(完整版)哈勃望远镜照相原理
天文望远镜原理图
天文望远镜原理图突然找到个不错的东西，天文望远镜的原理图，GIF动图更能加深理解。
折射式天文望远镜折射望远镜，是利用光的折射原理所产生的望远镜。
本视频将系统地简介折射望远镜的基本原理：光来自于我们所见到的物体，然后，它通过了望远镜的镜片后，集中于焦点上，然后再向望远镜目镜射去，产生影像重生。
折射望远镜的缺点就在于：它会改变光的颜色，由于光是由光谱组的，而光谱各自都有自己的特定波长，以至于各种颜色的光并不是都会产生相同的折射，折射望远镜的镜片通过焦聚来改变了光的走向路径，但是，并不是所有颜色的光波会完全地落在望远镜的焦之上的，而是散向别的地方，形成色像差。
当然，可以采用折射镜头组全来改变这种现象。
反射式天文望远镜反射望远镜是使用曲面和平面的面镜组合来反射光线，并形成影像的光学望远镜，而不是使用透镜折射或弯曲光线形成图像的屈光镜。
由于反射镜的造价要比透镜低的多，因此对于大口径的望远镜来说，经常做成反射式的，而不是笨重的折射式。
便携式设计的反射望远镜，虽然镜筒只有500mm，但焦距却可以达到1000mm。
牛顿式反射镜的焦比可以达到f/4到f/8，非常适合观测那些暗弱的河外星系、星云。
有些时候用这种望远镜观测月亮和行星也是很适合的。
如果要进行拍照，使用牛顿式望远镜时非常好的。
但是使用起来要比折反式望远镜要麻烦一点。
牛顿式结构可以很好的会聚光线，在焦点处得到一个非常明亮的像。
牛顿式反射式望远镜结构相对简单，造价低性能优越制作容易的特点，成为业余爱好者自制的首选。
施密特-卡塞格林式天文望远镜施密特望远镜（Schmidttelescope）是一种由折射和反射元件组成的天文望远镜。
1931年为德国光学家施密特﹐B.V.所发明﹐因此得名。
这种望远镜由一块接近平行平板的非球面改正透镜和一个凹球面反射镜组成，星光在望远镜里先通过折射，再经过反射，然后才成像。
施密特望远镜光力强，可见范围大，成像的质量也比较好，因而特别适用于进行流星，慧星，人造卫星等的巡视观测，也常用于大面积造相和天文科普活动。
通过透镜看世界 课件 教科版物理八年级上册
倒立、缩小实像；相当于照相机成像
目镜成像
正立、放大虚像；相当于放大镜成像
望远镜成像
成像：先缩小后放大
02 欣赏：展望遥远的宇宙空间 望远镜的发展史与宇宙的探索
望远镜与宇宙探索
第一个把望远镜指向天空的是意大利物理学家伽利略.
伽利略时代的望远镜
牛顿反射式望远镜
望远镜与宇宙探索
海王星外观为蓝色，原因 是其大气层中的甲烷。 海王星的发现为万有引力 定律提供了有力证据.
D.以上说法都不对
2.显微镜的物镜和目镜的成像原理分别和下列哪
组仪器成像原理类似（ C ）
A.投影仪、照相机
B.照相机、放大镜
C.投影仪、放大镜
D.放大镜、投影仪
练习
3.望远镜能对远处的物体进行视角放大，它利用两 个焦距不同的凸透镜分别作为物镜和目镜，则物镜 和目镜对被视察物体所成的像是（ D ） A.物镜和目镜都成虚像 B.物镜和目镜都成实像 C.物镜成倒立放大的实像 D.目镜成正立放大的虚像
7.通过透镜看世界
01
望远镜
望远镜的基本结构和工作原理、视角
一 望远镜的基本结构
靠
常见的望远镜，它也是由两组凸透镜组成的。 近
被
观
目镜
测
物
体靠近眼睛的Fra bibliotek的凸透镜
凸
物镜
透 镜
二 望远镜的成像原理
望远镜成像光路图： 物镜 物体
目镜
第一次：倒立、缩小、实像 第二次：“正立”、放大、虚像
二 望远镜的成像原理
练习 4.显微镜和望远镜都是由目镜和物镜组成的．作用
相同的是__目__镜____（“目镜” 或“物镜” ），都 成放大、____正__立____的虚像．视角越大看到的物体 就越大的原理被应用到了__望__远__镜___中（“显微镜” 或“望远镜” ）．
天文望远镜成像原理
天文望远镜成像原理天文望远镜是一种利用光学原理观察天体的仪器，它通过聚焦、放大、记录和分析天体的光信号来帮助人类更深入地了解宇宙。
而天文望远镜的成像原理则是其能够实现这一功能的核心。
