第一章 望远镜基本原理
望远镜原理ppt课件
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经过两次放大作用,我们就可以 看到肉眼看不见的小物体了。
显微镜下的植物细胞
手 术 显 微 镜
1、望远镜:由目镜和物镜组成
(1)伽利略望远镜:目镜是凹透镜,物 镜是凸透镜
可看到一个正立放大的虚像
(2)开普勒望远镜:目镜是凸透镜,物 镜也是凸透镜,但物镜的焦距长,目镜 的焦距短。
可看到一个倒立镜的结构
显
微
靠近眼睛的凸透镜。
镜
靠近被观察物体的凸透镜。
(2)显微镜的光路图
显微镜 目镜、物镜均为凸透镜 为了能获得微小物体或物体细部的放大的像, 可用短焦距物镜和长焦距目镜来组成一个最简单 的显微镜模型。物镜的作用是得到物体放大的实 像。目镜的作用是把物镜所成的像作为物体,位 于目镜的焦点内,以得到它的放大的虚像
.
2. 伽利略望远镜. 物镜是凸透镜,目镜是凹透镜。 为了能得到一个正立的像,物镜仍用焦距较
长的凸透镜,目镜要换用凹透镜。这样,远处物 体射来的光线,经过物镜后,在尚未会聚成像之 前,遇到目镜(凹透镜),将使会聚光线发散, 这些发散光线的反向延长线的交点,形成正立的 虚像,以便观察地面上远处的物体
(1)开普勒望远镜 的结构
靠近眼睛的凸 透镜 目镜
物镜 靠 近 被 观 测 物 体 的 凸 透 镜
1. 开普勒望远镜:目镜物镜均为凸透镜 远处射来光线(可视为平行光),经过物镜 后,会聚在它的后焦点外离焦点很近的地方,成 一倒立、缩小的实像。目镜的前焦点和物镜的后 焦点是重合的.所以物镜的像作为目镜的物体, 从目镜可看到远处物体的倒立虚像,由于增大了 视角,故提高了分辨能力
(3)望远镜的原理
目镜 的作用(相当于放大镜)
把物镜成的实像,再一次放大成虚像。
望远镜的工作原理
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望远镜的工作原理引言概述:望远镜是一种用于观察遥远天体的光学仪器。
它通过收集、聚焦和放大光线,使我们能够更清晰地观察宇宙中的天体。
本文将详细介绍望远镜的工作原理。
一、光的收集和聚焦1.1 反射望远镜反射望远镜是一种利用镜面反射原理的望远镜。
它由主镜和次镜组成。
主镜是一个大型曲面镜,能够收集并聚焦光线。
次镜位于主镜的焦点处,将聚焦的光线引导到观察者的眼睛或探测器上。
通过调整主镜和次镜之间的距离,可以改变望远镜的焦距和放大倍数。
1.2 折射望远镜折射望远镜是一种利用透镜折射原理的望远镜。
它由物镜和目镜组成。
物镜是一个大型透镜,能够收集并聚焦光线。
目镜位于物镜的焦点处,将聚焦的光线引导到观察者的眼睛或探测器上。
折射望远镜的焦距和放大倍数可以通过调整物镜和目镜之间的距离来改变。
1.3 天文望远镜天文望远镜是一种专门用于观测天体的望远镜。
它通常采用反射望远镜的结构,因为反射望远镜能够避免透镜的色散问题。
天文望远镜的主镜通常非常大,能够收集更多的光线,从而提高观测的分辨率和灵敏度。
二、光的放大2.1 放大倍数望远镜的放大倍数是指望远镜观察到的物体与肉眼观察到的物体之间的大小比例。
放大倍数可以通过改变望远镜的焦距或者调整目镜的位置来实现。
较大的放大倍数可以使观察者看到更多的细节,但也会降低观察的亮度和视场。
2.2 视场视场是指望远镜能够观察到的范围。
视场的大小取决于望远镜的焦距和目镜的设计。
较大的视场可以使观察者看到更广阔的天空区域,但也会降低观察到的细节。
2.3 焦深焦深是指望远镜能够同时保持清晰焦点的距离范围。
焦深的大小取决于望远镜的光圈和焦距。
较大的焦深可以使观察者在不调整焦点的情况下观察到更多的物体。
三、光的探测和记录3.1 探测器类型望远镜通常使用光电探测器来记录观测到的光信号。
常见的光电探测器包括光电二极管、光电倍增管和CCD(电荷耦合器件)。
不同的探测器类型具有不同的灵敏度、动态范围和噪声特性。
望远镜工作原理
![望远镜工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/74c8064cf342336c1eb91a37f111f18582d00c4e.png)
望远镜工作原理望远镜是一种用于观察远处物体的光学仪器。
它的工作原理主要基于光的折射和反射,通过聚集和放大光线来增强人眼的观测能力。
下面将详细介绍望远镜的工作原理。
一、折射望远镜折射望远镜是一种利用透镜的折射原理来观测天体的望远镜。
它主要由物镜与目镜组成。
1. 物镜物镜是望远镜的主要光学部件,它位于望远镜的前端,负责收集并聚焦远处物体发出的光线。
物镜通常由凸透镜制成,它能够将光线聚焦在焦平面上。
2. 目镜目镜是望远镜的辅助光学部件,位于物镜的焦平面上,用于放大物镜所聚焦的图像。
目镜也由凸透镜构成,它能够进一步放大并让人眼看到清晰的图像。
3. 工作原理当远处的物体发出光线时,光线首先经过物镜,被物镜折射后聚焦在焦平面上形成倒立的实像。
然后,目镜将这个倒立的实像再次放大,使得人眼能够看到清晰的放大图像。
通过调节目镜的焦距,人们可以获得所需放大倍数的观测效果。
二、反射望远镜反射望远镜是一种利用反射原理观测天体的望远镜,它采用了反射镜作为主要光学元件。
1. 主镜主镜是反射望远镜的核心组成部分,它通常由反射镜制成。
主镜呈凹状,能够将光线聚焦在焦点上。
2. 二次镜二次镜是反射望远镜的辅助光学部件,位于焦点处,并将光线反射到便于观测的位置。
二次镜通常由平面镜制成。
3. 工作原理当远处的物体发出光线时,光线首先到达主镜表面。
主镜会将光线反射并聚焦到焦点上,形成一个倒立的实像。
然后,二次镜将实像反射出来,并将其引导到目镜或其他观测设备上,使得人眼能够看到放大且清晰的图像。
总结:无论是折射望远镜还是反射望远镜,其工作原理都依赖于光的折射和反射。
折射望远镜通过透镜将光线折射和聚焦,再利用目镜放大图像;反射望远镜通过反射镜将光线反射和聚焦,通过二次镜将图像反射到观测位置。
这些原理使得望远镜成为了观测宇宙的重要工具,让人们能够更清晰地观察和研究天体。
望远镜的工作原理
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望远镜的工作原理望远镜是一种用于观测远距离天体的光学仪器,其工作原理基于光的折射和反射。
