望远镜与显微镜备光的折射透镜的奥秘[1]
望远镜和显微镜的成像原理比较
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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。
显微镜和望远镜的原理光路
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显微镜和望远镜的原理光路
显微镜和望远镜都是利用透镜或镜面的折射、反射现象来改变光线方向,从而达到放大细看小物体或远物的目的。
其原理光路可概括如下:
一、显微镜的光路原理
1. 照明系统- 平行光或聚光照明样品进行全面照明。
2. 物镜- 物镜靠近样品,能将样品处的散发或透射光汇聚成实像。
3. 物镜间距- 物镜与目镜间一定距离,确保眼睛能适应。
4. 目镜- 目镜放大物镜形成的实像,送入眼睛成为视像。
二、望远镜的光路原理
1. 物镜- 望远镜的物镜汇聚来自远处物体的光线,形成倒立实像。
2. 目镜- 目镜放大物镜的倒立实像,将光线汇聚传输给眼睛。
3. 导轨运动- 调节物镜与目镜距离进行精确聚焦。
4. 校正镜- 校正部分光学畸变,使图像清晰。
5. 掩蔽- 掩蔽照明环境光线,确保清晰观察。
6. 枢轴运动- 方便调整观测方向。
7. 三脚架- 保持仪器稳定。
综上所述,显微镜和望远镜的工作原理有共通点,都是利用透镜将样品或物体的光线汇聚放大以便细致观察,但光路略有不同,前者观看近处细小样品,后者侧重观测远方天体或地面物体。
显微镜和望远镜的工作原理
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显微镜和望远镜的工作原理1. 显微镜的工作原理:显微镜是一种用来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。
下面将详细介绍显微镜的构造和工作原理。
1.1 构造:显微镜主要由以下几个部分组成:- 物镜:位于显微镜的底部,用于放大样本的光学镜头。
- 目镜:位于显微镜的顶部,用于放大物镜所形成的放大图像。
- 眼镜:连接目镜的管子,供观察者观察放大图像。
- 台:用于放置样本的平台。
- 光源:提供光线以照亮样本。
1.2 工作原理:显微镜的工作原理可以分为两个步骤:放大样本和观察放大图像。
放大样本:当光线照射到样本上时,一部分光线被样本吸收,一部分光线被样本反射。
反射的光线通过物镜进入显微镜的光学系统。
物镜是一个具有高放大倍数的透镜,它将光线聚焦在样本上,并放大样本的细节。
物镜的放大倍数决定了样本的放大程度。
观察放大图像:放大的样本图像通过物镜成像,然后通过目镜进一步放大。
目镜是一个具有较低放大倍数的透镜,它进一步放大物镜所形成的图像。
观察者通过眼镜观察放大的图像。
2. 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。
它的工作原理基于光的折射和聚焦效应。
下面将详细介绍望远镜的构造和工作原理。
2.1 构造:望远镜主要由以下几个部分组成:- 物镜:位于望远镜的前端,用于接收并聚焦远距离物体的光线。
- 目镜:位于望远镜的顶部,用于放大物镜所形成的图像。
- 眼镜:连接目镜的管子,供观察者观察放大图像。
- 支架:用于支撑和稳定望远镜。
2.2 工作原理:望远镜的工作原理可以分为两个步骤:聚焦光线和观察放大图像。
聚焦光线:当光线从远距离物体射入望远镜时,物镜将光线聚焦在焦点上。
物镜是一个具有较大口径的透镜,它能够收集更多的光线,并使光线更集中。
聚焦后的光线通过目镜进入观察者的眼睛。
观察放大图像:聚焦后的光线通过物镜形成一个倒立的实像。
这个实像通过目镜进一步放大,使观察者能够清晰地看到远距离物体的细节。
光学仪器显微镜和望远镜的工作原理
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光学仪器显微镜和望远镜的工作原理光学仪器是人类认识和探索世界的重要工具,其中显微镜和望远镜是两种使用广泛的光学仪器。
本文将详细介绍光学仪器显微镜和望远镜的工作原理,帮助读者更好地了解这两种仪器的使用原理和应用领域。
一、显微镜的工作原理显微镜是一种用于放大微观物体的光学仪器。
它主要由物镜、目镜、镜筒和底座等组成。
显微镜的工作原理基于光的折射、散射和干涉等光学现象。
具体而言,当被观察物体位于显微镜物镜的焦点附近时,光线从物体表面射出,并通过物镜的透镜系统进行折射。
物镜的设计使得光线能够聚焦于一个虚拟的物像,这个物像位于物镜的焦点处。
接着,经过进一步折射和光学调焦系统的调整,通过目镜进入观察者的眼睛。
在显微镜中,物镜的主要功能是放大物体,而目镜则用于进一步放大物像,使之在人眼中变得清晰可见。
通过调节物镜和目镜的相对位置,以及使用调焦系统,观察者可以获得更高放大倍数,并更清晰地观察样本。
此外,显微镜还可以结合其他技术,如荧光显微镜和电子显微镜,以进一步提高观察和分析能力。
二、望远镜的工作原理望远镜是一种用于观察遥远物体的光学仪器,它主要由目镜、物镜、镜筒和赛琳司等组成。
望远镜的工作原理基于透镜或反射镜对光的聚焦和放大。
一种常见的望远镜类型是折射望远镜,它使用透镜系统来聚焦光线。
当远处的物体通过望远镜的物镜时,光线经过折射并在焦点处汇聚。
接着,通过目镜进一步放大并给予光线像差矫正,使得观察者可以清晰地看到遥远物体的影像。
另一种望远镜类型是反射望远镜,它使用反射镜而非透镜来聚焦光线。
反射望远镜通过凹面反射镜和凸面次镜来反射和聚焦光线。
凹面反射镜将入射的光线反射并聚焦在焦点上,然后通过次镜使光线汇聚为一个平行光束,进而通过放置在焦点处的目镜进入观察者的眼睛。