本文将从光学原理和成像过程两个方面来介绍天文望远镜的成像原理。
光学原理。
天文望远镜的成像原理首先涉及到光学原理。
光学原理是指光在经过透镜或反射镜后的折射、反射和聚焦等现象。
在天文望远镜中，主要涉及到的光学原理包括折射、反射和焦距。
折射是光线在通过透镜时由于介质的折射率不同而产生的偏折现象，而反射则是光线在反射镜上的反射现象。
焦距则是透镜或反射镜的焦点到透镜或反射镜的距离，是决定光线聚焦程度的重要参数。
成像过程。
天文望远镜的成像过程是指光线经过望远镜后形成清晰的像的过程。
在天文望远镜中，成像过程主要包括光线的收集、聚焦和记录。
首先，望远镜通过透镜或反射镜收集来自天体的光信号，然后通过光学原理将这些光信号聚焦在焦平面上，最后通过记录设备记录下这些光信号的分布情况。
天文望远镜的成像原理可以通过以下几个步骤来简单描述，首先，天体发出的光信号经过望远镜的物镜（或反射镜）收集，然后通过物镜（或反射镜）的折射（或反射）作用，光线聚焦在焦平面上，最后，焦平面上的光信号被记录下来，形成清晰的图像。
总结。
综上所述，天文望远镜的成像原理是基于光学原理和成像过程的。
光学原理涉及到光线在望远镜中的折射、反射和聚焦等现象，而成像过程则是指光线经过望远镜后形成清晰的像的过程。
通过对天文望远镜成像原理的深入了解，我们可以更好地理解和利用天文望远镜来观测和研究天体，从而更深入地了解宇宙的奥秘。
望远镜的基本原理
望远镜的基本原理望远镜是一种用于观察远距离物体的目视光学仪器，能把远物很小的张角按一定倍率放大，使之在像空间具有较大的张角，使本来无法用肉眼看清或分辨的物体变清晰可辨。
所以，望远镜是天文和地面观测中不可缺少的工具。
它是一种通过物镜和目镜使入射的平行光束仍保持平行射出的光学系统。
一般分为三种。
一、折射望远镜折射望远镜是用透镜作物镜的望远镜。
分为两种类型：由凹透镜作目镜的称伽利略望远镜；由凸透镜作目镜的称开普勒望远镜。
两种望远镜的成像原理如图1所示。
图1伽利略望远镜是物镜是凸透镜而目镜是凹透镜的望远镜。
光线经过物镜折射所成的实像在目镜的后方（靠近人目的后方）焦点上，这像对目镜是一个虚像，因此经它折射后成一放大的正立虚像。
伽利略望远镜的放大率等于物镜焦距与目镜焦距的比值。
其优点是镜筒短而能成正像，但它的视野比较小。
把两个放大倍数不高的伽利略望远镜并列一起、中间用一个螺栓钮可以同时调节其清晰程度的装置，称为“观剧镜”；因携带方便，常用以观看表演等。
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。
其优点是结构简单，能直接成正像。
开普勒望远镜由两个凸透镜构成。
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。
因单透镜物镜色差和球差都相当严重，现代的折射望远镜常用两块或两块以上的透镜组作物镜。
其中以双透镜物镜应用最普遍。
它由相距很近的一块冕牌玻璃制成的凸透镜和一块火石玻璃制成的凹透镜组成，对两个特定的波长完全消除位置色差，对其余波长的位置色差也可相应减弱，如图2所示。
哈勃望远镜的工作原理
哈勃望远镜的工作原理1 哈勃望远镜介绍哈勃望远镜是一种非常有历史意义的天文设备，它的发明和创新，使天文学的发展可以翻越界限，开启了一个崭新的天文学领域。
哈勃望远镜又名哈勃空间望远镜，是由哈勃宇宙望远镜的相互组合而成的太空望远镜，该望远镜通过分析宇宙中电离辐射及各种辐射的探测，来获取太空中的宝藏。
2 工作原理哈勃望远镜主要是通过可见光和红外线，以及X射线、紫外线等一系列高能辐射，来观测宇宙空间中爆炸、变色星、星际尘埃云和黑洞等现象。
因为它是一种综合性的观测系统，使它有观测宇宙动态变化的能力，更有助于宇宙观测者了解宇宙中多元现象的本质。
哈勃望远镜获得的信息来源于太空中发出的射线，但是，这些射线在宇宙中传播的距离太远，所以无法直接观测。
为了解决这一问题，哈勃望远镜的反射镜的直径得到了有效的放大，最大的反射镜直径可达十二英尺，这相当于把距离宇宙中许多天体甚至弥散星云的距离拉近了十亿倍。
