范文一:望远镜
单筒望远镜
【制作方法】
取一废蜡纸筒,在一端装上凸透镜,作为单筒望远镜的物镜。用硬纸卷一比蜡纸筒稍小的纸筒(可以插入蜡纸筒内自由伸缩而又不易脱落)。在纸筒与蜡纸筒相对的一端,装一凹透镜作为目镜,如图10.22-1所示。再用硬纸条卷成圆环形,固定于两端透镜的内外侧,形成环形的槽,把透镜嵌在槽内使它不易脱落,即成单筒望远镜。
【使用方法】
持单筒望远镜,从目镜一端观看远处景物,如不清楚,可向前或向后移动纸筒,直至清晰为止。
编者提示:本自制教具可辅以“光学”部分的物理实验教学
双筒望远镜
【制作方法】
1.取硬纸片,小竹筒,平头带帽长螺丝一枚,凹、凸透镜各两块,铁皮一块。
2.参照单筒望远镜的制作方法,用硬纸片按凹凸透镜的大小,做两对能套在一起的圆筒,把凸透镜装在外筒的下端,作为物镜,把凹透镜装在里筒的上端,作为目镜并将镜片固定。
3.如图10.22-2所示,在外筒上下套两对铁皮圈,中间用铁片焊接,使两外筒相连。
4.在两目镜筒上,各套一铁皮圈,亦用铁片连接焊牢。
5.内外筒相连的三块铁皮中间应事前钻好相对的圆孔,把平头螺丝杆从相连目镜的铁片的孔中穿过,进入外筒上部的铁片孔后,套入一段小竹管,旋入螺母,再套入一段小竹管,进入外筒下部的铁片孔中,用锡焊牢,螺丝平头与相连目镜的铁片亦用锡焊牢,即成双筒望远镜。 【使用方法】
手持双筒望远镜,从目镜中望去,可以看到远处的景物如在眼前一样。若不清楚,可旋动中间的螺丝母,调节焦距,至清晰为止。 编者提示:本自制教具可辅以“光学”部分的物理实验教学。
望远镜的结构
望远镜分为伽利略式和开普勒式两种。伽利略式的由一片(组)凹透镜和一片(组)凸透镜组成,开普勒式的则由两片或两组凸透镜组成;伽利略式的成正像,开普勒式的成倒像,不过可以用棱镜使之看到的像是正像。
望远镜放大倍数
光学望远镜的放大倍数是指被观测物体的张角,在经过望远镜的光学系统后被扩大多少倍。比如1000米外一个1米大小的物体,肉眼直接观测时,其张角约为0.001弧度;用放大倍数为10倍的望远镜观察该物体,其张角为0.01弧度,相当于肉眼从100米外观察该物体。 放大倍数的计算公式如下:距,f表示目镜的焦距。
望远镜的放大倍数通常刻在镜身上,用倍数×物镜口径来表达。比如8×30,表示该望远镜放大倍数为8倍,物镜口径为30毫米。 望远镜的种类
广义上的望远镜不仅仅包括光学望远镜,还包括射电,红外,紫外,X射线,甚至γ射线望远镜。 一,光学望远镜。
1609年,伽利略制造出第一架望远镜,至今已有近四百年的历史,其间经历了重大的飞跃,根据物镜的种类可以分为三种: 1,折射望远镜 2,反射望远镜 3,折反射望远镜。
光学望远镜
其中M表示放大倍数,F表示物镜的焦
射电望远镜
红外线夜视望远镜
γ射线望远镜
望远镜原理和分类
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。
使用望眼镜如何避免出现头昏和重影
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在使用望远镜的时候,初学者经常会出现头昏和重影这2中现象,现在就让我们找出原因并解决它们。
方法/步骤
1. 1
在刚开始使用望远镜的时候,请务必要先掌握好望远镜目镜双目瞳距和自己双眼瞳距保持一致。
2. 2
我们在用望远镜观看物体时,必须双手紧握两侧镜筒,如果你单手手持就会出现头
昏眼胀现象。
3. 3
在观看不是静止的物体时候,要保持眼睛和望远镜的目镜同步移动,否则容易出现头昏的现象。
4. 4
如果你是一个近视者,在使用的时候要调节右眼的目镜进行校正,这样就可以避免出现重影现象。
5. 5
如你在观看物体的时候出现黑影现象,我们可以把眼睛往后离开目镜约2
厘米的焦距。
注意事项
使用望远镜不宜时间过长,要让让眼睛放松一下,否则会影响视力
范文二:望远镜
[尼康8×42HG L高等系列望远镜10大特点]
特点1:最近对焦距离2.5米,近距离的昆虫和植物也能详细观察。
特点2:大对焦环进行对焦,65度广角型,更显人性化的设计!