下面将详细介绍望远镜的工作原理。
一、折射望远镜折射望远镜是利用透镜的折射原理来聚焦光线的望远镜。
其主要由物镜、目镜和焦距调节装置组成。
1. 物镜:物镜是望远镜的主要光学部件,通常是一个凸透镜。
当平行光线射入物镜时,由于光线从空气进入玻璃的折射率不同,光线会发生折射。
物镜的曲率和厚度决定了光线的折射程度,使光线会聚到焦点上。
2. 目镜:目镜是望远镜的观测部件,通常是一个凸透镜。
它的作用是将物镜聚焦的光线再次聚焦到眼睛上,使观察者能够看清物体。
目镜的焦距通常比物镜的焦距小,这样可以放大物体的图像。
3. 焦距调节装置:焦距调节装置用于调整物镜和目镜之间的距离,以便获得清晰的图像。
通过改变物镜和目镜的距离,可以调整望远镜的焦距,从而改变观察物体的放大倍数。
二、反射望远镜反射望远镜是利用反射原理来聚焦光线的望远镜。
其主要由主镜、副镜和焦距调节装置组成。
1. 主镜:主镜是反射望远镜的主要光学部件,通常是一个凹面镜。
当光线射入主镜时,它会被反射到主镜的焦点上。
主镜的曲率和厚度决定了光线的反射程度,使光线会聚到焦点上。
2. 副镜:副镜是反射望远镜的辅助光学部件,通常是一个凸面镜。
它的作用是将主镜反射的光线再次反射,使光线聚焦到眼睛上,使观察者能够看清物体。
副镜通常位于主镜焦点的位置。
3. 焦距调节装置:反射望远镜的焦距调节装置与折射望远镜类似,用于调整主镜和副镜之间的距离,以获得清晰的图像。
通过改变主镜和副镜的距离,可以调整望远镜的焦距,从而改变观察物体的放大倍数。
三、望远镜的工作过程无论是折射望远镜还是反射望远镜,其工作过程都是类似的。
1. 光线进入望远镜:当光线从观察目标射入望远镜时,它会通过物镜或主镜。
物镜或主镜会将光线聚焦到焦点上。
2. 图像形成:聚焦后的光线会形成一个倒立的实像。
对于折射望远镜,实像位于焦点之后,通过目镜放大后可以观察到。
望远镜的工作原理
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望远镜的工作原理望远镜是一种用于观测远距离天体的光学仪器。
它通过收集、聚焦和放大远处天体的光线,使我们能够更清晰地观察宇宙中的各种现象和天体。
一、光学望远镜的工作原理光学望远镜主要由物镜、目镜和支架等部分组成。
其工作原理可以分为以下几个步骤:1. 光线的收集望远镜的物镜是一个大口径的凹透镜或凸透镜,它能够收集并聚焦通过它的光线。
当光线通过物镜时,它会被折射并汇聚到焦点上。
2. 光线的聚焦光线通过物镜后,会汇聚到焦点上。
焦点是一个特定的点,光线在此处会集中到最小的区域。
物镜的焦距决定了焦点的位置。
3. 光线的放大目镜是望远镜中的另一个重要组成部分,它位于焦点处。
目镜通常由凸透镜或凹透镜组成,它能够将光线进一步放大,使我们能够更清晰地观察到天体的细节。
4. 图像的形成当光线通过目镜后,它们会再次被折射并汇聚到视网膜上,形成一个倒立的、放大的图像。
视网膜是我们眼睛中的感光器官,它能够将光信号转化为神经信号,通过视神经传递到大脑中进行图像处理和认知。
二、射电望远镜的工作原理射电望远镜是一种用于接收和测量无线电波的仪器。
它的工作原理与光学望远镜有所不同,主要包括以下几个步骤:1. 接收无线电波射电望远镜的主要部分是一个大型的金属碟形或抛物面天线,它能够接收到来自宇宙中的无线电信号。
这些信号是由天体或其他宇宙现象产生的,例如星体之间的相互作用、宇宙射线等。
2. 信号的放大和处理接收到的无线电信号非常微弱,因此需要经过放大和处理才能得到可靠的数据。
射电望远镜通常配备有放大器和滤波器等设备,用于增强信号强度并去除噪声。
3. 数据的记录和分析经过放大和处理后,信号会被记录下来,并通过计算机进行进一步的分析。
科学家可以利用这些数据来研究宇宙中的各种现象,例如星系的演化、黑洞的存在等。
三、其他类型望远镜的工作原理除了光学望远镜和射电望远镜,还有其他类型的望远镜,如X射线望远镜和伽马射线望远镜等。
它们的工作原理也有所不同。
八年级望远镜知识点归纳总结
![八年级望远镜知识点归纳总结](https://img.taocdn.com/s3/m/8d7f4a936e1aff00bed5b9f3f90f76c661374ce4.png)
八年级望远镜知识点归纳总结望远镜是一种用于观测远距离天体的仪器。
通过望远镜,我们可以观察到并了解到更多的天体现象和宇宙奥秘。
在八年级的学习中,我们学习了望远镜的原理、种类和使用方法。
下面是对八年级望远镜知识点的归纳总结。
一、望远镜的原理望远镜的原理主要包括光学望远镜和射电望远镜两种。
1. 光学望远镜原理光学望远镜的主要原理是利用透镜或反射镜来聚集光线,形成放大的像。
透镜望远镜根据透镜的位置分为折射望远镜和投影望远镜;反射镜望远镜则是利用反射镜来聚集光线。
2. 射电望远镜原理射电望远镜则是利用天体辐射中的微波和射电信号来观测天体。
它通过接收电磁波信号,并将其转换成图像或数据,帮助科学家研究宇宙中的各种现象。
二、望远镜的种类根据不同的使用目的和原理,望远镜可以分为几种不同的类型。
1. 折射望远镜折射望远镜利用透镜来聚焦光线,形成物体的放大像。
例如,天文望远镜常常使用两组透镜构成的目镜作为光学系统。
2. 反射望远镜反射望远镜则使用反射镜而非透镜来聚焦光线,形成物体的放大像。
通过反射镜的反射,光线可以聚焦在焦点上,并通过目镜观测。
3. 射电望远镜射电望远镜主要用于观测天体的微波和射电信号。
它利用大型射电反射镜或天线接收和放大信号,再通过数字处理和分析来得到有关天体的信息。
三、望远镜的使用方法和注意事项为了正确地使用望远镜并获得更好的观测效果,我们需要了解一些使用方法和注意事项。
1. 调节望远镜焦距在观测过程中,我们可以通过调整望远镜的焦距来改变观测图像的清晰度。
不同的观测目标可能需要不同的焦距。
2. 避免抖动在使用望远镜时,我们需要尽量避免抖动,以保持图像的清晰度。
我们可以使用三脚架或其他稳定的支架来固定望远镜。
3. 观测条件选择天气和观测时间是影响观测质量的重要因素。
选取晴朗的天气和适合的观测时间,会使得观测结果更加准确。
4. 清洁镜片和镜面保持望远镜的清洁是保证观测质量的重要因素。
定期清洁镜片和镜面,注意使用正确的方法和工具。
望远镜的原理结构应用论文