此外，哈勃望远镜还通过改变镜子接收点光子的位置，以及改变镜子的反射系数，来增强镜子的外部功能。
哈勃望远镜的设计灵活，可以把观测的范围扩大到许多宇宙对象，从而对宇宙的发展趋势进行分析和研究。
3 电子探测系统为了达到观测宇宙最深处的目的，哈勃望远镜有一个电子数字探测阵列系统，该系统由五百多个高灵敏仪器组成，能够探测不同波长范围内宇宙中所有射线，包括可见光、红外线和X射线等，还能够寻找彗星等宇宙中的细微天体。
最后，电子数字探测器把收集到的信息存入计算机，随着数据的不断累积，天文学家可以利用这些信息来提取更多的宇宙科学研究成果。
4 总结哈勃望远镜的发明，使得宇宙的研究和观测有了新的可能性。
它将宇宙中高精度、大视场、多波段和多尺度的观测手段有效结合在一起，极大地丰富了宇宙的观测功能，也推动了科学技术的发展。
哈勃望远镜的工作原理，就是利用其设计优秀的光学镜片，以及一套先进的电子探测系统，对宇宙中晦暗空间的微小变化进行大规模洞察，为宇宙科学的发展提供重要的参考数据和历史记录。
5.5跨学科实践制作望远镜+课件+2024-2025学年人教版物理八年级上册
12.下图是某望远镜内部的部分光路图,物镜是凸透镜,O为光心,F为物镜焦点,焦距为
500 mm。
第五章 透镜及其应用
第5节 跨学科实践制作望远镜
知识梳理
导学园地
1.望远镜的基本原理 (1)基本构造:望远镜有不同的类型,其中有一种望远镜是由两组凸透镜组成的。
Ⅰ. 简 易 望 远 镜
的物镜相当于
一个焦距较大
(2)基本原理:物镜的作用是使远处的物体在 焦点 附近成实像,目镜的作用相当于一个
_放__大___镜___,用来把这个像 放大 。 (3)物体对眼睛所成视角的大小不仅和物体本身的大小有关,还和____物___体__到___眼___睛__的___距离
4.关于如图所示的望远镜,下列说法正确的是( A )。
A.靠近眼睛的镜片为目镜,靠近被观测物体的镜片为物镜 B.它的物镜和目镜都是凹透镜 C.它的物镜相当于投影仪 D.它的物镜与显微镜的物镜成像原理相同
5.下列关于望远镜的说法不正确的是( A )。
A.所有的望远镜都是由两个凸透镜做成的 B.望远镜的物镜可以是凹面镜 C.我们看到远去的汽车越来越小,是因为它对我们的眼睛所成视角在逐渐减小 D.望远镜的物镜(凸透镜)成缩小的实像
6.哈勃望远镜的物镜直径达4.3 m(其光学主镜口径为2.4 m),制造如此大的物镜是因为
( C )。 A.物镜越大我们看到的像越大 B.物镜越大,通过物镜所成的像就越大 C.物镜越大,就能把越多的光会聚起来,使所成的像更加明亮 D.以上说法都是错误的
哈勃太空望远镜
哈勃望远镜哈勃空间望远镜（Hubble Space Telescope，缩写为HST），是以天文学家爱德温?哈勃（Edwin Powell Hubble）为名，在轨道上环绕着地球的望远镜。
它的位置在地球的大气层之上，因此获得了地基望远镜所没有的好处-影像不会受到大气湍流的扰动，视相度绝佳又没有大气散射造成的背景光，还能观测会被臭氧层吸收的紫外线。
于1990年发射之后，已经成为天文史上最重要的仪器。
它已经填补了地面观测的缺口，帮助天文学家解决了许多根本上的问题，对天文物理有更多的认识。
哈勃的哈勃超深空视场是天文学家曾获得的最深入（最敏锐的）的光学影像。
目录原理简述发展历史广域照相维护改进数据处理哈勃成就后继有人作品欣赏原理简述发展历史广域照相维护改进数据处理哈勃成就后继有人作品欣赏展开哈勃太空望远镜(4张)编辑本段原理简述大气层中的大气湍流与散射，以及会吸收紫外线的臭氧层，这些因素都限定了地面上望远镜做进一步的观测。
太空望远镜的出现使天文学家成功地摆脱地面条件的限制，并获得更加清晰与更广泛波段的观测图像。
空间望远镜的概念最早出现上个世纪40年代，但一直到上个世纪90年代，哈勃空间望远镜才正式发射升空，并观测迄今。
哈勃空间望远镜属于美国航空航天局(NASA)与欧洲航天局(ESA)哈勃望远镜的太空图的合作项目，其主要目标是建立一个能长期在太空中进行观测的轨道天文台。