特点3:镜体均充氮密封。真正的防水望远镜!工艺精湛,轻便耐用,外观至尊高雅。
特点4:所有的镜片和棱镜采用多层镀膜,采用相位校正涂层及高反射银色涂层的棱镜。造就超级明亮鲜艳的视野。
特点5:镁合金镜体,表面环保包胶。
特点6:高性能相位镀膜BAK4棱镜,反射面镀银。
特点7:具有独特的屈光调节环锁定系统,防止意外转动的发生。
特点8:采用容易操作的旋升步进式眼罩(目镜眼杯)。并使用柔软的硅胶材质。
特点9:采用了尼康独有的无铅和砷ECO透镜,机身及配件也采用不含有氯乙烯的环保材料!
特点10:尼康HGL系列望远镜,它有极高的质量、长久的使用寿命、即时是在恶劣的使用条件下也性能可靠,NIKON多年的经验和客户服务保证了望远镜的这些优点。
[产品规格]
棱镜类型 (Type) :屋脊ROOF棱镜
倍率 (Magnification) : 10倍
物镜口径 (Objective diamete) : 32毫米
实际视野 (Angular field of view) : 6.5度
最近对焦 (Close focusing distance) : 2.5米
出瞳口径 (Exit pupil): 3.2毫米
眼幅 (Eye relief):16.0毫米
两眼宽幅 (Interpupillary distance):56-72毫米
明亮度 (Relative brightness):10.2
千米视野 (Field of view at 1000m): 114米/1000米处视野
长度(mm):129毫米
宽度(mm):138毫米
重量(g):695克
[标准附件]
皮质软包、颈带、产品说明书(含中文版)、原厂保修卡
本机为尼康中国销售的正品,享受尼康中国正规售后服务!
望远镜基础知识
(一) 口径:物镜的直径,口径大小决定望远镜的集光力与解像力(同时决定望远镜价钱),口径愈大集光力越强,解像力愈高,价钱也越贵。以7X50双筒镜为例,50代表口径50mm。2 3cm的双筒双筒镜适合白天赏鸟观景,但集光力不足不适合用在天文,手持双筒镜适合5cm以下,5cm以上需要用三脚架支撑。
(二) 倍率:以7X50双筒镜为例,7X代表倍率放大7倍,手持双筒镜建议倍率为10倍以下。不是倍率越高越好,倍率太高容易晃动影响影像品质,需要三脚架支撑,在使用上不方便,而且狭窄的视野会使新手产生大海捞针的恐惧感。
(三) 射出瞳径(Exit pupil):将双筒拿离你远一点,目镜上的小亮圆就是射出瞳径,越大也会越亮。公式:射出瞳径mm=口径mm∕倍率。因人眼瞳孔夜间最大可放大到约7mm,故射出瞳径越接近7mm亮度越高,越适合天文使用,但人眼白天瞳孔只有2至3mm,所以白天赏鸟观景就不须选用出瞳大的双筒,且随着年龄增长,瞳孔越不容易放
大到7mm。观看出瞳可以用来检查棱镜的品质,BaK4材质的棱镜最好,没有棱镜遮蔽现象,看到的出瞳孔是完整的圆形,观看影像清晰明亮。BK7的棱镜有棱镜遮蔽现象,圆形出瞳孔内周会产生缺角(削边)。
(四) 视场:透过望远镜所看见的范围,又分为实际视野RFV与眼视视野(视角)AFV两种,常以角度°表示。公式:实际视野 X 倍率 = 眼视视野(视角)。如果你觉得某镜筒看起来窄小、有以管窥天的感觉,那就是目镜视角不够大的缘故。目镜本身视角狭窄或倍率提高都会让你看到的实际视野变小。
(五) 镀膜:在镜片表面镀上一层特殊的金属化合物,以减少反光,增加光线透射率,一般至少会镀上一层氟化镁(MgF2),称为单层镀膜,看起来是淡蓝色。多层膜则呈现淡淡的绿光或者蓝紫光;较高级的望远镜内部的光学镜片及棱镜都采用全面多层膜(Fully multilayer coating),可大幅提升亮度、反差及解像力。拿起双筒,让物镜朝向自己并观察反射光,反射光越暗越好,表示光线透射率越高,某些天文用顶级产品,从物镜看下去好像看到黑洞一样。反射光颜色从暗绿、暗蓝到暗紫都有。但所谓红宝石镀膜是将物镜表面镀上一层反射红光波长的镀膜,这种镀膜只会使影像产生减光及色偏现象,让影像变暗、变绿,绝无不良厂商吹嘘的红外线及夜视能力,请勿受骗。
(六) 出瞳距离 (Eye relief):也称为良视距,为目镜到焦点距离,出瞳距离越长,可以在离目镜远一点的方看到整个视野,较适合带着眼镜使用。出瞳距离较短(12mm以下)就无法做到。大部份市面上的双筒均有8~14mm,某些超长出瞳距离HP(High eye point)望远镜有20mm以上。
(七) 成像品质:解像力、反差、色彩还原度、色差与像差等等,这些都是较有经验者在选购双筒时会注意的。
(八) 结构特征:双筒镜光学系统可分为两种:
1. 保罗式(Porro Prism):内部使用两组棱镜,将影像转成正立,体积较大,制作相对容易,有正向保罗和反向保罗设计。
2. 直筒式(Dash Prism):Dash又称Roof屋脊棱镜式,体积小好携带,同等光学品质价格高于保罗式。
(九) 其它标示或名词:
