目镜和物镜的口径，体积，重量越大 视放大率和视场的关系： 2、视放大率和视场的关系： 3、仪器使用条件对视放大率的限制 望远镜的有效放大率： 4、望远镜的有效放大率：