在天文学领域,望远镜被广泛应用于观测和研究遥远星体。
配合现代电子探测器和数据处理技术,望远镜不仅可以拍摄高分辨率、高灵敏度的天体图像,还可以通过光谱分析等手段揭示天体的物理特性。
显微镜和望远镜的工作原理
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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光学仪器,用于放大弱小物体,使其能够被肉眼清晰观察到。
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由物镜、目镜和透镜组成。
物镜是放置在物体上方的镜头,它的主要作用是将被观察的物体放大。
目镜则是放置在物镜下方的镜头,用于进一步放大物体。
透镜用于调节焦距和聚焦。
2. 光源显微镜通常使用白炽灯或者LED灯作为光源。
光源发出的光经过凸透镜或者反射镜聚焦到物镜上,照亮被观察的物体。
3. 物体放置被观察的物体通常放置在显微镜的物镜下方的玻片上。
玻片透明且平整,以确保光线能够通过并聚焦在物镜上。
4. 光的折射和放大当光线从空气进入显微镜的物镜时,会发生折射。
物镜的形状和材料决定了光线的折射程度和放大倍率。
折射后的光线通过目镜进一步放大,形成放大的图象。
5. 调焦显微镜的调焦机制允许用户调整物镜和目镜之间的距离,以获得清晰的图象。
通过挪移物镜或者目镜,可以使光线聚焦在物体上,从而获得更清晰的图象。
二、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。
它的工作原理基于光的折射和反射。
1. 折射望远镜折射望远镜使用透镜来聚焦光线。
它的光学系统由物镜和目镜组成。
物镜是较大的透镜,用于会萃光线并放大图象。
目镜是较小的透镜,进一步放大物体。
光线从物体进入物镜,被聚焦并放大,然后通过目镜进一步放大,形成清晰的图象。
2. 反射望远镜反射望远镜使用反射镜来聚焦光线。
它的光学系统由主镜和目镜组成。
主镜是一个反射镜,通常是一个凹透镜,用于聚焦光线。
目镜是一个透镜,用于进一步放大图象。
光线从物体进入望远镜,被主镜反射并聚焦在焦点上,然后通过目镜进一步放大,形成清晰的图象。
3. 调焦望远镜的调焦机制类似于显微镜。
通过调整物镜和目镜之间的距离,可以使光线聚焦在物体上,从而获得更清晰的图象。
4. 放大倍率望远镜的放大倍率取决于物镜和目镜的焦距。
较长的焦距将产生更大的放大倍率。
显微镜和望远镜的工作原理
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显微镜和望远镜的工作原理1. 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效应。
1.1 物镜放大显微镜的物镜是用来放大被观察物体的镜头。
当光线通过物镜时,它会被折射并聚焦在焦点上。
物镜的放大倍数取决于其焦距和物镜的设计。
较短的焦距和更复杂的设计可以提供更高的放大倍数。
1.2 目镜放大目镜是用来放大物镜所成像的物体的镜头。
当光线通过目镜时,它会再次折射并聚焦在焦点上。
通过调整目镜的焦距,我们可以获得不同的放大倍数。
1.3 目镜和物镜的协同作用显微镜的放大倍数是由物镜和目镜的放大倍数相乘得到的。
例如,如果物镜的放大倍数为40倍,目镜的放大倍数为10倍,那么显微镜的总放大倍数就是40乘以10等于400倍。
1.4 光源显微镜通常使用透射光源,如白炽灯或荧光灯。
光源会发出光线,并通过凸透镜或反射镜聚焦在被观察物体上。
这样可以提供足够的光亮度,使得观察者能够清晰地看到细小的细节。
2. 望远镜的工作原理望远镜是一种用来观察遥远物体的光学仪器。
它的工作原理也基于光的折射和放大效应。
2.1 物镜放大望远镜的物镜是用来放大远处物体的镜头。
当光线通过物镜时,它会被折射并聚焦在焦点上。
与显微镜不同的是,望远镜的物镜通常具有较长的焦距和较小的放大倍数,以便观察遥远的物体。
2.2 目镜放大望远镜的目镜是用来放大物镜所成像的物体的镜头。
当光线通过目镜时,它会再次折射并聚焦在焦点上。
通过调整目镜的焦距,我们可以获得不同的放大倍数。
2.3 目镜和物镜的协同作用望远镜的放大倍数也是由物镜和目镜的放大倍数相乘得到的。
通常情况下,望远镜的物镜放大倍数较小,而目镜放大倍数较大。
这样可以提供更广阔的视野和更高的放大倍数。
2.4 经纬仪和赤道仪为了更方便地观察天体,望远镜通常配备经纬仪或赤道仪。
经纬仪可以根据观察者所在位置的经度和纬度来定位天体,使其能够准确地跟随天体的运动。
赤道仪则通过将望远镜安装在一个与地球赤道平行的轴上,使得望远镜能够沿着天球的赤道运动。
显微镜放大镜望远镜的原理
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显微镜放大镜望远镜的原理显微镜、放大镜和望远镜是一些常见的光学仪器,它们在不同领域中使用,帮助我们观察微小的细节或远距离的景物。
这些仪器的原理基于光的折射、反射和聚焦,使我们能够看到不可见的细节。
下面我将详细介绍显微镜、放大镜和望远镜的原理。
显微镜是一种用于观察微小物体或细胞的工具。
它主要由物镜、目镜、光源和台座组成。
光线从光源发出,经过可调节的光圈控制进入物镜,然后通过目镜进入我们的眼睛。
物镜和目镜分别具有不同的放大倍数。
在光线通过物镜时,由于光在不同介质中的传播速度不同,光线发生折射,造成物体倾斜现象,这也叫做畸变。
目镜的作用是进一步放大和补偿这种畸变。
通过调节物镜和目镜的位置,我们可以获得清晰的放大图像。
放大镜原理与显微镜类似,其主要用途是放大远距离物体。
放大镜由凸透镜和目镜组成。
光线从被观察的物体进入凸透镜,被凸透镜弯曲且因折射而聚焦。