CF (center focusing)、IF(Individual focusing):对焦方式分为CF中央调焦式和IF双眼独立调焦式两种,双眼独立调焦设计用于观景时对焦略不方便,而天体都是在无限远焦距,所以对于天文观测毫无影响,且CF对焦部连动机构若考虑防水处理则需要相当的技术性,故IF式运用在气密防水望远镜较多。
WP(water proof)气密防水设计:镜身内部抽真空灌入高压干燥氮气,以避免潮湿空气入侵而长霉,适合无光害但温差大容易结露的高山及视野佳但潮湿的海
边使用,因此专业天文人士及赏鸟者非常喜爱,但防水镜价格比较昂贵。
ED (Extra low dispertion):某些高级望远镜物镜是采用ED超低色散玻璃,可使色像差减至最低。但棱镜及目镜仍会产生色差。
非球面镜片(Aspherical lens):这种光学技术可消除视野外围因球面像差而产生的影像模糊变形现象,使视野从中央到外围达到一致的锐像,光学品质较为优良。
变焦机种(ZOOM):这种双筒望远镜倍率可以调整,如8 25X25表示倍率8倍至25倍连续调整,但因为zoom望远镜通常视角较窄,变焦机构易出故障,相同光学品质的ZOOM望远镜,价格可能是定倍的5倍。因此像LEICA、 ZEISS等顶级知名大厂,也鲜少推出zoom机种。
常见疑问
一、什么是望远镜的放大倍数?
就是用肉眼观察一个物体的张角与用望远镜在同一个地点观察相同物体的角度放大倍数。例如, 肉眼看一只鸟的角度为6角分,而用一个望远镜观察为60角分,则该望远镜的放大倍数为10倍。
二、放大倍数是如何计算的?
放大倍数 = 物镜焦距 / 目镜焦距。
如果望远镜没有标明物镜焦距,可以实际测量一下。例如,量出太阳成像的直径,并根据太阳每米焦距成像直径为8.7mm计算即可。另外,物镜焦距一般能够从镜筒的长度估计出来。对于一些结构特殊的望远镜,光路有可能经过内部棱镜或平面镜折射会缩短实际镜筒的长度,屋脊形折射甚至在外面不易观察出来。还有,长焦的摄影镜头由于采用了特殊结构,尽管没有反射, 也可以使得镜筒的长度远小于焦距。
三、是否是放大倍数越大越好呢?
不是的。望远镜的放大倍数要适中才好,主要有如下限制:
1、放大倍数太大,不宜稳定
双筒望远镜一般用手持,超过10倍左右晃动厉害,不利于观察,眼睛容易疲劳,甚至引起恶心。固定望远镜倍数太大也会因为风吹草动引起震动。对于自己,12倍为手持极限,而且观察时最好肘部有依托,身体或望远镜依附某些固定物体。
2、放大倍数大,则实际视野相应减少
一般来讲,倍数越大,可同时观察的区域就越小。这不仅仅是因为目镜的原因,即便目镜在焦距变化时能够保持视在视角不变(例如60度),也会因观察区域的减小使得视野与放大倍数成反比变小。这样,就不利于发现和寻找目标,对于经常变换目标的观察观测尤其不利。即便是找好了目标,架子稍有晃动就容易失去目标。对于没有自动跟踪装置的,要经常手动调节才能使目标保持在视野之内。
3、在相同物镜口径的情况下,倍数越大,亮度成平方反比越低。
例如口径50mm,7倍时亮度(指数)为50,10倍为25、15倍为11、25倍为4,而物体的亮度的减小
会直接影响人眼的观察效果(人眼的分辨能力、色彩能力均随着亮度的减小而变得越来越差)。一般来讲,白天亮度小于5、夜间亮度小于20时,观察暗弱物体就很难。大口径的望远镜在这一点上就具备优势,例如,口径300mm的反射镜,放大50倍时,亮度仍为36(非常亮)。另外,观察太阳系亮天体时,由于亮度高,基本不受此限制。
4、大倍数的取得一般通过短焦距的目镜来进行的。目镜焦距短,会造成镜目距离(即出瞳距离)小、视在角度小等遗憾,造成观察不舒服、不适合戴眼镜者等问题。
5、大气本身等观测条件的不理想也限制了最高的放大率。
大气有个宁静度,好者可以达到1角秒以下,尽管这样,对于人眼最好1角分的分辨能力,放大倍数超过100就会受影响,例如看月面会产生“蒸汽”上升的抖动效果,角度越低现象越严重。如果观察时大气宁静度很好,就可以相应选择更高一点的放大倍数。
6、倍数选择的太大,超过了理论分辨极限,会造成无效放大
理论上,望远镜的分辨能力有个极限,为140/口径毫米数,单位是角秒(是以观察人眼最敏感的黄绿光为基础计算的)。再好的望远镜也超不出这个极限,只能是接近。由于望远镜的功能之一是观察细节。倍数选择太大以后,由于这个理论极限,再放大已经不会有更多的细节出现,因此也失去意义了。但放大倍数到底选择多大,不仅与望远镜的理论分辨能力有关,而且还与当时的观测条件,尤其是与观测者本身的眼力有关。选择倍数是物镜口径的毫米数乘1.5的说法(也有乘2的说法),是对于普通条件下的一种参考值。眼力不好、望远镜质量好就可以把倍数选择大点;相反,眼力很好(或观测时不想看到太多的不理想成像)、望远镜质量一般,就可以把倍数选择的低一点。例如,口径80mm的折射镜,最大可以选择120倍至160倍。
四、口径50mm的双筒望远镜,如何选择倍数来购买呢?