它的名字来源于美国著名天文学家埃德温?哈勃。
1990年4月25日，由美国航天飞机送上太空轨道的"哈勃"望远镜长13.3米，直径4.3米，重11.6吨，造价近30亿美元。
它以2.8万公里的时速沿太空轨道运行，清晰度是地面天文望远镜的10倍以上。
同时，由于没有大气湍流的干扰，它所获得的图像和光谱具有极高的稳定性和可重复性。
哈勃望远镜帮助科学家对宇宙的研究有了更深的了解。
然而，由于美国航空航天局将哈勃SM4确定为最后一次维修任务，因此，哈勃的退役在即，而它新的继任者詹姆斯?韦伯太空望远镜（JWST）将发射升空，并逐步接替哈勃太空望远镜的工作。
第十四讲 哈勃望远镜
第十四讲哈勃望远镜简介哈勃望远镜（Hubble Space Telescope）是由NASA和ESA合作研制建造的一颗太空望远镜，于1990年在太空中发射升空，是目前世界上最著名的天文观测设备之一。
哈勃望远镜采用了先进的科技和设计，可以在太空中观测到远离地球数千万光年的天体。
设计与构造哈勃望远镜的重量约为11吨，长度约为13.2米。
它的主要部件包括反射镜、光学与仪器附件、太阳面罩盖、太阳电池板、舱口适配器和姿态控制器等。
反射镜是哈勃望远镜最重要的部件之一，直径为2.4米，由金属镜片反射望远镜范围内的光线。
反射镜的制造需要高精度的机器设备和技术，而哈勃望远镜的反射镜是采用了先进的车削和抛光技术制造而成的。
它的表面精度可以达到将光线反射到波长1/50，000个分之一的精度。
这样的高精度保证了哈勃望远镜的强大观测能力。
观测能力哈勃望远镜的观测能力突出，它可以观测到远离地球超过10亿光年的天体。
它对宇宙深度、星系演化和宇宙中心黑洞等问题的研究做出了重要贡献。
在哈勃望远镜的镜头下，科学家们可以看到大约1万个星系和10亿多颗恒星，它帮助我们从全新的角度观测宇宙和宇宙中的物质运动。
重要发现哈勃望远镜是人类观测宇宙的杰出工具，它所做出的重要发现可以让我们更加了解宇宙的运行和演化。
以下是哈勃望远镜做出的重要发现：宇宙的加速膨胀2001年，哈勃望远镜在观测遥远的超新星时发现，宇宙正在加速扩展。
这个结果彻底改变了人们对宇宙膨胀运动的认识，也让哈勃望远镜成为有史以来最重要的天文学发现之一。
这个发现对宇宙学的研究有着巨大的影响。
深空图像哈勃望远镜拍摄了宇宙史上最远的星系照片，让我们能够在不同时间和空间位置的星系中了解宇宙的演化轨迹。
行星哈勃望远镜已经发现了数百颗行星，其中一些甚至位于所谓的“宜居带”中，也就是距离恒星适中、表面温度适宜生命存在的区域，这可能有助于未来探索外星生命。
哈勃望远镜的升级哈勃望远镜的升级是不断进行的，主要是向它添加更先进的仪器和技术。
望远镜与显微镜 课件苏科版物理八年级上册
开普勒望远镜的成像原理
目镜：“正立”、放大、虚像
物镜
目镜
F目
物镜：倒立、缩小、实像
不同规格的天文望远镜
望远镜的物镜的直径大，能够会聚更多的光，使得 所成的像更加明亮、清楚，方便视察。
第一架望远镜
1608年荷兰眼镜师汉斯·李波尔造出了世界上第一架望远 镜。一次，两个小孩在李波尔的商店门前玩弄几片透镜，他 们通过前后两块透镜看远处教堂上的风标，两人兴高采烈。 李波尔赛拿起两片透镜一看，远处的风标放大了许多。李波 尔赛跑回商店，把两块透镜装在一个筒子里，经过多次实验 ，汉斯·李波尔发明了望远镜。
苏科版八年级上册 物理
望远镜与显微镜（第一课时）
天 文 望 远 镜 中 看 到 的 月 球
哈 勃 望 远 镜 观 测 拍 摄 的 银
河 系
望远镜
目镜
望远镜
物镜
靠近眼睛的透镜 靠近物体的透镜
开普勒望远镜
目镜（凸透镜）
物镜（凸透镜）
活动一：自制简易开普勒望远镜
材料：
物镜：直径50mm凸透镜（焦距300mm）
目镜：直径30mm凸透镜（焦距50mm)
材料：
A4卡纸
双面胶
物镜
制作过程 成品
目镜
二、望远镜的原理
1、用焦距比较 大
远镜的物镜比较好。
的透镜做望
（像更清楚，放大倍数更高。） 2、物镜的作用： （相当于照相机）