这样就形成一个放大的虚像,这个虚像位于凸透镜的近焦点处。
然后,目镜在凸透镜的近焦点处继续放大虚像,使我们的眼睛能够看到放大的物体。
望远镜是用于观察遥远物体的仪器。
它主要由物镜和目镜组成,类似于放大镜的结构。
物镜的作用是收集远距离的光线,并让其在焦平面上聚焦。
然后,目镜位于焦平面上,使我们的眼睛可以看到放大的视觉图像。
与放大镜不同的是,望远镜的物镜和目镜通常具有非常大的焦距和放大倍数,使我们能够观察到遥远的星体或景物。
在这些光学仪器的工作过程中,光线的折射和反射是至关重要的。
折射是光线通过介质界面时的偏折现象,其原理是根据光的速度在不同介质中的差异。
光线在通过透镜或镜片时,会因介质的折射率而发生偏折,从而导致物体的形状和位置发生变化。
光的反射则发生在镜子和镜片的表面上,它使光线发生方向改变,并将其反射出来。
反射光线的角度取决于入射角度和反射面的性质。
聚焦是这些仪器的重要功能之一。
聚焦通过调整透镜和镜片的相对位置来实现。
聚焦的目的是使光线在透镜或镜片上交汇,产生一个清晰的放大或投影图像。
显微镜和望远镜的工作原理
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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. 物镜放大原理:显微镜的物镜是通过将光线聚焦到物体上来放大图像的。
物镜由多个透镜组成,其中一个透镜称为目镜。
当物体放置在显微镜的物镜下方时,物镜会将通过物体的光线聚焦到焦平面上。
这样,物体的细节就会被放大并形成一个实像。
2. 目镜放大原理:目镜是用于观察物镜产生的实像的透镜。
当光线通过物镜聚焦后,实像会进一步放大。
目镜会将这个放大的实像再次放大,使得人眼能够清晰地观察到物体的细节。
3. 眼睛与显微镜的配合:人眼与显微镜的配合是显微镜工作的重要部分。
当人眼观察显微镜中的实像时,眼睛会将实像聚焦在视网膜上,从而形成一个放大的虚像。
这样,人眼就能够清晰地观察到显微镜中放大的物体细节。
二、望远镜的工作原理:望远镜是一种用于观察远处物体的光学仪器。
它的工作原理基于光的折射和聚焦效应。
1. 物镜放大原理:望远镜的物镜是通过将光线聚焦到焦平面上来放大图像的。
物镜由多个透镜组成,其中一个透镜称为目镜。
当远处物体的光线通过物镜时,物镜会将光线聚焦到焦平面上。
这样,远处物体的图像就会被放大并形成一个实像。
2. 目镜放大原理:目镜是用于观察物镜产生的实像的透镜。
当光线通过物镜聚焦后,实像会进一步放大。
目镜会将这个放大的实像再次放大,使得人眼能够清晰地观察到远处物体的细节。
3. 眼睛与望远镜的配合:人眼与望远镜的配合是望远镜工作的重要部分。
当人眼观察望远镜中的实像时,眼睛会将实像聚焦在视网膜上,从而形成一个放大的虚像。
这样,人眼就能够清晰地观察到望远镜中放大的远处物体细节。
总结:显微镜和望远镜的工作原理都是基于光的折射和放大效应。
显微镜通过物镜和目镜的配合来放大微小物体的细节,使其能够被人眼清晰地观察到。
而望远镜则是通过物镜和目镜的配合来放大远处物体的细节,使其能够被人眼清晰地观察到。
这两种仪器在科学研究、医学、天文学等领域都发挥着重要的作用。
显微镜和望远镜的工作原理
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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》透镜及其应用PPT课件
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和
望
物镜:使远处的物体在焦点附近
远 镜
结构
成实象。
目镜:靠近眼睛,作用相当于放
望远镜
大镜。
原理:
各种用途的显微镜
电子显微镜
手 术 显 微 镜
扫
透
描
射
电
电
子
子
显
显
微
微
镜
镜
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51、每一种挫折或不利的突变,是带着同样或较大的有利的种子。——爱默生
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52、如果你还认为自己还年轻,还可以蹉跎岁月的话,你终将一事无成,老来叹息。
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92、从绝望中寻找希望,人生终将辉煌。
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93、当眼泪流尽的时候,留下的应该是坚强。
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94、人生是一条没有回程的单行线,上帝不会给你一张返程的票。
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95、成功的关键在于我们对失败的反应。
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96、害怕时,把心思放在必须做的事情上,如果曾经彻底准备,便不会害怕。——戴尔·卡耐基
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97、我们心中的恐惧,永远比真正的危险巨大的多。
2.开普勒望远镜的原理:
(1)物镜:相当于照相机的镜头, 成倒立缩小的实像。
(2)目镜:相当于放大镜(成正立放大的虚像), 把物镜所成的像再放大一次。
视角
从眼睛的中心向物体两端所引的两条直线的 夹角。
aa
视角与什么因素有关?