口径50mm的双筒望远镜是一个在价格、性能、可携带性等平衡得很好的尺寸,值得初学者选择。若主要手持,倍数应选择10倍左右。我以前有个16倍的,手持不稳,因此已经送人;
若能够放在三脚架上,且观测目标主要为太阳系天体(如月亮、木星等),倍数可以选择的大一点,如16-20,但一定要慎重。若以暗弱天体为观察对象同时兼顾夜间观察,可选低倍数的,如7-8倍。如果多用途,可以选10倍,即10x50的最为通用:出瞳为5,亮度不错,手持正好(我自己目前常用7x35和12x60两架,出瞳均为5mm)
五、双筒望远镜能否选择变倍的?
可以选择,但最好可变倍数不要太大。变倍望远镜很方便、适合多种用
途,是牺牲如下指标为代价的:
1、价格稍高
2、结构复杂、容易损坏
3、视角一般偏小
4、镜片多,分辨能力稍差
5、逆光表现不如固定倍数的,反差会低一些
六、口径80mm的折射望远镜,应该选择多大的放大倍数呢?(即配什么目镜呢)
80mm折射望远镜,也是一款在价格、性能、可携带性等平衡得很好的种类,值得初学者选择。
假如主镜焦距800mm(f/10),则根据公式,选择目镜焦距为32mm、20mm、12.5mm、8mm时,
放大倍数分别为25、40、64、100,
出瞳分别为:3.2、2、1.3、0.8mm,
亮度分别为10、4、1.6、0.6,
其中,30mm或更大焦距的目镜适合观察深空天体和彗星,而10mm左右的目镜适合太阳系内天体、双星等观测。
七、是否可以选配巴洛夫镜(增倍镜)来提高放大倍数?
巴洛夫镜不仅可以提高最大放大倍数一便于仔细观察亮物体,还可以在较高的倍数下仍然采用同一个目镜(而不是采用短焦距的目镜,其出瞳距离和视角很可能比较小)来提高观察的舒适程度。如果你也这样想,买巴洛夫镜还是有用的。其缺点是,引入了不稳定的因素,成像会受一定影响
范文三:望远镜
望远镜
使发明家入狱的望远镜
望远镜的发明在科学发展史上同样具有极为重大的意义,它 揭开了近代科学的序幕。
经过漫长的中世纪, 到了 16世纪, 由于哥白尼等惹 ? 拇葱戮 ? 瘢 ? 囟 ? 档日感碌慕 ?? 蒲 У?? 恕5囟 ? 凳沟萌死喙 ? ニ ? 械拇丛焖嘉 ? ⒓ 壑倒勰钜约翱蒲 Х椒ǖ榷嘉 ?? 恍隆 ?br> 然而,要证明地动说, 就必须仔细地观测天体的运动和天体的情况。 望远镜的重要性就在这 里。
望远镜的发明也是从仍然的机会中获得的。 据说 17世纪初荷 兰米德尔堡市有一个人常常把两个透镜放在一起眺望远方, 这能使很 远的东西看起来很近。 可是他并不是科学家, 也从来没有想过这是怎 么一回事、 其中有什么道理。 但他的行为却促使伽利略为望远镜的发 明作出了具有划时代意义的贡献。
1608年,伽利略对于地动说还只有一点模糊的认识,因此他 决心更多地了解天体的情况。 当枷利略从朋友的来信中得知了荷兰人 的故事后, 立刻集中精力研究起光学透镜来。 他找来两根直径不同的 空管子, 将它们套在一起, 然后在套管的一头嵌进一个凸透镜, 另一 头嵌进一个凹透镜。 就这样, 一个简易望远镜制成了, 它最初只能放 大 3倍。经过了几个月的改进,第二年,伽利略制成了可放大 32倍 的望远镜。这就是所谓伽利略式望远镜,是一台折射望远镜。
伽利略马上用这个望远镜去观测天体。他用这个划时代的天
文仪器观测到一些令人惊奇的现象:夺目的太阳上竟然有黑子; 月亮 上有的地方平原千里, 有的地方却高山耸峙; 木星有四个小卫星围绕 它旋转, 而且它们的位置是经常变化的, 就像月亮围绕地球旋转一样。 后来, 伽利略还发现了金星的相, 从而证明金星是绕太阳运行的, 银 河系是由许多的恒星组成的。 于是伽利略坚定了对地动说的信念。 这 一系列发现轰动了欧洲。 人们的评价是:哥伦布发现了新大陆, 伽利 略发现了新宇宙。