![望远镜的原理结构应用论文](https://img.taocdn.com/s3/m/da6f91644a35eefdc8d376eeaeaad1f3469311ae.png)
望远镜的原理结构应用论文引言望远镜是一种用于观察远距离物体的光学仪器,在天文学、地理学、军事侦察等领域都发挥着重要的作用。
本篇论文将介绍望远镜的原理、结构以及常见的应用。
一、望远镜的原理望远镜的原理基于光的折射或反射现象,通过将光线聚焦或反射来增强人眼的观察能力。
主要有以下几种原理:1.凸透镜原理:–凸透镜能够将光线聚焦到一个点上,以增强对远处物体的观察能力。
–通过调整透镜与物体的距离,可以改变观察的清晰度和放大倍数。
2.凹透镜原理:–凹透镜能够将光线发散,使远处的物体显得较为清晰。
–适用于观察较大视场范围内的物体。
3.反射原理:–反射望远镜利用反射镜接收光线,并将其聚焦到观察者的眼睛上。
–反射望远镜具有较大的口径和较小的长度,适用于观察星体等细节较为复杂的物体。
二、望远镜的结构望远镜的结构主要包括以下几个部分:1.目镜(接眼镜):–目镜是观察者直接看到的部分,用于将聚焦后的光线引导到观察者的眼睛上。
–目镜的结构包括透镜、接眼镜筒和眼帽等。
2.物镜:–物镜是望远镜接收远处物体光线的部分,起到聚焦或反射的作用。
–根据原理不同,物镜可以是凸透镜、凹透镜或反射镜。
–物镜的直径越大,望远镜的分辨率和亮度越高。
3.支架:–支架是望远镜的骨架,用于固定各个部分的位置。
–支架的稳定性和精确度对于观测结果至关重要。
4.导轨、调焦装置:–导轨和调焦装置用于控制物镜和目镜的位置,以达到清晰的观察效果。
–导轨可以使望远镜跟随天体的运动,以保持观察稳定。
三、望远镜的应用望远镜在不同领域具有广泛的应用,主要有以下几个方面:1.天文学观测:–天文望远镜可以观测和研究天体的运动、结构、光谱等。
–天文望远镜的应用帮助人类更好地理解宇宙的奥秘。
2.地理学观测:–地理望远镜可以观测地球表面的地貌、河流、湖泊等自然特征。
–地理望远镜广泛应用于地理测绘、环境监测等领域。
3.军事侦察:–军事望远镜可以在战场上观察敌方的行动,并提供重要情报。
望远镜的工作原理
![望远镜的工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/23c2eb2e0a1c59eef8c75fbfc77da26924c5966d.png)
望远镜的工作原理望远镜是一种利用光学原理来观察远处物体的仪器。
它的工作原理基于光的折射和反射,通过透镜和镜面的组合来放大远处物体的影像,使人们能够更清晰地观察到远处的景物。
下面我们将详细介绍望远镜的工作原理。
1. 折射望远镜的工作原理。
折射望远镜是利用透镜的折射原理来观察远处物体的望远镜。
它由物镜和目镜组成。
物镜是用来收集远处物体的光线,然后将光线聚焦到焦点上;目镜则是用来放大焦点上的物体影像,使观察者能够清晰地看到远处物体的细节。
当远处物体发出的光线通过物镜进入望远镜时,光线会被透镜折射,并聚焦到焦点上。
然后,目镜将焦点上的物体影像放大,使观察者能够看到清晰的远处景物。
折射望远镜的放大倍数取决于物镜和目镜的焦距,通常可以达到几十到几百倍的放大倍数。
2. 反射望远镜的工作原理。
反射望远镜是利用镜面的反射原理来观察远处物体的望远镜。
它由主镜和目镜组成。
主镜是用来收集远处物体的光线,并将光线反射到焦点上;目镜则是用来放大焦点上的物体影像,使观察者能够清晰地看到远处物体的细节。
当远处物体发出的光线通过主镜进入望远镜时,光线会被镜面反射,并聚焦到焦点上。
然后,目镜将焦点上的物体影像放大,使观察者能够看到清晰的远处景物。
反射望远镜的放大倍数取决于主镜和目镜的焦距,通常可以达到几十到几百倍的放大倍数。
3. 望远镜的调焦原理。
无论是折射望远镜还是反射望远镜,都需要通过调节物镜或主镜的位置来实现对远处物体的清晰观察。
这是因为不同距离的物体需要不同的焦距来聚焦光线。
调焦通常通过调节物镜或主镜的位置来实现,使其与目镜的焦距匹配,从而实现对远处物体的清晰观察。
总结,望远镜的工作原理基于光的折射和反射原理,通过透镜和镜面的组合来放大远处物体的影像,使观察者能够清晰地观察远处景物。
调焦则是通过调节物镜或主镜的位置来实现对远处物体的清晰观察。
望远镜在天文观测、地质勘探、军事侦察等领域有着广泛的应用。
望远镜的基本原理
![望远镜的基本原理](https://img.taocdn.com/s3/m/2c3c4b337ed5360cba1aa8114431b90d6c8589b1.png)
望远镜的基本原理望远镜是一种光学仪器,用于观察远处的物体,扩大视野,使人们能够看到肉眼无法观察到的细节。
望远镜的基本原理涉及到几个重要的光学概念和元件,下面将详细介绍。
光学原理光线的传播是望远镜基本原理的核心。
光是一种电磁波,当光线从一个介质传播到另一个介质时,会发生折射现象。
折射是指光线传播过程中改变了传播方向的现象,其大小由物质的折射率决定。
望远镜主要利用透镜和镜面对光线进行折射和反射,从而实现视觉放大效果。
透镜类型望远镜使用两种常见的透镜类型:凸透镜和凹透镜。
1.凸透镜:凸透镜(又称为正透镜)中央较厚,向两侧逐渐变薄。
凸透镜能够使平行光线收敛到焦点上。
在望远镜中,凸透镜通常用作物镜(也称为目镜)。
2.凹透镜:凹透镜(又称为负透镜)中央较薄,向两侧逐渐变厚。
凹透镜能够使平行光线发散。
在望远镜中,凹透镜通常用作目镜。
望远镜构造望远镜通常由物镜和目镜构成。
1.物镜:物镜是望远镜的主要光学元件,用于收集和聚焦远处物体的光线。
物镜是一个凹面镜或凸透镜,它具有较大的直径和较长的焦距,以收集更多的光线。
2.目镜:目镜是望远镜的次要光学元件,用于将物体放大并提供观察者所看到的最终图像。
目镜通常由透镜组成,它的焦距比物镜短。
焦距和放大率望远镜的焦距是指透镜或反射镜将平行光线收敛或发散的距离。
物镜的焦距决定了它的收光能力和视场大小,而目镜的焦距决定了放大倍数。
放大率是指望远镜能够将物体放大的倍数,计算公式为:放大率=物镜焦距/目镜焦距。
折射望远镜和反射望远镜望远镜可以分为折射望远镜和反射望远镜两类。
1.折射望远镜:折射望远镜使用透镜作为主要光学元件。
物镜收集光线,使其会聚到焦点上,形成实像。