视角与物体大小有关
视角大
a
视角小
a
距离相等时,大物体的视角大,小物 体的视角小。
1.基本构成:
(1)物镜:靠近物体的透镜, 一组透镜,相当于一个凸透镜。
(2)目镜:靠近眼睛的透镜, 一组透镜,相当于一个凸透镜。
2.光学显微镜的原理:
天文望远镜和显微镜的原理
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天文望远镜和显微镜的原理嘿,朋友!你有没有想过,我们人类是多么的好奇又聪明呀?咱们老想着探索那些远在天边的神秘宇宙,还对小到肉眼几乎看不见的微观世界充满了求知欲。
这时候啊,天文望远镜和显微镜就闪亮登场啦!先来说说天文望远镜吧。
你看,夜晚的星空就像一块巨大无比的黑色绸缎,上面撒满了闪烁的钻石,那星星可太迷人了。
天文望远镜就像是我们伸向星空的超级长手臂,让我们能够触摸到那些遥远的天体。
那它是怎么做到的呢?这就涉及到光学原理啦。
简单来说,大部分天文望远镜是利用了光的折射或者反射。
折射式的天文望远镜呢,就像一群乖巧的光线小学生,它们在通过镜片的时候会改变自己的方向。
镜片就像一个严厉又聪明的小老师,把光线引导到我们的眼睛或者探测器上。
比如说,我们有一块凸透镜,光线射进去的时候,就会往中间靠拢,就好像是一群小伙伴听到了集合的哨声,朝着中心奔去。
这样,远处天体发出的微弱光线就被聚集起来啦,我们就能看到更清楚的星星啦。
反射式天文望远镜呢,那更是个巧妙的设计。
它用镜子来反射光线,就像你在一个封闭的小房间里,四面墙上都安装了镜子,光线在里面不停地反射,反射式望远镜的镜子就把光线耍得团团转,最后让光线乖乖地到达我们想要的地方。
你想啊,如果没有这些聪明的设计,我们就只能对着星空干瞪眼,那多可惜呀!我有个朋友,他是个超级天文迷。
有一次我们一起去山顶看星星,他就带着他那简易的天文望远镜。
他兴奋地跟我说:“你看啊,通过这个小玩意儿,我们就能看到月亮上的环形山啦,就好像我们离月亮更近了一步呢!”当时我就觉得,这天文望远镜可真是个神奇的东西,把遥远的距离一下子拉近了。
再说说显微镜吧。
微观世界就像一个隐藏在我们身边的小秘密基地,里面充满了各种奇妙的小生物和微小的结构。
显微镜就像是一把神奇的钥匙,打开了这个小世界的大门。
显微镜的原理也很有趣。
它也是利用了光,不过是把光聚焦在微小的物体上。
比如说我们要观察一片小小的树叶切片。
光线透过切片,然后通过显微镜的镜片系统。
显微镜和望远镜的工作原理
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显微镜和望远镜的工作原理1. 显微镜的工作原理显微镜是一种用于放大弱小物体的光学仪器,其工作原理基于光的折射和放大原理。
1.1 光学系统显微镜的光学系统主要包括物镜、目镜和光源。
物镜是放置在样本上方的透镜,它通过折射将样本上的光线聚焦到焦平面上。
目镜是放置在物镜下方的透镜,它进一步放大焦平面上的图象,使其可见。
光源提供光线,使样本能够反射或者透过光线。
1.2 放大原理当光线从空气中进入透明介质(如玻璃)时,由于光的速度在两种介质中不同,光线会发生折射。
物镜的设计使得光线在样本中聚焦,并以放大的形式通过目镜观察。
这种放大效果使得我们能够看到肉眼无法分辨的弱小细节。
1.3 焦距和倍率显微镜的焦距是指物镜和目镜之间的距离。
焦距的选择取决于所需的放大倍率。
放大倍率是指目镜放大镜头的倍数。
通常,显微镜的放大倍率可以通过更换不同焦距的物镜和目镜来调整。
2. 望远镜的工作原理望远镜是一种用于观察远处物体的光学仪器,其工作原理基于光的采集和聚焦原理。
2.1 光学系统望远镜的光学系统主要包括物镜、目镜和光源。
物镜是望远镜的前置透镜,它采集远处物体发出的光线。
目镜是放置在物镜后方的透镜,它进一步放大物镜采集到的光线,使其可见。
光源通常不需要在望远镜中使用。
2.2 采集和聚焦原理物镜的设计使得光线在其焦点上聚焦。
当远处物体发出的光线通过物镜时,物镜将光线聚焦到焦平面上。
目镜进一步放大焦平面上的图象,使其可见。
这种聚焦效果使得我们能够观察到远处物体的细节。
2.3 焦距和倍率望远镜的焦距是指物镜和目镜之间的距离。
焦距的选择取决于所需的放大倍率。
放大倍率是指目镜放大镜头的倍数。
通常,望远镜的放大倍率可以通过更换不同焦距的物镜和目镜来调整。
总结:显微镜和望远镜的工作原理都基于光学系统的设计。