伽利略的发现沉重地打击了经院哲学教艺过去人们一直认为 上天是完美无缺的, 可是现在不但月亮有了斑点, 连太阳也有了缺陷。 伽利略一再邀请经院哲学家和神学家用望远镜观测天象, 他们不但拒 绝观测,反而诬蔑伽利略是骗子,望远镜是“魔鬼的发明”,并说是 伽利略用符咒把新星星从天空中咒出来的。 为了这件事, 伽利略在给 开普勒的信中气愤地说 “对于这些人来讲, 真理用不着到自然界中去 寻找,只要从古人著作中就可以得到。”
望远镜把伽利略从力学实验室中吸引出来,天文观测使他成 为了哥白尼的忠实信徒, 他用从望远镜观测中得到的新发现和新知识 热情地宣传和捍卫哥白尼的日心说, 即太阳是中心, 地球围着太阳转, 而不是教会宣传的太阳围着地球转。因此跟教会发生了冲突。 1633年, 教会把年迈的伽利略召到罗马进行审判。 枷利略被判有罪, 关进 了监狱。 300多年之后, 1979年 11月,罗马教皇才在公开集舍上正 式承认对伽利略的审判是不公正的, 后来又提出要重新审理这个冤案。 伽利略的望远镜问世不久后的 1611年, 德国的天文学家约翰 ?
开普勒便从光学原理上进行了分析。 他认为应该在焦平面后加上一对 凸透镜, 这样得到放大的便会是倒像。 开普勒只是在理论上做了探讨, 自己没有亲自制做望远镜。
1640年, 英国人根据开普勒的理论制做出了一台更加巨大的 “天文望远镜” 。 加斯科因还把十字线放入望远镜中, 所以后来的望 远镜都采用了十字线。 17世纪末,郝金斯、爱木斯顿也先后创制出 了不同类型的组合目镜, 这样才基本上完善了开普勒式望远镜的结构。 可是,人们常常发现:同样一台望远镜,观察同一个天体, 观察的结果常常会有差异。英国的皇家天文学家内维尔 ? 马斯基林有 一个助手, 他视察的结果和马斯基林总有一点细微的差异, 马斯基林 觉得这个助手不得力,就辞退了他。
马斯基林哪里知道,助手并非有错,而是他的天文望远镜本 身有误差。 后来, 科学家称这种误差为象差和色差。 象差就是从望远 镜里看到的东西, 中心部分是清晰的, 但边缘部分就模糊。 色差就是 由于不同颜色的光进人望远镜后不能聚集于一点而造成的误差。 为了克服这些误差,科学家花了不少心血。 17世纪中叶,有 人制成了一台焦点达 18米的望远镜,但是,也没有能完全克眼这些 缺点。要看得远就要扩大口径,这就产生了色差。要减少色差,焦点 距离就要相当长, 裴力斯的望远镜达到了几十米。 霍尔和多伦特把透 镜重叠起来防止色差,发明了消色差透镜。 1668年,牛顿发明了不 使用透镜的反射式望远镜, 完全解决了象差和色差的两大缺点, 后来 人们便把这种望远镜称为牛顿式反射望远镜。
此后,天文望远镜连同天文学一起一日千里地向前发展,各 种大口径的天文望远镜相继出现。
1770年,天文学家威廉 ? 赫舍尔成功地制成了当时世界上最 大的两台望远镜:一台是焦巨 6米、口径 46厘米的天文望远镜;另 一台更厉害,焦距 12米,口径 1. 2米。这两台天文望远镜能观察极 远的天体星球, 甚至能透过雾观察天体。 赫舍尔运用这两台天文望远 镜系统地研究了恒星在空间的运动和分布, 这是当时天文学的新领域。 在研究过程中, 他于 1781年在上星之外发现了太阳系的另一颗行星 ?? 天王星。
1845年,爱尔兰贵族罗斯制造了一台更大的反射望远镜,它 的口径达 1. 8米,这个望远镜筒就像一个大烟筒,整个观察室就像 一个巨大的建筑物。由于它过分庞大,它的用途反而受到了限制。 从 17世纪到 19世纪的 200年间,人们在使用望远镜时,利 用改变物镜和吕钦间的距离来达到调焦的目的, 所以那时的望远镜又 被叫做外调焦式望远镜。
20世纪初, 瑞士的测量仪器家威尔德又创制了内调焦式望远 镜。他借助双凹透镜的前后移动达到调焦的目的。
40年代,原苏联的马克苏托夫又发明了折反射式望远镜,它 具有镜身短、亮度大等优点。
目前世界上最大望远镜的物镜的有效孔径为 6米,进光量比 人眼高 100万倍。
近几年来,光学望远镜已和电子技术结合为一体,出现了新
生的光电倍增望远镜、射电天文望远镜。