然后目镜再次放大实像,使观察者可以清晰地看到放大的图像。
2.反射望远镜:反射望远镜使用反射面作为主要光学元件。
光线通过物镜并反射到焦点上,形成实像。
然后目镜再次放大实像,使观察者可以观察到放大的图像。
特殊类型望远镜除了常见的望远镜外,还有一些特殊类型的望远镜应用于不同的领域。
望远镜的工作原理
![望远镜的工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/d6180271842458fb770bf78a6529647d2628345d.png)
望远镜的工作原理望远镜是一种用于观测远处天体的光学仪器。
它利用透镜或反射镜将光线聚焦到焦点上,使观测者能够看到更远处的天体细节。
下面将详细介绍望远镜的工作原理。
一、折射折射望远镜是利用透镜将光线折射的原理来观测天体。
它主要由物镜和目镜两个透镜组成。
1. 物镜:物镜是望远镜的主要透镜,它的作用是将光线聚焦到焦点上。
物镜一般为凸透镜,通过透镜的两个曲面将光线折射,并将光线聚焦到焦点上。
2. 目镜:目镜是望远镜的辅助透镜,主要用于放大物镜聚焦后的像。
目镜一般为凸透镜,可以将物镜聚焦的像放大,使观测者能够更清晰地看到天体细节。
3. 焦点:焦点是物镜将光线聚焦后的位置,也是目镜放大像的位置。
观测者通过目镜观察焦点上的像,从而观测到远处的天体。
4. 放大倍数:望远镜的放大倍数是指目镜放大像的程度。
放大倍数可以通过改变目镜的焦距来调节。
放大倍数越大,观测到的天体细节越清晰,但视场越小。
二、反射反射望远镜是利用反射镜将光线反射的原理来观测天体。
它主要由主镜和目镜两个镜组成。
1. 主镜:主镜是反射望远镜的主要镜片,它的作用是将光线反射到焦点上。
主镜一般为凹面镜,通过反射镜面将光线反射,并将光线聚焦到焦点上。
2. 目镜:目镜的作用和折射望远镜中的目镜相同,用于放大主镜聚焦后的像。
目镜一般为凸透镜,可以将主镜聚焦的像放大,使观测者能够更清晰地看到天体细节。
3. 焦点:反射望远镜的焦点和折射望远镜的焦点位置相同,都是主镜将光线聚焦后的位置。
观测者通过目镜观察焦点上的像,从而观测到远处的天体。
4. 优点:相比于折射望远镜,反射望远镜具有一些优点。
首先,主镜可以制作得比较大,从而提供更大的光收集面积,能够观测到更暗的天体。
其次,由于主镜不需要透明材料,可以减少色差问题,提供更清晰的图像。
三、望远镜的应用领域望远镜在天文观测、地理测量、军事侦察等领域都有广泛的应用。
1. 天文观测:望远镜是天文学研究的重要工具。
通过望远镜观测,科学家可以观测到更远的星系、行星、恒星等天体,从而研究宇宙的起源、演化和结构。
第一章 望远镜基本原理
![第一章 望远镜基本原理](https://img.taocdn.com/s3/m/303f45e09b89680203d825a8.png)
望遠鏡基本原理1.1望遠鏡光學原理望遠鏡由物鏡和目鏡組成,接近景物的凸形透鏡或凹形反射鏡叫做物鏡,靠近眼睛那塊叫做目鏡。
遠景物的光源視作平行光,根據光學原埋,平行光經過透鏡或球面凹形反射鏡便會聚焦在一點上,這就是焦點。
焦點與物鏡距離就是焦距。
再利用一塊比物鏡焦距短的凸透鏡或目鏡就可以把成像放大,這時觀察者覺得遠處景物被拉近,看得特別清楚。
折射鏡是由一組透鏡組成,反射式則包括一塊鍍了反光金屬面的凹形球面鏡和把光源作 90 度反射的平面鏡。
兩者的吸光率大致相同。
折射和反射鏡各有優點,現分別討論。
1.2 折射和反射望遠鏡的選擇折射望遠鏡的優點1.影像穩定折射式望遠鏡鏡筒密封,避免了空氣對流現象。
2.彗像差矯正利用不同的透鏡組合來矯正彗像差(Coma)。
3.保養主鏡密封,不會被污濁空氣侵蝕,基本上不用保養。
折射望遠鏡的缺點1.色差不同波長光波成像在焦點附近,所以望遠鏡出現彩色光環圍繞成像。
矯正色差時要增加一塊不同折射率的透鏡,但矯正大口徑鏡就不容易。
2.鏡筒長為了消除色差,設計望遠鏡時就要把焦距儘量增長,約主鏡口徑的十五倍,以六吋口徑計算,便是七呎半長,而且用起來又不方便,業餘製鏡者要造一座這樣長而穩定度高的腳架很是困難的一回事。
3.價錢貴光線要穿過透鏡關係,所以要採用清晰度高,質地優良的玻璃,這樣價錢就貴許多。
全部完成後的價錢也比同一口徑的反射鏡貴數倍至十數倍。
反射望遠鏡的優點1.消色差任何可見光均聚焦於一點。
2.鏡筒短通常鏡筒長度只有主鏡直徑八倍,所以比折射鏡筒約短兩倍。
短的鏡筒操作力便,又容易製造穩定性高的腳架。
3.價錢便宜光線只在主鏡表面反射,製鏡者可以購買較經濟的普通玻璃去製造反射鏡的主要部份。
反射望遠鏡缺點1.遮光對角鏡放置在主鏡前,把部份入射光線遮掉,而對角鏡支架又產生繞射,三支架或四支架的便形成六條或四條由光星發射出來的光線。
可以利用焦比八至十的設計減低遮光率。
2.影像不穩定開放式的鏡筒往往產生對流現象,很難完滿地解決問題。
望远镜的工作原理
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望远镜的工作原理望远镜是一种用于观测远距离物体的光学仪器。
它通过收集、聚焦和放大光线,使我们能够观察到肉眼无法看到的细节和远处的物体。
望远镜的工作原理主要涉及光学和光电子学的原理。
一、光学原理1. 折射:望远镜的物镜和目镜都采用透镜,利用透镜的折射原理来聚焦光线。
物镜是望远镜的主镜,它具有较大的口径和较长的焦距,用于收集光线并形成实像。
目镜是望远镜的辅助镜,它具有较小的口径和较短的焦距,用于放大实像。
2. 成像:当光线通过物镜时,它会发生折射并聚焦到焦点上,形成实像。
实像位于焦点处,具有与物体相似的形状和大小。
目镜将实像再次放大,使得我们能够清晰地观察到实像。
3. 放大倍数:望远镜的放大倍数取决于物镜和目镜的焦距比。
放大倍数越大,观察到的物体就越大。
一般来说,望远镜的放大倍数可以通过改变目镜的焦距来调节。
二、光电子学原理1. 探测器:现代望远镜常常使用光电子探测器来接收光信号。
探测器可以将光信号转化为电信号,进而进行数字化处理和存储。
常见的光电子探测器包括CCD (电荷耦合器件)和CMOS(互补金属氧化物半导体)。
2. 数字化处理:望远镜通过将光信号转化为电信号,并进行模数转换,将连续的光信号转化为离散的数字信号。
这样可以更方便地进行图像处理、存储和传输。