显微镜通过折射和放大原理放大弱小物体,而望远镜通过采集和聚焦原理观察远处物体。
两者都使用物镜和目镜来实现放大效果,通过调整焦距和倍率来调整放大倍率。
光的反射应用了解镜子望远镜与显微镜的使用原理
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光的反射应用了解镜子望远镜与显微镜的使用原理光的反射应用:了解镜子、望远镜与显微镜的使用原理镜子是人们日常生活中常见的物品之一,而望远镜和显微镜是科学研究和观察微观世界的重要工具。
这些设备的功能与原理都与光的反射有关。
本文将介绍镜子、望远镜和显微镜的使用原理,并探讨光的反射在这些应用中的作用。
一、镜子的反射原理及应用镜子的制作材料通常是玻璃,其背后涂有薄膜,如铝或银膜。
当光线照射到镜子表面时,根据光的反射定律,光线发生反射并改变传播方向。
镜子的平滑表面使光线产生规则的反射,使我们可以看到镜面上的物体的像。
镜子在日常生活中有广泛的应用,如化妆、照明、反光材料等。
此外,镜子还被应用于光学仪器的制造中,如望远镜和显微镜。
二、望远镜的使用原理及应用望远镜是人类观察远处天体的重要工具。
望远镜主要由物镜和目镜组成。
1.物镜:物镜是望远镜的前部,通常由凸透镜或反射镜构成。
物镜能捕获并聚焦远处天体发出的光,形成实际像。
2.目镜:目镜位于望远镜的后部,常由凸透镜组成。
目镜将实际像放大,使人眼能够更清晰地观察。
望远镜利用物镜和目镜的组合,通过光的反射和折射使物体的像放大,使观察者能够看到远处天体的细节。
望远镜广泛应用于天文学研究、航海定位和地质勘探等领域。
三、显微镜的使用原理及应用显微镜是一种用于观察微小物体的光学仪器。
显微镜主要由目镜和物镜组成。
1.物镜:物镜是显微镜的下部,通常由凸透镜或反射镜构成。
物镜能够放大被观察样本的细微结构。
2.目镜:目镜位于显微镜的上部,常由凸透镜组成。
目镜进一步放大样本的像,使观察者能够更清晰地观察细胞、微生物等微小结构。
显微镜利用物镜和目镜的组合,使样本的像变得明确可见。
显微镜广泛应用于生物学研究、医学诊断、物质分析等领域,为我们窥探微观世界提供了重要的工具。
总结:光的反射在镜子、望远镜和显微镜的应用中起着重要作用。
通过合理设计的镜面,我们可以观察到镜面上的物体的像。
而望远镜和显微镜则通过物镜和目镜的组合,将被观察物体的像放大,使人们能够看到远处的天体或微观的细胞结构。
显微镜和望远镜的工作原理
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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。
显微镜和望远镜的工作原理
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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弱小物体的光学仪器。
它通过利用光线的折射和聚焦来放大被观察物体的图象。
下面将详细介绍显微镜的工作原理。
1. 光源:显微镜的光源通常使用白炽灯或者LED灯。
光源发出的光经过准直器和透镜,形成平行光束照射到被观察物体上。
2. 物镜:物镜是显微镜中最重要的光学元件之一。
它位于物镜筒的下方,负责放大被观察物体的图象。
物镜由多个透镜组成,其中最常见的是凸透镜。
当光线通过物镜时,它会被折射并聚焦在焦平面上,形成一个放大的实像。
3. 目镜:目镜是显微镜中的另一个重要光学元件。
它位于物镜筒的上方,用于放大物镜所形成的实像。
目镜通常由两个或者更多透镜组成,其中一个透镜位于焦平面上。
当光线通过目镜时,它会再次被折射并放大,形成一个放大的虚像。
4. 眼睛:人眼位于显微镜的视觉路径上,用于观察目镜中的虚像。
人眼将虚像聚焦在视网膜上,使我们能够看到被观察物体的放大图象。
5. 调焦系统:显微镜通常配备了一个调焦系统,用于调整物镜和目镜之间的距离,从而实现对被观察物体的清晰聚焦。
调焦系统通常由粗调焦和细调焦两个部份组成。
粗调焦用于快速调整焦距,而细调焦则用于微调焦点,以获得更清晰的图象。
6. 放大倍数:显微镜的放大倍数可以通过调整物镜和目镜的焦距来改变。
通常,物镜的放大倍数较高,而目镜的放大倍数较低。
放大倍数的乘积决定了显微镜的总放大倍数。