1977年, 美国用物镜有效孔径为 5米的望远镜拍下了天王星 光环的照片。同年我国天文工作者用 60厘米反射望远镜发现天王星 有一个主光环和四个小光环。
今天,望远镜的确成了天文学家探索宇宙奥妙的“千里眼” 了。
现在的望远镜分为两类:第一类是使用消色差透镜的折射望 远镜; 第二类是反射式望远镜。 现在世界上最大的消色差透镜折射望 远镜是美国威斯康星州威廉斯湾的口径为 102厘米的望远镜, 它收集 的光为人肉眼的 40000倍,放大率达 3000倍。从这台望远镜里观察 38万公里远的月亮,就好像在 128公里的近处看它一样。至于反射 式望远镜则以美国加利福尼亚州帕洛马山的口径为 508厘米的反射 式透镜最为有名。
范文四:望远镜
课题:望远镜与显微镜 课型:新授
【学习目标】1.了解望远镜与显微镜的主要组成和基本原理;
2.初步了解望远镜发展的历程及其在人类探索宇宙奥秘中起的重大作用,培养学生对物理学得热爱;3. 初步了解显微镜的发展情况及应用前景,从而引导学生认识科技对人类生活的重要性,培养学生的科学素养。
【教学重难点】望远镜的分类,显微镜的构成和凸透镜成像规律的灵活运用。
一、【自主先学】
【任务一】:了解望远镜(出示)的结构。
阅读书本上P98,回答下列几个问题:
1目镜____________________________.2物镜______________________________.
3用望远镜观察远处的物体应注意_________________________________________.
【任务二】:通过两个透镜观察物体
请同学们现在阅读书本上P98 活动 4.32通过两个透镜观察物体, 利用课桌上的透镜、发丝、细盐等,
按要求做实验,小组交流讨论,并把你的发现记录下来。
(学生先独立自学,后小组实验、讨论、填空;教师巡堂指导。)
(请各组学生交流反馈一下活动后的结果,教师、学生一起总结归纳:第一次做的是伽利略望远镜模型、
第二次做的是开普勒望远镜(天文望远镜)模型、最后一次做的是显微镜的模型)1、显微镜和开普勒望远镜(天文望远镜)有什么相同和不同的地方呢?
相同的地方:它们的目镜、物镜都用的是____________________________
不同的地方:显微镜的目镜___________、物镜焦距___________
开普勒望远镜的目镜___________、物镜焦距___________
【任务三】:自制水滴显微镜
阅读课本,学生实验
原来,来自物体的光先通过物镜形成一个放大的实像,通过目镜又一次被放大。这样,从水滴显微镜观察到的像比实物大很多倍。
二、【小组讨论】
组长组织小组内交流汇报自学情况,互学、问学、“教”学,解决自主学习任务(重点解决红笔标注部分任务)。
三、【交流展示】
小组代表汇报展示前面学习成果。
四、【质疑拓展】
在教师的引导下共同解决有不同意见及未解决问题。
五、【检测反馈】
(一)闲庭信步
1. 第一位把望远镜用于科学研究的科学家是意大利物理学家_____________。
2. 通常的望远镜是由________个透镜组成的,其中靠近眼睛的透镜叫做____________,靠近被观察物体的透镜叫做___________。
3. 为保护眼睛,________(“能”或“不能”)用望远镜直接观察太阳或其他强光源。
4. 常用的光学望远镜主要有___________望远镜和___________望远镜两类,其中前者的目镜为___________.透镜,物镜为____________ 透镜,且物镜的像方焦点与目镜的物方焦点____________,后者的目镜为____________透镜,物镜为__________透镜,物镜的像方焦点与目镜的物方焦点________________。
5. 显微镜的目镜和物镜都是_________透镜,且物镜的焦距较___________,目镜的焦距较_____.。
6.实际应用的天文望远镜的种类较多,图所示的是一种反射式望远镜的示意图,根据图示回答问题.