3. 数据分析:望远镜还可以通过对数字信号进行进一步的处理和分析,以提取有用的信息。
例如,可以使用图像处理算法来增强图像的对比度、降噪或者进行图像拼接,以获得更清晰、更详细的图像。
三、望远镜的应用1. 天文观测:望远镜是天文学研究的重要工具。
通过望远镜,天文学家可以观测到遥远的星系、行星、恒星和其他天体,从而研究宇宙的起源、演化和结构。
2. 地球观测:望远镜还可以用于地球观测,例如气象观测、环境监测和地质勘探。
通过望远镜,科学家可以观测到地球表面的细节,以了解气候变化、自然灾害和地质结构等。
3. 无人飞行器:望远镜也可以安装在无人飞行器上,用于航空摄影、遥感和监视等应用。
望远镜的工作原理
![望远镜的工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/c972399129ea81c758f5f61fb7360b4c2f3f2a6b.png)
望远镜的工作原理望远镜是一种用来观察远处天体的光学仪器。
它通过集光、放大和记录光线来匡助我们观测和研究宇宙中的天体。
一、光学光学望远镜主要基于光的折射和反射原理来工作。
下面将详细介绍光学望远镜的工作原理。
1. 集光光学望远镜的首要任务是采集尽可能多的光线。
它通过一个大口径的镜头或者物镜来实现这一点。
物镜可以是凸透镜或者反射镜。
当光线通过物镜时,它会被聚焦到焦点上。
2. 放大一旦光线被聚焦到焦点上,接下来的任务是将图象放大。
这通常通过使用一个放大镜或者目镜来实现。
目镜通常是一个凸透镜,它会进一步放大焦点上的图象,使我们能够更清晰地观察天体。
3. 聚焦和调焦为了获得清晰的图象,望远镜需要进行聚焦和调焦。
调焦是通过挪移物镜或者目镜来实现的,以使焦点与目标天体的距离匹配。
聚焦是通过调整物镜和目镜之间的距离来实现的,以确保焦点上的图象清晰可见。
4. 图象记录现代望远镜通常配备了数字或者电子设备,用于记录和处理图象。
这些设备可以将光信号转换为数字信号,并通过计算机进行处理和存储。
这使得天文学家能够更好地研究和分析采集到的数据。
二、射电射电望远镜是用来接收和分析天体发出的射电波的仪器。
它们与光学望远镜不同,因为它们工作在射电波段,而不是可见光波段。
下面将详细介绍射电望远镜的工作原理。
1. 接收射电波射电望远镜的主要任务是接收和采集天体发出的射电波。
它们通常由一个大型的碟状天线组成,该天线可以接收射电波并将其转换为电信号。
2. 放大和处理信号一旦射电波被接收,接下来的任务是放大和处理信号。
射电望远镜通常使用低噪声放大器来放大接收到的信号。
然后,信号会被传输到接收机中进行进一步处理。
3. 数据分析和记录射电望远镜的接收机会将信号转换为数字信号,并通过计算机进行处理和分析。
这使得天文学家能够研究和记录采集到的数据,并进一步了解天体的性质和特征。
4. 干扰和校准射电望远镜在接收射电波时可能会受到地球大气层和人造干扰的影响。
望远镜结构及其原理14页PPT
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例题-望远镜
例题2、有一架开普勒望远镜,视角放大率
为6×,物方视场角为8度,出瞳直径D'= 5mm,物镜和目镜之间距离L=140mm.假 定孔径光阑与物镜框重合,系统无渐晕,求: (1) 物镜焦距和目镜焦距;(2) 物镜口径;(3) 视场光阑的直径;(4) 出瞳的位置。
作业-望远镜
1、10-7 2、10-8
2、Galileo望远镜结构
Fe(Fo') Fe’
物镜
xa
目镜
眼 睛
目镜由负透镜构成,镜
筒内不存在实像。
Fo
Fe' Fe (Fo')
系统结构紧凑,筒长短,成正立像 不可设置分划板,测量物体大小 存在渐晕
二、光束限制-望远镜
物镜
目镜
Fo -w
孔径光阑
Fe(Fo‘) Fe’
fo’ 视场光阑
以Kepler望远镜为例
§10.4 望远镜结构及其原理
一、基本结构 二、光束限制 三、分辨本领 四、放大本领
1、视角放大率 2、有效视角放大率 五、聚光本领 六、望远镜的物镜
一、基本结构-望远镜
1、Kepler望远镜结构
物镜和目镜均由正透镜
物镜
目镜 眼 睛
构可成,设镜置筒视内场存在光实阑像,。消渐F晕o 可设置分划板,测量物体大小 系统成倒像
(1)、望远镜光学系统的性能得到充分的利用; (2)、没有赝像;
视角放大率的要求:
望远镜的角分辨极限经望远镜放大后能够被 眼睛分辨。
0 1'
60D /140 ~ D / 2.3
实际望远镜的视角放大率为上式的1.5~2倍
五、聚光本领-望远镜
设望远镜光学系统的基本 出瞳D' 亮度为L0,则像面的照度为:
八年级上册望远镜原理知识点
![八年级上册望远镜原理知识点](https://img.taocdn.com/s3/m/3c4493d35ff7ba0d4a7302768e9951e79a896942.png)
八年级上册望远镜原理知识点望远镜是我们常用的光学仪器,通过它我们可以观察到遥远的星空和天体,更深入了解宇宙奥秘。
在八年级上册的物理课程中,我们学习了望远镜的原理和工作原理。
本文将介绍望远镜的原理知识点。
一、望远镜的定义望远镜是利用镜片和棱镜等光学元件将光线聚焦或分散,使目标物体通过目镜成像,达到看得更清楚和更加准确的观测效果的一种光学仪器。
二、望远镜的分类望远镜根据其技术和使用方式不同,可以分为两类:折射望远镜和反射望远镜。
1. 折射望远镜折射望远镜是利用凸透镜聚光原理形成目标的放大像,属于折射型光学望远镜。
其中,目镜是凸透镜,入射光从目标物体经过凸透镜中心轴偏心发射而形成一个实像。
2. 反射望远镜反射望远镜是利用反射、回返和重新聚焦形成像的原理,属于反射型光学望远镜。
其中,目镜和物镜都是反射镜。
光线先经过物镜反射后聚焦,然后再经过对准的望远镜反射成目镜中的实像。
三、望远镜的原理知识点1. 望远镜的光路望远镜的光路是指从目标物体到人眼或摄像机的光学路线。
它包括物镜和目镜,物镜的主要作用是收集光线并进行成像,而目镜的作用是对成像进行放大。
2. 焦距与物距焦距是指物镜成像后的像与目镜组合后的放大镜成像重合的距离,是望远镜的一个重要参数。
而物距则是入射光射入物镜时的距离,物距与焦距是成反比例关系的。