二、望远镜的工作原理望远镜是一种用于观察远处物体的光学仪器。
它通过聚焦和放大远处物体的光线来使其更清晰可见。
下面将详细介绍望远镜的工作原理。
1. 物镜:望远镜的物镜是最重要的光学元件之一。
它位于望远镜的前端,负责采集远处物体的光线。
物镜通常为凸透镜或者凹透镜,它会将光线折射并聚焦在焦平面上,形成一个倒立的实像。
2. 目镜:目镜是望远镜中的另一个重要光学元件。
它位于物镜的后方,用于放大物镜所形成的实像。
目镜通常由透镜组成,其中一个透镜位于焦平面上。
光学显微镜和望远镜原理
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光学显微镜和望远镜原理光学显微镜和望远镜(包括一部分天文望远镜)都是利用光的折射和光的直线传播原理制成的放大镜和显微镜是用于观测放置在观测人员近处应予放大的物体的。
(一)放大镜的成像原理表面为曲面的玻璃或其他透明材料制成的光学透镜可以使物体放大成像,光路图如图1所示。
位于物方焦点F以内的物AB,其大小为y,它被放大镜成一大小为y'的虚像A'B'。
放大镜的放大率Γ=250/f' 式中250--明视距离,单位为mm f'--放大镜焦距,单位为mm 该放大率是指在250mm的距离内用放大镜观察到的物体像的视角同没有放大镜观察到的物体视角的比值。
(二)显微镜的成像原理显微镜和放大镜起着同样的作用,就是把近处的微小物体成一放大的像,以供人眼观察。
只是显微镜比放大镜可以具有更高的放大率而已。
图2是物体被显微镜成像的原理图。
图中为方便计,把物镜L1和目镜L2均以单块透镜表示。
物体AB位于物镜前方,离开物镜的距离大于物镜的焦距,但小于两倍物镜焦距。
所以,它经物镜以后,必然形成一个倒立的放大的实像A'B'。
A'B'位于目镜的物方焦点F2上,或者在很靠近F2的位置上。
再经目镜放大为虚像A''B''后供眼睛观察。
虚像A''B''的位置取决于F2和A'B'之间的距离,可以在无限远处(当A'B'位于F2上时),也可以在观察者的明视距离处(当A'B'在图中焦点F2之右边时)。
目镜的作用与放大镜一样。
所不同的只是眼睛通过目镜所看到的不是物体本身,而是物体被物镜所成的已经放大了一次的像。
(三)显微镜的重要光学技术参数在镜检时,人们总是希望能清晰而明亮的理想图象,这就需要显微镜的各项光学技术参数达到一定的标准,并且要求在使用时,必须根据镜检的目的和实际情况来协调各参数的关系。
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第四节 望远镜与显微镜备第五节 光的折射 透镜的奥秘第四节 望远镜与显微镜备(自学性教材)【教学目的要求】1.了解显微镜、望远镜的基本结构2. 尝试应用已知的科学规律解释具体问题,获得初步的分析概括能力3.初步认识科学技术对于社会发展和人类生活的影响【重点难点】一、望远镜l .望远镜的构造望远镜的种类很多.教材中以开普勒望远镜作为例子进行讲解如图4-43所示(1)物镜:使远处的物体在焦点附近成实像(2)目镜:靠近眼睛,作用相当于一个放大镜2.望远镜的原理望远镜的构造跟显微镜类似,也是由物镜和目镜两组凸透镜组成的,不同的只是物镜的焦距长而目镜的焦距短.见图4-44所示2I 它的成像原理物镜0L 的作用是得到天体的实像由于从天体上各点射到物镜上的光是平行光,经物镜后,在焦点0F 外距0F 很近的地方,得到天体的倒立缩小的实像1I ,目镜e L 的前焦点和物镜0L 的后焦点重合在一起,所以实像1I 位于目镜e L 和它的焦点e F 之间距焦点很近的地方。
实像1I 对目镜e L 来说是物体,它经e L 所成的像2I 是放大的虚像。
当用眼对着目镜观察时.射人眼睛的光线就好像是从2I 直接射来的。
2I 对眼所张的视角明显大于直接用眼观察天体时的视角,可见使用望远镜增大了视角。
二、显微镜1.显微镜的构造一般的放大镜,放大倍数较小.像植物的细胞、金属的结构、细菌微生物等,在放大镜下是没法观察的要想看清就需用放大倍数更高的显微镜,如图4-45所示.显微镜的构造自上而下分别为:(1)目镜:靠近眼睛的一组透镜,作用像一个普通的放大镜。
(2)物镜;靠近被观察物体,作用相当于投影仪的镜头。
(3)载物台:承载被观察物体。
(4)反光镜:增加光的强度.便于观察物体。