(1)在望远镜中安装的三个光学元件中,遵守光的反射规律的元件是_______,遵守光的折射规律的是_______.
(2)根据图示,请你分别填写图中三种光学元件在望远镜中所起的作用.
凹面镜;_______________________________________;
平面镜: ___________________________________________;
凸透镜:________________________________________________.
(3)你认为决定反射式望远镜的观察效果的光学元件是:_______________________.
(二)小试牛刀
1.通常的望远镜(或显微镜)可看作说由两个透镜组成的,靠近眼睛的透镜叫________,靠近被观察物体的透镜叫________。
2.要观察月亮表面的面貌,可选用的仪器是 ( )
A 、放大镜 B 、显微镜 C、望远镜 D 、都可以
3.显微镜目镜标“×6”,物镜标“×10”,则该显微镜放大倍率是( )
A 、6倍 B 、10倍 C 、16倍 D 、60倍
*4.显微镜可以帮助我们看清________的物体,它的物镜和目镜都是________透镜,物镜焦距________,其作用相当于________________________;而目镜焦距________,其作用相当于________________。当被观察物体在物镜的一倍焦距和两倍焦距之间时,物体通过物镜成一个________的________像,然后这个像位于目镜的一倍焦距以内,物体通过目镜成一个________的像,这样我们就能看清楚微小的物体了。
*5.显微镜对微小物体进行高倍放大,它利用两个焦距不同的凸透镜分别作为目镜和物镜,下列说法正确的是
( )
A 、物镜成正立、放大的虚像
B 、物镜和目镜都成虚像
C 、物镜和目镜都成实像
D 、目镜成正立、放大的虚像
六、【小结反思】
1、本节课我掌握了以下知识:
2、我还有以下知识没有解决(存在问题):
范文五:望远镜
望远镜:物镜:物距>像距,成倒立.缩小的实像 目镜:物距<>
显微镜:物镜:物距<像距,成倒立.放大的实像>像距,成倒立.放大的实像><>
照相机:物距>像距,成倒立.缩小的实像
【同步教育信息】
一. 本周教学内容:
眼睛和眼镜、显微镜和望远镜
(1)了解眼睛的构造,知道眼睛是怎样看见物体的。
(2)了解眼镜是怎样矫正视力的。
(3)了解显微镜、望远镜的基本构造。
二. 重点、难点:
(一)重点:
眼睛的作用及成像特点;近视眼和远视眼的特点及矫正。
望远镜与显微镜的结构。
望远镜和显微镜的主要结构都由物镜和目镜组成,它们的成像原理不同。
(二)难点:
近视眼和远视眼的产生原因及矫正方法,下面列表比较。
易混点:
容易混淆近视眼和远视眼的产生原因,分不清应戴什么镜来矫正。
望远镜和显微镜的成像原理;
开普勒望远镜由两组凸透镜组成。
物镜的作用好像一架照相机,使远处的物体在焦点附近成一个倒立、缩小的实像。目镜的作用相当于一个放大镜,因此我们看到一个倒立、缩小的虚像。
三. 知识点分析:
(一)眼睛和眼镜
知识要点:
1. 眼睛的原理:人眼看物体和 成像的原理是一样的,眼睛中的晶状体相当于一个_______,视网膜相当于 ,根据成像条件可知,物体在视网膜上成的是 、 的 像。
2. 近视眼及其矫正:产生近视眼的原因是晶状体 ,折射光的能力太强,使像成在视网膜的 。近视眼应戴 进行矫正。
3. 远视眼及其矫正: 产生远视眼的原因是晶状体 ,折光能力太弱,使像成在视网膜的 ,远视眼应戴 矫正。
学法点拨:
眼睛的原理与照相机非常相似,在学习中可以把它与照相机做比较。照相机的调焦是通过改变凸透镜与胶片的距离.而眼睛的调焦是利用品状体的厚度的自我调节来进行的。由于生理上的原因,有些人单靠自身的眼睛调节已不能使像成在视网膜上,就是近视眼或远视眼。
(二)显微镜和望远镜
知识要点:
1. 显微镜:(1)结构:镜筒两端各有一组透镜,每组透镜的作用都相当于一个 ,靠近眼睛的 叫目镜,靠近被观察物体的 叫物镜。
(2)原理:物镜能成一个 、 的 像,目镜能成一个 、 _______的 像,经过两次放大因此我们看到一个 、 的 像。
(3)作用:能看清微小的物体。
2. 望远镜:(1)结构:伽利略望远镜
由一组凹透镜和一组凸透镜组成,靠近眼睛的 叫目镜,靠近被观察物体的 叫物镜,望远镜能使很远的物体成像在眼前,就像物体被“拉近”了。
学法点拨:
显微镜和望远镜都是利用两组透镜的组合来看清微小或远处的物体,在学习中不要急于了解书本上的结论,应该根据已有的凸透镜成像规律去猜想显微镜和望远镜的组成,然后阅读书本上的知识,检验自己的猜想是否正确。对于显微镜和望远镜都应该实际动手操作一下,体验它们的物理原理。
【典型例题】
(一)眼睛和眼镜
一. 近视眼和远视眼的理解
[例1] 下面关于近视眼的说法正确的是( )
A. 近视眼根本看不清物体
B. 近视眼是晶状体太厚,折光能力太强,使物体射来的光会聚在视网膜后
C. 近视眼应该戴凸透镜,使光的会聚点靠前,成像在视网膜上
D. 近视眼应该戴凹透镜,使光的会聚点靠后,成像在视网膜上
思维分析:近视眼只能看清近处的物体,看不清远处的物体,所以A是错误的;晶状体变厚时,折射光能力变强,成像应在视网膜前,所以B是错误的;为了让像的位置靠后成在视网膜上,应选用对光有发散作用的凹透镜,使光的会聚点靠后,所以C是错误的。
答案:D
二. 近视眼镜和远视眼镜的区别
[例2] 仔细观察近视眼镜和远视眼镜,有什么不同?度数深的和度数浅的有什么不同?