3. 放大率放大率是指望远镜的目镜所形成的物体像的大小与实物大小的比值,是评价望远镜性能的重要指标。
放大率等于焦距总长除以目镜焦距。
四、望远镜的应用望远镜在天文学、军事、航天、导航等领域有着广泛的应用。
天文学家使用望远镜观测宇宙中的天体和星系,军队和政府部门则利用望远镜进行侦查和监测,航天员使用望远镜观测空间站和太空船等空间物体。
总之,望远镜是一种非常重要的光学仪器,通过学习其原理知识点,我们可以更深入地了解其机制和应用,从而更好地利用它观察周围环境和宇宙奥秘。
天文望远镜制作_图文(精)
![天文望远镜制作_图文(精)](https://img.taocdn.com/s3/m/6378f236844769eae009ede3.png)
自制天文望远镜第一章望远镜基本原理黄隆1.1 天文望远镜光学原理望远镜由物镜和目镜组成, 接近景物的凸形透镜或凹形反射镜叫做物镜, 靠近眼睛那块叫做目镜。
远景物的光源视作平行光, 根据光学原埋, 平行光经过透镜或球面凹形反射镜便会聚焦在一点上, 这就是焦点。
焦点与物镜距离就是焦距。
再利用一块比物镜焦距短的凸透镜或目镜就可以把成像放大,这时观察者觉得远处景物被拉近,看得特别清楚。
折射镜是由一组透镜组成, 反射式则包括一块镀了反光金属面的凹形球面镜和把光源作 90 度反射的平面镜。
两者的吸光率大致相同。
折射和反射镜各有优点,现分别讨论。
O=物镜E=目镜f =焦点fo=物镜焦距fe=目镜焦距D=物镜口径d =斜镜1.2 折射和反射望远镜的选择折射望远镜的优点1. 影像稳定折射式望远镜镜筒密封,避免了空气对流现象。
2. 彗像差矫正利用不同的透镜组合来矫正彗像差 (Coma。
3. 保养主镜密封,不会被污浊空气侵蚀,基本上不用保养。
折射望远镜的缺点1. 色差不同波长光波成像在焦点附近, 所以望远镜出现彩色光环围绕成像。
矫正色差时要增加一块不同折射率的透镜,但矫正大口径镜就不容易。
2. 镜筒长为了消除色差, 设计望远镜时就要把焦距尽量增长, 约主镜口径的十五倍, 以六吋口径计算, 便是七呎半长, 而且用起来又不方便, 业余制镜者要造一座这样长而稳定度高的脚架很是困难的一回事。
3. 价钱贵光线要穿过透镜关系,所以要采用清晰度高,质地优良的玻璃,这样价钱就贵许多。
全部完成后的价钱也比同一口径的反射镜贵数倍至十数倍。
反射望远镜的优点1. 消色差任何可见光均聚焦于一点。
2. 镜筒短通常镜筒长度只有主镜直径八倍, 所以比折射镜筒约短两倍。
短的镜筒操作力便, 又容易制造稳定性高的脚架。
3. 价钱便宜光线只在主镜表面反射, 制镜者可以购买较经济的普通玻璃去制造反射镜的主要部份。
反射望远镜缺点1. 遮光对角镜放置在主镜前, 把部份入射光线遮掉, 而对角镜支架又产生绕射, 三支架或四支架的便形成六条或四条由光星发射出来的光线。
望远镜的原理与应用
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望远镜的原理与应用望远镜是人类观测天空的重要工具,它通过聚集和放大远处物体的光线,使人们能够观察到地球之外的天体。
本文将介绍望远镜的原理以及其在天文学、航天科学等领域的应用。
一、望远镜的原理望远镜的主要原理是利用透镜、反射镜等光学元件来接收并聚焦光线,从而使人眼可以观察到远处的物体。
根据光学元件的不同,望远镜主要分为折射望远镜和反射望远镜两种。
1. 折射望远镜折射望远镜采用透镜作为主要光学元件。
它利用折射定律将光线折射,使光线的路径发生弯曲,最终通过透镜的组合使光线聚焦在观察者的眼睛上。
折射望远镜通常包括物镜和目镜两个透镜,物镜负责接收光线并将其聚焦在焦平面上,而目镜则起到放大观察者所看到图像的作用。
2. 反射望远镜反射望远镜则利用反射定律将光线反射,通过反射镜的组合将光线聚焦在焦点上。
反射望远镜由主镜和次镜组成,主镜负责接收光线并将其反射到次镜上,次镜再将光线反射到焦点上。
与折射望远镜相比,反射望远镜具有光学系统简单、适用于大口径设计等优点。
二、望远镜的应用望远镜在天文学、航天科学等领域有着广泛的应用。
1. 天文观测望远镜是天文学研究中不可或缺的工具,通过望远镜,天文学家能够观测到遥远的星体,研究宇宙的演化和结构。
望远镜可以帮助天文学家观测恒星、星系、行星等,进一步了解天体的性质、运动和组成等信息。
2. 航天探测在航天探测任务中,望远镜常常被用于观测地球以外的行星、恒星等天体。
通过望远镜,科学家能够获得行星的表面特征、大气成分等信息,从而探索地外生命的可能性。
此外,望远镜还可以对宇宙中的暗物质、黑洞等神秘现象进行观测和研究。
3. 卫星通信望远镜在卫星通信领域也有着重要作用。
卫星通信系统通过望远镜接收地面上的信号并传输到地面站,实现远程通信。
望远镜的高分辨率和灵敏度可以帮助提高通信的质量和稳定性。
4. 地质勘探望远镜也广泛应用于地质勘探领域。
通过望远镜观测地质结构和地表特征,科学家可以分析地质构造、矿产资源等信息,为石油勘探、矿产开发等提供重要的数据支持。
自制天文望远镜(天文爱好者必看)教学资料
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自制天文望远镜(天文爱好者必看)*自制天文望远镜*第一章望远镜基本原理黄隆1.1 天文望远镜光学原理望远镜由物镜和目镜组成,接近景物的凸形透镜或凹形反射镜叫做物镜,靠近眼睛那块叫做目镜。
远景物的光源视作平行光,根据光学原埋,平行光经过透镜或球面凹形反射镜便会聚焦在一点上,这就是焦点。
焦点与物镜距离就是焦距。
再利用一块比物镜焦距短的凸透镜或目镜就可以把成像放大,这时观察者觉得远处景物被拉近,看得特别清楚。
折射镜是由一组透镜组成,反射式则包括一块镀了反光金属面的凹形球面镜和把光源作 90 度反射的平面镜。
两者的吸光率大致相同。
折射和反射镜各有优点,现分别讨论。
O=物镜E=目镜f =焦点fo=物镜焦距fe=目镜焦距D=物镜口径d =斜镜1.2 折射和反射望远镜的选择折射望远镜的优点1.影像稳定折射式望远镜镜筒密封,避免了空气对流现象。
2.彗像差矫正利用不同的透镜组合来矫正彗像差(Coma)。
3.保养主镜密封,不会被污浊空气侵蚀,基本上不用保养。
折射望远镜的缺点1.色差不同波长光波成像在焦点附近,所以望远镜出现彩色光环围绕成像。