2.显微镜的原理显微镜由两组透镜组成,每组都相当于一个凸透镜,把它们一起装在金属制的镜筒里对着物体的一组叫物镜,对着眼睛的一组叫目镜物镜的焦距很短,目镜的焦距较长物镜的作用相当于投影仪的镜头成像一样:得到物体的放大实像所以微小物体0I 必须放在物镜0L 310的焦点0F 前附近(图4-46)。
目镜的作用相当于普通的放大镜,把物镜所成的像当作物体,得到它的放大的虚像.把这个物体经过物镜和目镜两次放大之后,我们就可以看到肉眼看不见的小物体了。
所以经物镜所成的像1I ,应当在目镜e L 的焦点e F 之内由目镜得到的像2I ,其视角比用跟直接观察0I 时的视角要大得多。
人眼只能看清O.1~0.2 mm 大小的细节。
显微镜大大提高了人眼的观察能力,好的显微镜能把微小物体放大2×310倍,看清0.2 m 的结构.观察到细胞的构造要想观察更小的结构,光学显微镜就无能为力了电子显微镜出现后能观察到单个分子,放大倍数通常都在80万倍隧道扫描显微镜则更进一步能看到单个原子。
第五节 光的折射 透镜的奥秘【教学目的要求】1.通过实验认识光的折射规律,能从众多与光有关的现象中辨别出属于折射的现象,能用光的折射规律解释生活和自然界中的一些现象。
2.通过探究,了解透镜对光具有会聚(或发散)作用的原因。
【重点和难点】光的折射对一些光学现象的解释是本周学习的难点【方法指导与教材延伸】一、正确区分光的反射和折射现象光射到两种介质的界面上,一部分光返回原来的物质中,这种现象叫光的反射,另一部分光进入到另一种介质中的现象叫光的折射。
例如:在岸上看到平静的水中鱼在白云间游动。
我们看到水中白云是云射出的光线在水面发生反射进入人眼,是平面镜成像的现象,我们看到的水中的鱼是鱼射出(反射)的光线在水面折射,进入空气中达到了人眼。
二、能综合运用反射和折射规律分析一些具体问题在一些题目中既有反射,又有折射的情况,我们要会用反射定律和折射的初步规律来解题。
例如,在图1中,是光线射到空气和玻璃的界面上同时发生反射和折射的现象,判定哪条光线是入射、反射和折射光线。
从图上可知CO、OB是在界面同侧的光线,它们是入射或反射光线,进入另一种介质中的OA一定是折射光线。
再作出法线NN′,见图2所示,从图中可见CO和OA在法线的两侧,所以CO是入射光线,OB是反射光线。
利用图2还可以判定界面两侧各是什么介质,从图中可知∠CON′是入射角,∠NOA是折射角。
折射角大于入射角,这是光从某介质射入空气的情况,所以界面MM′的右侧是介质设为玻璃,左侧的介质是空气。
三、实像和虚像有哪些不同物点射出的光经镜子反射或折射后,实际光线会聚到一点,所成的是实像,实像既能用光屏承接,也能用眼睛直接看到。
物点射出的光线经过镜子反射或折射后发散,光线反向延长相交到一点,人眼根据光沿直线传播的经验,以为光是从这点射出的,而实际上并不存在,这点叫物体的虚像,虚像能用眼睛观看,不能用光屏收到。
应注意凸透镜既可成实像,也可以成虚像。
虚像既可以因反射而形成,也可以因折射而形成。
如前面提到的在岸上看到的水中的白云就是因光的反射而形成的虚象,而鱼是因折射而形成的虚像。
【例题选讲】例1.如图所示,AO是由空气向水面斜射的一条光线,光线与水面夹角为30°,请画了反射光线及折射光线的大致方向。
解析:光在两种不同的透明介质界面上要发生反射和折射。
反射光线的方向根据反射定律可以确定,折射光线的方向根据折射的规律可以定性的判断。
对于一条入射光线,反射光线和折射光线与它在同一平面内,反射光线返回原介质中,折射光线则进入另一种介质,它们都与入射光线分居法线的两侧。
因此关键问题是找到入射角、反射角及折射角,因此必须先确定法线。
具体步骤(1)首先确定法线:入射光线的入射点是O,过O点垂直于界面作法线NN′。
法线是用来确定角的辅助线,因此用“虚线”表示。
(2)确定反射角:题目所给条件是入射光线AO与水面的夹角30°,这不是入射角。
入射角是入射光线与法线的夹角i,通过计算可知i为60°。
根据光的反射定律,反射角等于β应为60°。
(3)作反射光线OB:用量角器画一条与法线夹角为60°的直线,再加上箭头,这便是反射光线OB。
(4)确定折射角的大致方向:根据光的折射规律,当入射光由空气进入水时,折射角小于入射角,因此可确定折射角ν小于60°。
用直尺画一条与法线夹角小于60°的直线,再加上箭头,这便是折射光线。
说明:对应于一条入射光线,只有一条反射光线和一条折射光线,反射光线和折射光线的方向随入射光线方向的改变而改变。