使被视察的物体成一个倒立、缩小、实像。
3、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。
第一个把望远镜指向天 空的是伽利略，支持了哥 白尼的“日心说”。
伽利略望远镜
伽利略望远镜 开普勒望远镜
望远镜原理图解
望远镜原理图解
如图所示：
光学天文望远镜又分为反射式、反射式和折反射式天文望远镜。
顾名思义，折射式望远镜，它采用的是光的折射原理，将光线聚集起来。
早期的望远镜一般采用一片凸透镜，但这引入了一个色差问题。
光的色散，知道不同频率的光线通过透镜之后有不同的折射角度，因此当光线通过折射式望远镜之后，会不可避免的出现色差，具体体现为物体边缘会出现紫色。
为了解决这个问题，人们采用多种镜片组合来一点程度的减小色差，现在好的折射式望远镜色差已经减小到可以忽略的地步了。
但是因为使用了多种镜片，因此它的价格比较高。
其优点在于成像锐利，利于天文摄影。
反射式望远镜，采用的是光的反射原理，将光线聚集起来。
由于采用的是反射原理，因此不会存在色差问题。
但相比于折射，反射式望远镜的物镜，除了主镜之外还有一片副镜，这个副镜一般都会遮挡光路。
除此之外，反射式望远镜的成像对光轴和精度非常敏感，镜筒是开放的，因此其容易进灰，需要调整光轴，这个对于新手来说可能有点困难。
但其优点在于价格便宜，口径可以做的很大。
扩展资料
望远镜的第一个作用是放大远处物体的张角，使人眼能看清角距更小的细节。
望远镜第二个作用是把物镜收集到的比瞳孔直径（最大8毫米）粗得多的光束，送入人眼，使观测者能看到原来看不到的暗弱物体。
1608年，荷兰的一位眼镜商汉斯·利伯希偶然发现用两块镜片可以看清远处的景物，受此启发，他制造了人类历史上的第一架望远镜。
1609年意大利佛罗伦萨人伽利略·伽利雷发明了40倍双镜望远镜，这是第一部投入科学应用的实用望远镜。
哈勃太空望远镜
哈勃太空望远镜00000哈勃太空望远镜(HubbleSpaceTelescope，缩写为HST)，是以天文学家埃德温·哈勃(EdwinPowellHubble)为名，在地球轨道的望远镜。
哈勃望远镜接收地面控制中心(美国马里兰州的霍普金斯大学内)的指令并将各种观测数据通过无线电传输回地球。
由于它位于地球大气层之上，因此获得了地基望远镜所没有的好处--影像不受大气湍流的扰动、视相度绝佳，且无大气散射造成的背景光，还能观测会被臭氧层吸收的紫外线。
于1990年发射之后，已经成为天文史上最重要的仪器。
它成功弥补了地面观测的不足，帮助天文学家解决了许多天文学上的基本问题，使得人类对天文物理有更多的认识。
哈勃档案发射时间:1990年4月24日任务结束时间:2012年12月31日发射携载器:"发现号"航天飞机(STS-31任务)重量:11110公斤椭圆轨道高度:距离地面593公里轨道平面倾斜度:28.5度轨道周期:96-97分钟哈勃望远镜组成哈勃太空望远镜是被送入轨道的口径最大的望远镜。
它全长12.8米，镜筒直径4.27米，重11吨，由三大部分组成，第一部分是光学部分，第二部分是科学仪器，第三部分是辅助系统，包括两个长11.8米，宽2.3米，能提供2.4千瓦功率的太阳电池帆板，两个与地面通讯用的抛物面天线。
镜筒的前部是光学部分，后部是一个环形舱，在这个舱里面，望远镜主镜的焦平面上安放着一组科学仪器;太阳电池帆板和天线从筒的中间部分伸出。
望远镜的光学部分是整个仪器的心脏。
它采用卡塞格林式反射系统，由两个双曲面反射镜组成，一个是口径2.4米的主镜、另一个是装在主镜前约4.5米处的副镜，口径0.3米。
投射到主镜上的光线首先反射到副镜上，然后再由副镜射向主镜的中心孔，穿过中心孔到达主镜的焦面上形成高质量的图像，供各种科学仪器进行精密处理，得出来的数据通过中继卫星系统发回地面。
除了光学部分，望远镜的另外一个主要部分就是装在主镜焦平面上的八台科学仪器，分别是:宽视场和行星照相机、暗弱天体照相机、暗弱天体摄谱仪、高分辨率摄谱仪、高速光度计和三台精密制导遥感器。