矫正色差时要增加一块不同折射率的透镜,但矫正大口径镜就不容易。
2.镜筒长为了消除色差,设计望远镜时就要把焦距尽量增长,约主镜口径的十五倍,以六吋口径计算,便是七呎半长,而且用起来又不方便,业余制镜者要造一座这样长而稳定度高的脚架很是困难的一回事。
3.价钱贵光线要穿过透镜关系,所以要采用清晰度高,质地优良的玻璃,这样价钱就贵许多。
全部完成后的价钱也比同一口径的反射镜贵数倍至十数倍。
反射望远镜的优点1.消色差任何可见光均聚焦于一点。
2.镜筒短通常镜筒长度只有主镜直径八倍,所以比折射镜筒约短两倍。
短的镜筒操作力便,又容易制造稳定性高的脚架。
3.价钱便宜光线只在主镜表面反射,制镜者可以购买较经济的普通玻璃去制造反射镜的主要部份。
反射望远镜缺点1.遮光对角镜放置在主镜前,把部份入射光线遮掉,而对角镜支架又产生绕射,三支架或四支架的便形成六条或四条由光星发射出来的光线。
望远镜的工作原理
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望远镜的工作原理引言概述:望远镜是一种用于观察远距离天体的仪器,它通过聚焦和放大远处的物体,使我们能够更清晰地观察宇宙中的奇妙景象。
本文将详细介绍望远镜的工作原理,包括光学原理、镜头系统、图像传感器、数据处理和望远镜的应用。
正文内容:1. 光学原理1.1 折射原理:望远镜利用透镜的折射原理,将光线聚焦在焦点上,形成清晰的图像。
1.2 反射原理:一些望远镜采用反射原理,利用反射镜将光线反射聚焦,同样能够形成清晰的图像。
2. 镜头系统2.1 物镜:望远镜的物镜是最重要的部分,它负责收集并聚焦光线。
2.2 目镜:目镜用于放大物镜聚焦的图像,使我们能够更清晰地观察。
2.3 放大倍数:望远镜的放大倍数取决于物镜和目镜的焦距比例。
3. 图像传感器3.1 CCD传感器:一些现代望远镜采用CCD传感器,它能够将光线转化为电信号,并通过数码方式传输图像。
3.2 CMOS传感器:CMOS传感器也常用于望远镜中,它具有低功耗和高速度的优势。
4. 数据处理4.1 图像处理:望远镜获取的图像通常需要进行处理,包括去噪、增强和调整对比度等。
4.2 数据分析:科学研究中,望远镜获取的数据需要进行分析和解释,以获得更深入的认识。
5. 应用5.1 天文学研究:望远镜是天文学研究的重要工具,用于观测星系、行星、恒星和宇宙现象等。
5.2 航天探测:望远镜在航天探测中发挥着重要作用,例如哈勃望远镜用于观测宇宙中的星系和行星。
5.3 地球观测:一些望远镜被用于地球观测,用于监测气候变化、自然灾害和环境保护等。
总结:综上所述,望远镜的工作原理涉及光学原理、镜头系统、图像传感器、数据处理和应用等多个方面。
通过光学原理的折射或反射,望远镜能够聚焦和放大远处的物体,形成清晰的图像。
镜头系统中的物镜和目镜起着关键作用,而图像传感器将光线转化为电信号,通过数据处理和分析,我们能够更好地理解和应用望远镜所观测到的信息。
望远镜在天文学研究、航天探测和地球观测等领域发挥着重要作用,为人类探索宇宙和地球提供了宝贵的数据和见解。
10_望远镜结构和其原理
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Fe(Fo‘) Fe’
物镜
xa 目镜
目镜由负透镜构成,镜
筒内不存在实像。
Fo
Fe’ Fe (Fo‘)
➢系统构造紧凑,筒长短,成正立像 ❖不可设置分划板,测量物体大小
❖存在渐晕
二、光束限制-望远镜
物镜
目镜FoBiblioteka ωFe(Fo‘) Fe’孔径光阑
fo’ 视场光阑
以Kepler望远镜为例
孔径光阑:物镜框。 视场光阑:一般设置在物镜旳像平面上。
§ 9 . 4 望远镜构造及其原理
一、基本构造 二、光束限制 三、辨别本事 四、放大本事
1、视角放大率 2、有效视角放大率
五、聚光本事
例题与作业
一、基本构造-望远镜
眼睛
眼睛
1、Kepler望远镜构造
物镜
目镜
物镜和目镜均由正透镜
构成,镜筒内存在实像。 Fo
➢可设置视场光阑,消渐晕 ➢可设置分划板,测量物体大小 ❖系统成倒像 2、Galileo望远镜构造
视场光阑旳大小等于物方视场角与物镜焦 距
旳乘积。
三、辨别本事-望远镜
1、辨别极限
出瞳D’
σ'
望远镜物镜像面上刚好能
够辨别旳两点旳最小距离。
σ'
2、表达
θ0
A’
(F’)
-xa’
FNum称为物镜旳F数, D/fo’称为相对孔径。
1、视角放大率-望远镜放大本事
物镜
Fo −ω
目镜
ω’
Fe(Fo‘) Fe’
fo’ fe’
物镜
目镜
D/2
Fo
Fe(Fo‘) Fe’
D’/2
fo’ fe’
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望遠鏡基本原理
1.1望遠鏡光學原理
望遠鏡由物鏡和目鏡組成,接近景物的凸形透鏡或凹形反射鏡叫做物鏡,靠近眼睛那塊叫做目鏡。
遠景物的光源視作平行光,根據光學原埋,平行光經過透鏡或球面凹形反射鏡便會聚焦在一點上,這就是焦點。
焦點與物鏡距離就是焦距。
再利用一塊比物鏡焦距短的凸透鏡或目鏡就可以把成像放大,這時觀察者覺得遠處景物被拉近,看得特別清楚。
折射鏡是由一組透鏡組成,反射式則包括一塊鍍了反光金屬面的凹形球面鏡和把光源作 90 度反射的平面鏡。
兩者的吸光率大致相同。
折射和反射鏡各有優點,現分別討論。
1.2 折射和反射望遠鏡的選擇
折射望遠鏡的優點
1.影像穩定
折射式望遠鏡鏡筒密封,避免了空氣對流現象。
2.彗像差矯正
利用不同的透鏡組合來矯正彗像差(Coma)。
3.保養
主鏡密封,不會被污濁空氣侵蝕,基本上不用保養。
折射望遠鏡的缺點
1.色差
不同波長光波成像在焦點附近,所以望遠鏡出現彩色光環圍繞成像。
矯正色差時要增加一塊不同折射率的透鏡,但矯正大口徑鏡就不容易。
2.鏡筒長
為了消除色差,設計望遠鏡時就要把焦距儘量增長,約主鏡口徑的十五倍,以六吋口徑計算,便是七呎半長,而且用起來又不方便,業餘製鏡者要造一座這樣長而穩定度高的腳架很是困難的一回事。
3.價錢貴
光線要穿過透鏡關係,所以要採用清晰度高,質地優良的玻璃,這樣價錢就貴許多。
全部完成後的價錢也比同一口徑的反射鏡貴數倍至十數倍。
反射望遠鏡的優點
1.消色差
任何可見光均聚焦於一點。
2.鏡筒短