如果让一条光线逆着反射光线的方向射到界面上,那么这条光线就会逆着原来入射光线OA反射出去,说明光在反射时,光路是可逆的。
同样,若将一条光线逆着折射光线的方向射到界面上,那么这条光线也会逆着原来的入射光线OA 传播,这说明光在折射时,光路也是可逆的。
若光线沿垂直界面方向入射,入射角为零,那么根据反射定律可知反射角为零。
按照光的折射规律可知折射角也为零,此时入射光线、反射光线、折射光线都与法线方向重合,那么我们需要用三个箭头,在一条直线上分别将三条光线表示出来如图C所示。
例2、在星光灿烂的夜晚仰望天空,会看到繁星在夜空中闪烁,像是顽皮的孩子在不时地眨着眼睛,造成这种现象的原因是()A.A.星星的发光是断断续续的B.B.被其它星体瞬间遮挡的结果C.C.星光被地球大气层反射的结果D.D.星光被地球大气层折射的结果解析:星光灿烂的夜晚,星光闪烁是自然界中常见的一种光现象。
光能够在真空中传播,也能够在空气、水、玻璃等介质中传播。
在同一种均匀介质里,光是直线传播的。
如果介质不均匀,光在传播时方向会偏折,从密度小的部分传入密度大的部分时,相当于以空气进入水或别的透明的介质那样,要稍微向法线方向偏折。
因此,光在空气中也会发生折射现象,这是分析解答本题的关键和根据。
因此,正确答案为D。
说明:星光闪烁并不是星体本身发光在闪动,而是由于在大气层的密度不均匀又经常发生变化,从远处恒星发来光进入地球大气层后,折射光线的方向发生变化,使折射光线“摇摆不定”。
因此,看到“星光”在不停闪烁。
当大气中的水气含量较多时,这种闪烁一般更明显,所以夏天或秋天夜晚的星光闪烁得特别强烈。
例3.在碗底放一枚硬币,把碗移动到眼睛刚好看不到硬币的地方。
保持眼睛与碗的位置不变,请另一位同学向碗里倒水,你观察到什么现象?产生这种现象的原因是什么?答:当水到一定深度时,眼睛便可看到硬币。
这是因为从硬币射到空气中的光线在水面处发生折射,经折射后,人眼看到的是折射后所成的像,此像是虚象,此实际位置偏高,所以,使硬币的位置看起来升高了。
例4.如图a所示,在凸透镜的焦点以外有一个发光点S,自发光点S向凸透镜任意引两条光线SA和SB,画出经凸透镜折射以后这两条光线的行进方向。
图b解析:自S点射向凸透镜的无数条光线,经凸透镜折射后都将会聚一点,这一点就是发光点S的像S’。
入射光线SA、SB的射出光线,也必会聚在S’。
只要掌握无数条光线中两条的行进方向。
就可以确定S’的位置,从而也就找出了SA、SB两条光线经过折射后的行进方向。
作图:先作一条通过透镜中心O的光线,方向不发生改变,再作一条平行于主轴的光线,折射后通过透镜另一侧的焦点。
二条光线的交点S’即发光点S的像。
连结AS’和BS’,即为入射光线SA、SB折射后的行进方向,见图b.例5.如图,一束光AO射在空气与水的界面处,则杯底可能被照亮的点为()A.E点 B.F点C.G点 D.H点解析:根据光的折射规律可知光从空气射入水中折射光线与入射光线在法线两侧,折射角小于入射角,作出光路图,如图乙,应选B。
例6.水中有一长方形的密封透明容器,内部是空气。
画出光从水射入容器又射回水中的光路图。
解析:先作出法线,再明确光线AO是从水进入空气,则折射光线远离法线,再射到下表面时,是从空气进入水,折射光线靠近法线。
由于上下两个界面平行,那么最后出射光线O′A′与入射光线AO应是平行的.如图b。
图b例7.如图11所示,ABCD中的A′B′是AB物体经过凸透镜后在光屏上所成的像,其中哪种情况是可能的?解析:根据凸透镜的成像规律,当物体放在2f以外,通过凸透镜可以得到一个倒立缩小的实像,所以(A)所示情况不可能,(B)所表示的情况可能。
因当物体放在f与2f间,通过透镜可以得到一个倒立放大的像,因此(C)也可能。
(B)所示情况,是在屏上获得一个比物小的像,利用这个特点人们制成照相机。
(C)所示情况,是在屏上获得一个比物大的象,利用这个特点人们制成了幻灯机。
需要注意的是,(D)所示情况不可能发生,当物体AB在f以内通过凸透镜的光不再会聚,因此在透镜的异侧不能用光屏接到实像,此时逆光望去,与物同侧有一个比物大的正立虚像,因此(D)情况不可能。
【同步练习】一、填空题1.1.一束光线垂直射到水面上,入射角是___________度,反射角是_________度,折射角是_________度。