哈勃太空望远镜
哈勃太空望远镜抬头仰望，穷尽视野的极限，我们想探索，探索被称为宇宙的巨大体。
她创造我们，却又在迷惑我们。
关于她，我们有太多的想象和猜测···在漫长的人类历史长河里，对天文现象的观测和记录一直是人类认识世界，认识事物之间规律和联系的不可缺少的部分。
从古人们裸眼观测，用自己的想象和神话般的描述来记录宇宙，到近代科学先哲们发明望远镜来拉自己与近星空的距离，再到之后更大型的、各种各样的地面望远镜的投入使用，宇宙，这个超越一切文明的存在，慢慢揭开了它那神秘的面纱。
一、新方向：太空天文望远镜的概念提出。
但是，在探索宇宙的过程中，人们一直遇到的一个问题，就是，在地面上的一切外层空间观测活动都会或多或少的受到稠密大气的影响，有时候甚至是干扰。
为了解决这一问题，有人就提出了，能否在外太空，即以高出地球大气的地球轨道上建立天文观测的太空基地。
1946年，天文学家莱曼·斯比泽在他所提出的论文：《在地球之外的天文观测优势》一文中提出，太空中的天文台有两项优于地面天文台的性能。
第一，角分辨率（物体被清楚分辨的最小分离角度）的极限将之受限于衍射，而不是由造成星光的闪烁、动荡不定的大气所造成的视像度。
受限于技术，在当时，地面基地天文望远镜解析力只有0.5—1.0弧秒，但是在太空中的望远镜只要口径2.5米就能达到理论上衍射的极限值0.1弧秒。
第二，在地面上的望远镜几乎观测不到被大气层吸收殆尽的红外线和紫外线。
在这样优越的条件诱惑下，科学家们从上世纪七十年代开始，不断的进行轨道望远镜的实验和轨道天文台任务。
二、新视野：哈勃望远镜的规划和准备工作。
1968年，美国国家宇航局（以下简称NASA）确定了在太空中建造三米反射望远镜的计划。
当时暂命名为大型空间望远镜（LST）或者大型轨道望远镜。
并计划在1979年发射。
在NASA与美国国会的一番博弈之后，在欧洲宇航局的积极合作配合下，这个项目启动，新的大型空间望远镜也开始设计，发射期推迟到1983年。
望远镜成像原理图
望远镜成像原理图
望远镜是一种利用光学原理来观察远处物体的仪器，它的成像原理是通过透镜
或者镜面对光线进行折射或反射，使得物体的像在焦点处形成，从而实现放大和清晰观察远处物体的功能。
望远镜的成像原理图如下所示：
1. 物体，物体是望远镜成像原理图中的起始点，也就是我们希望观察的远处物体。
物体可以是天上的星星、行星，也可以是地上的建筑、动植物等。
2. 物体发出的光线，物体发出的光线经过望远镜的物镜（或者反射镜）后，光
线会发生折射或者反射，经过调节焦距和方向后，光线会汇聚到焦点处。
3. 焦点，光线汇聚到的焦点处就是成像的地方，也就是观察者可以看到的物体
的像所在的位置。
焦点的位置取决于物镜（或者反射镜）的曲率和折射率，以及观察者的位置。
4. 目镜，观察者通过目镜来观察焦点处的物体像，目镜的作用是放大物体的像，使得观察者可以清晰地看到远处物体的细节。
5. 观察者，观察者通过目镜观察物体的像，从而实现观察远处物体的功能。
望远镜成像原理图中的光线经过物镜（或者反射镜）和目镜的折射或者反射，
使得远处物体的像在焦点处形成，观察者通过目镜来观察物体的像，从而实现远处物体的放大和清晰观察。
总之，望远镜成像原理图中的光学原理是通过折射或者反射光线，使得远处物
体的像在焦点处形成，观察者通过目镜来观察物体的像，实现放大和清晰观察远处物体的功能。
望远镜成像原理图的理解对于我们学习和使用望远镜有着重要的作用，也有助于我们更好地理解光学成像的原理。
哈勃望远镜的拍摄原理
哈勃望远镜的拍摄原理
哈勃望远镜的拍摄原理可以分为以下几个步骤：
1. 光线进入：哈勃望远镜中的主镜接收到宇宙中的光线，并通过反射将光线聚焦于次级镜上。
2. 对焦和纠正：次级镜将聚焦的光线进一步反射，传递到焦平面上的CCD（电荷耦合器件）或其它感光元件上。
在这个过程中，光线被调整和纠正以获得尽可能清晰和准确的图像。
3. 图像传输：CCD或其它感光元件转换聚焦的光线为电信号。
这些电信号通过哈勃望远镜内部的电缆传输到后端处理系统。