通常鏡筒長度只有主鏡直徑八倍,所以比折射鏡筒約短兩倍。
短的鏡筒操作力便,又容易製造穩定性高的腳架。
3.價錢便宜
光線只在主鏡表面反射,製鏡者可以購買較經濟的普通玻璃去製造反射鏡的主要部份。
反射望遠鏡缺點
1.遮光
對角鏡放置在主鏡前,把部份入射光線遮掉,而對角鏡支架又產生繞射,三支架或四支架的便形成六條或四條由光星發射出來的光線。
可以利用焦比八至十的設計減低遮光率。
2.影像不穩定
開放式的鏡筒往往產生對流現象,很難完滿地解決問題。
所以在高倍看行星表面精細部份時便顯出不容易了。
3.主鏡變形
溫度變化和機械因素,使主鏡變形,焦點也跟 改變,形成球面差,球面差就是主鏡旁邊緣和近光軸的平行光線聚焦於不同地方,但小口徑鏡不成問題。
4.保養
鍍上主鏡表面的鋁或銀,受空氣污染影響,要半年再鍍一次。
不過一塊良好的真空電鍍鏡面可維持數年之久。
折射望遠鏡由二塊透鏡組成,總共要磨四邊光學面,反射望遠鏡只需要磨一邊光學面,所以製造反射式望遠鏡花費較少時間。
技術精良的話,一副自製的六吋口徑反射望遠鏡質素隨時超過市面出售的三吋折射望遠鏡。
至於選擇何種類形的望遠鏡則視乎個別天文愛好者的需要和喜愛而定。
通常一枝四吋以下的折射望遠鏡已足夠作普通觀測研究的用途。
若果興趣是觀察行星或雙星,便應該設計八吋口徑而放大倍數高的反射望遠鏡,因為如此大口徑的折射鏡十分難製造,價錢非常昂貴,而且又非常笨重。
從經濟和難度考慮,初學者最適宜自製反射式望遠鏡。
1.3 反射望遠鏡的設計
反射望遠鏡有數種設計,現在只談談結構簡單的牛頓式。
牛頓式望遠鏡最主要的結構是一塊鍍上反射物質的球面或拋物面玻璃。
球面鏡作用是把星星來的平行光反射聚焦一點,然後靠一塊細小光學平面鏡放置於焦點前,把光作90度角的反射至望遠鏡筒的邊緣,再由一塊凸透鏡將形像放大,便獲得普通望遠鏡應有之效果。
不過球面鏡中心和旁邊的反射角不同,故此成像並不完全聚焦於同一點上,而形成球面差;但拋物面郤可矯正這缺點,使離開光軸較遠的光線也可以同時聚於焦點上,因此實際上牛頓式望遠鏡主鏡乃拋物線面。
球面差
拋物面
球面差拋物面
設計望遠鏡時要考慮到它的實際用途,我們是用來觀察抑或是攝影的,我們要求的放大倍數等等,這便要介紹一下影響望遠鏡用途的各種因素。
望远镜的分类和基本原理
常见望远镜可简单分为伽利略望远镜,开普勒望
远镜,和牛顿式望远镜。
伽利略发明的望远镜在人类认识自然的历史中占有重
要地位。
它由一个凹透镜(目镜)和一个凸透镜(物镜)构成。
其优点是结构简单,能直接成正像。
但自从开普勒望远镜发明后此种结构已不被专业级的望远镜采用,而多被玩具级的望远镜采用,所以又被称做观剧镜。
开普勒望远镜:原理由两个凸透镜构成。
由于两者之间有一个实像,可方便的安装分划板,并且各种性能优良,所以目前军用望远镜,小型天文望远镜等专业级的望远镜都采用此种结构。
但这种结构成像是倒立的,所以要在中间增加正像系统。
正像系统分为两类:棱镜正像系统和透镜正像系统。
我们常见的前宽后窄的典型双筒望远镜既采用了双直角棱镜正像系统。
这种系统的优点是在正像的同时将光轴两次折叠,从而大大减小了望远镜的体积和重量。
透镜正像系统采用一组复杂的透镜来将像倒转,成本较高,但俄罗斯20×50三节伸缩古典型单筒望远镜既采用设计精良的透镜正像系统。
牛顿发明的反射式望远镜多为大型座镜采用,在此不再赘述。
望远镜的主观亮度
我们的眼睛能感受到发光点的存在,必须接受一定的光通量。
当物体的亮度一定时,观察距离和物镜口径成正比。
因此,为了观察到更远的物体,要求采用更大口径的望远镜。
同样望远镜的口径越大,物体的亮度就可以越小。
因此,使用大口径的望远镜能观察到更昏暗的景物。
需要指出的是,放大倍率越大,单位面积上的光通量越小,而过于昏暗的成像则失去了观测价值,所以这也是制约倍率的一个因素。
另外,影响观测效果的另一因素是散射光。
一些劣质望远镜为了误导消费者,竟将镜筒内壁涂成红色,这违反了最基本的光学常识,在镜筒内产生反射杂光,这样的望远镜观测景物就如同白天看电视一样。
而正规望远镜镜筒内壁无一例外涂以黑色的吸光材料。
大家最关心的问题--放大倍率
由于大众对望远镜的专业知识缺乏了解,往往盲目崇拜更高的放大倍率,于是一些劣质产品故意将倍率标注为几百倍甚至上千倍来误导消费者。
其实衡量望远镜威力的指标是通光口径,例如提到世界著名的天文望远镜人们往往说口径几米,而不说几倍。
因为我们的眼睛不可能看清成像比视网膜的视神经细胞更小的东西,根据计算人眼的视角分辨率为60″。
在一定的物镜口径下,无限的增大视放大率也不会看到更多的细节,是没有意义的。
按照瑞利准则:望远镜的分辨率与通光口径成正比,由此推算出望远镜的口径如果是60厘米正常放大倍率应该
是23倍。
如果放大倍率高于正常倍率,不会提高分辨本领。
通过综合考虑,望远镜的倍率可以等于通光口径(厘米)。
而有经验的人都知道,放大倍率超过20倍的望远镜很难手持无依托观测,因为你甚至能感觉到被放大的自己的心跳产生的抖动。
而那些劣质望远镜的实际放大倍率一般不超过六倍。
目前世界各国军队装备的望远镜的流行倍率则为七倍。
简单说来,望远镜的视放大率等于物镜焦距和目镜焦距之比。
但需要指出的是,我们的眼睛不可能看清成像比视神经细胞更小的景物,而人眼的视角分辨率为60"。
在一定的物镜口径条件下,望远镜的衍射分辨率一定,单纯增加视放大率也不会看清更多细节,只会降低主观亮度,所以是没有意义的。
事实上,望远镜的各个参数不是孤立的,而是互相约束的,所谓鱼与熊掌不可兼得,由于涉及复杂的专业计算,在此不再赘述。
如何看望远镜的正规参数标示
1.8x30:——8就是俗称的放大倍率,指的是物体通过望远镜后在视网膜上成像的角
放大率。
30——物镜的直径,单位是毫米。
这是望远镜最主要的指标,假货为了迎合大众追求高倍的心理,大多在这里做文章,例如300x80这样违背基本光学原理的标注;还有的标为8x21倍,这算是比较老实的,但也显然意图进行误导。
2.114/1000——俗称千米视界。
指的是1000米远处望远镜视野的宽度为114米。
假冒
产品由于降低成本的需求使用了较小的棱镜,然后在光路内加了光阑,故这个参数不能达到应有的水平。
事实上较小的视野还能给人以高倍的错觉,这也是造假者的目的之一。
3.-40°C……50°C:望远镜的使用温度。
俄罗斯天气寒冷,所以这个指标的要求较高。