4. 数据处理和记录：经过处理系统处理后，电信号被转化为数字图像。
这些数字图像可以通过联网或其他方式传输到地面控制中心或研究机构进行分析、处理和保存。
总的来说，哈勃望远镜通过使用反射原理来聚焦和收集宇宙的光线，然后将光线转化为数字图像进行处理和记录，从而实现拍摄和观测天体的目的。
2024年秋新北师大版八年级上册物理教学课件 第五章 透镜及其应用 第三节 生活中的透镜
放大镜的成像原理
放大镜是凸透镜，能使小物体成放大的像。其成像原理 是当物体到放大镜的距离(物距)小于1倍焦距时，成正立、 放大的虚像。 如图所示。在一定范围内，放大镜离物体越近，所成的 像越小；离物体越远，所成的像越大。
如图所示，幻灯机和投影仪是将幻灯片或投影 片上的图像(相当于物体)，通过镜头（相当于一个 凸透镜）在屏幕上形成一个放大的像的仪器。
投影仪：利用凸透镜能成__倒__立__、__放__大__、__实__像__。
照相机：利用凸透镜能成__倒__立__、__缩__小__、_实__像___。
显微镜：
望远镜：
自我检测
Байду номын сангаас
1.如图是小明用手机和透镜自制的简易投影仪，它能
将手机上的画面放大投射到白墙上，下列说法正确的
是（ C ）。
手机
A.手机到透镜的距离应大于透镜的2倍焦距
你知道它们 的原理吗？
点击图片播放视频
如图所示，比较老师上课时使用的幻灯片(或 投影片)和屏幕上所成的像的大小。你知道哪一段 距离是物距，哪一段距离是像距吗？
u
v
像距大于物距
要想使屏幕上的像更大一些，应该如何调节？ 把幻灯机移到离屏幕较远的地方。
幻灯机和投影仪成像原理
思考：平面 镜的作用？
结论：镜头相当于凸透镜，形成倒立、放大的实像。
拓展阅读
课后作业
1.从课后习题中选取； 2.完成练习册本课时的习题。
同学们，通过这节课的学习 ，你有什么收获呢？
谢谢 大家
作用：显微镜可以看到微生物、细胞等人眼无法直 接看见的微小物体。 构造：主要由物镜、目镜、载物片、反光镜等组成。
望远镜成像原理
望远镜成像原理望远镜是一种可以观察远距离物体的光学仪器，可以观测天空中的行星、星系等天体。
它是由反射镜或透镜组成，通过收集远处光线，在镜片上进行反射或透过镜片进行折射，最后将这些光线投射到眼睛或摄影机上，从而获得放大和聚焦之后的图像。
望远镜的原理建立在一种叫做“介质成像”的基本原理上，这是放大与焦点定位的一种光学原理。
它是由物理学家伏尔泰提出的，他认为，如果两个介质的折射率不同，那么由这两个介质分隔开的光线将会发生反射或折射，在另一侧形成相同的图像。
这种现象又叫做“倒影”，他发现，当这两个介质分隔时，他们之间存在一个比例关系，即前介质和后介质的折射率之比与两介质间的距离之比相等。
这就是所谓的几何像，也就是望远镜的核心原理。
望远镜通过几何像原理，将放大和聚焦两个功能结合起来，实现了放大视角和聚焦图像的效果。
望远镜的设计分为三种：单面反射镜望远镜，双面反射镜望远镜和增倍望远镜。
单面反射镜望远镜能够收集更多的光线，类似于放大镜，将光线收集到一点，然后发出另一点，从而实现聚焦。
双面反射镜望远镜则采用双面反射原理，由两个反射面，上面一面是反射镜，下面一面则是折射镜，将想要放大的目标放大和聚焦。
增倍望远镜则是将单面反射镜望远镜和双面反射镜望远镜结合起来，能够更大程度的放大和聚焦。
望远镜的巨大的成功，使得人们可以观察到更远的天体，更清晰的星系和行星，从而更好的了解宇宙的组成。
望远镜的发明也带动了科学的发展，使得科学家可以观测到许多原先看不见的物质，这种客观的认识也为我们更好的了解宇宙进行了铺垫。
望远镜的发明，改变了人类的世界观，也让人类更加深刻的了解宇宙。
它是建立在介质成像原理和几何像原理之上的一种光学仪器，通过收集远处的光线，投射到眼睛或摄影机上，从而实现放大和聚焦的图像。
这项发明，使得科学家可以在探索宇宙的过程中完成许多有趣的发现，为我们更好的了解宇宙起到了重要的作用。
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去除这些恼人的宇宙“涂鸦”。
首先在两张照片中找出那些只在其中某一张照片中才出现的宇宙线痕迹并且删除它们。然 后合并这两张已经没有“雪花”的照片，以此来提高图像信噪比。当然与此同时还有一些 诸如“暗流”、“平场”以及“电荷转移效率”等和仪器本身性质有关的改正需要做。虽 然已经做了这么多处理工作，不过还是会有一些宇宙线和瑕疵需要进一步的处理
上图是彻底清理完之后的PC1照片。
这是另外3张处理完 的由另外3架相机使用电离 氧滤光片所拍摄的照片，是 最终照片。而且已经经过了 方向的调整
拼接
类似于透过放大镜看东西，每张照片都有不同程度的扭曲变形。为了 把这4张由不同相机拍摄的照片精确地拼接成一幅图像，就必须要测量 并且修正这些扭曲和变形。一旦完成这一步骤，4幅照片就可以完美地 合成出一张鹰状星云在电离氧滤光片下的照片了。
WFPC2的视场大约包含了1600×1600 个像素，这使得它大致相当于一台250万 像素的数码相机。虽然WFPC2所拍摄的图 像也不是真彩色的，但是它所能看到的 景象比起彩色胶卷来更接近于肉眼。
照片的右上角为什么会少了一块？
WFPC2事实上是由4架相机组成的——3架大视场照相机（WF）和1架行星照相机（PC1）
哈勃望远镜的第一张照片
鹰状星云
1995年4月1日哈勃空间望远镜上的 大视场和行星照相机2（WFPC2）拍摄了 鹰状星云的照片。就像普通的数码相机 一样，WFPC2也使用电荷耦合器件（CCD） 而不是胶卷来记录影像。CCD是一个由光 敏器件组成的阵列，其中最小的单元被 称为“像素”。而它的作用则是把接收 到的光信号转化成电信号。
首先，宇宙射线和其他噪音会出现在拍摄的照片中。这个我们下面会想办法 把它们去掉。
其次，我们现在看到仅仅是来自PC1的图像，一会儿还要处理3架WF相机的图 像。
再次，我们现在看到是每架相机能拍摄的4种颜色中的一种。就像电视机的色 彩是由红、绿、蓝组成的一样，最终的照片也是综合不同颜色滤光片的照片而成 的。不同的原子会在特定的波长上发出特有的辐射，因而具有特殊的颜色
缝合
对氢原子和硫离子所拍摄的照片也要进行类似地处理。 它们之间会有细微的不同。比较不同原子所发出的光线使得 我们不仅能得到一张漂亮的照片，还能告诉我们许多其中有 用的物理细节。
氢离子
硫离子
为了体现出这些照片的不同，最好的办法就是不同的照片使用不同 的颜色，这样也可以显现出鹰状星云不同区域物理性质的不同。
氧离子
氢原子 硫离子
精品课件！
精品课件！
氢分子 气体
照我片们中看手到指的状是的鹰气状体柱星中云正中在一形部成分年浓 轻密的的恒氢星分。子这些气恒体星和胚尘胎埃会云从。周照围片的星上云下 中的汲跨取度物大质约不断是生4光长年，。但是（照片上方不
可见的）新生恒星所发出的紫外光会“蒸
发”星云中的气体，并且造就了这些柱状 的结构。
Байду номын сангаас
WFPC2的每台照相机每架都会使用它们的4块滤光片格 拍摄两张照片，以此来消除照片中的宇宙线。 “雪花” 就是宇宙线和CCD相撞的时候所产生的，而宇宙射线是 以接近光速运动的原子核。每次宇宙线撞上CCD的时候 就会留下一道痕迹，干扰我们想要拍摄的影像。幸运的 是，宇宙线是随机的，因此它们在两张不同的照片上会 留下不同的痕迹。所以只要比较两张不同的照片就可以
下面我们来看一下哈勃照片的诞生 过程
不同的原子会在特定的波长上发出特有 的辐射，因而具有特殊的颜色。这使得 天文学家可以只拍摄某种原子所发出光 线的照片。对于鹰状星云的照片，WFPC2 使用的滤光片使得它可以拍摄来自氢原 子、硫离子以及电离氧所发出光线的照 片，而第4片滤光片则只能让恒星所发出
的光通过。
寻找残留的宇宙射线和其他瑕疵的一个办法是比较使用4个 不同滤光片所拍摄的4幅图像。另一个方式则是把图像和恒 星图像的轮廓进行比较。如果某个亮点的轮廓和恒星的不 一样，那么就有可能是需要清除的漏网宇宙线或者是其他 瑕疵。
上图显示的就是用白色标记出的残留亮点，用红色背景 是为了让瑕疵更容易显现出来。
彻底清理