思维分析:近视镜片是凹透镜;远视镜片是凸透镜。度数深的近视镜对光线的发散能力强,表面凹度更大;度数深的远视镜对光线的会聚强,表面凸度更大。
答案:近视镜片中间薄、边缘厚,是凹透镜;远视镜片中间厚、边缘薄,是凸透镜。度数深的眼镜镜面弯曲得较多,度数浅的眼镜镜片相对较平。
[例3] 小明的爷爷和爸爸都是老花眼,爷爷的老花眼更重一些,小明的妈妈则是近视眼。他们的三副眼镜都放在报纸上,如图1,现在爸爸要看书,让小明把眼镜递给他,小明应该拿图 中的那一副。
图1
思维分析:老花眼镜是凸透镜,通过凸透镜看近处的物体,凸透镜相当于一块放大镜,图中,甲、乙两镜都对报纸上的字有放大作用,故这两副眼镜都是老花镜,且两者比较,甲镜的放大作用更明显,即甲镜的放大作用更明显,即甲镜更适用于老花眼更重一些的眼眼,所以小明的爸爸应用图乙中所示的那副眼镜;图丙中,眼镜对报纸上的字有缩小作用,这是由于凹透镜对物体成缩小虚像的结果,图丙为近视镜。
答案:乙
三. 探究性题眼睛和视力的矫正
[例4] 近视眼是青少年常患的一种疾病,近视眼究竟是怎么回事?某校兴趣小组的同学进行了以下探究实验。
如图2,把近视眼镜放在蜡烛和凸透镜中间,使光屏上映出清晰的像,标出光屏位置,表示近视眼的视网膜位置。拿开眼镜,屏上的像变得模糊。向透镜方向移动光屏,像又变得清晰,再标出光屏位置,观察眼球结构图3并结合以上实验,回答:
图2 图3
(1)你猜想眼球中的晶状体相当于实验中的 。
(2)近视眼患者不戴眼镜时,看见的物像落在视网膜的 。
(3)矫正近视眼应配戴的眼镜是凹透镜,其作用是 。
思维分析:(1)凸透镜。因为它成倒立、缩小实像。根据凸透镜成像规律判断它相当于凸透镜。
(2)前方,根据实验过程和结论判断。
(3)发散光线(或使物体的像落在视网膜上,或相当于使物体靠近)
答案:凸透镜;前方;发散光线
四. 物理与生活
[例5] 人眼能看见物体是因为物体在眼睛的视网膜上形成( )
A. 正立放大的虚像
B. 倒立放大的虚像
C. 正立缩小的虚像
D. 倒立、缩小的实像
思维分析:眼睛的构造如同一架照相机,其晶状体与角膜的共同作用相当于凸透镜,来自于物体的光经“凸透镜”后会聚于“光屏”(视网膜)上,形成一个倒立缩小的实像。
答案:D
(二)显微镜和望远镜
望远镜与显微镜的成像原理的理解
[例1] 下列关于显微镜和望远镜的说法,正确的是( )
A. 通过望远镜看到的是物体被两次放大之后的实像
B. 使用显微镜观察物体,看到的是物体被两次放大之后的虚像
C. 所有望远镜的物镜都相当于凸透镜
D. 以上说法都不对
思维分析:使用望远镜观察物体,物体通过物镜成实像,再通过目镜成放大的虚像,所以观察者最终看到的是虚像。所以A是错误的;使用显微镜观察物体,物体通过物镜成放大实像,再通过目镜成放大虚像。观察者看到的是两次放大之后的虚像,所以B是正确的;天文望远镜也常用凹面镜作物镜,成为反射式天文望远镜,因此C是错误的。
答案:B
[例2] 关于显微镜,下列说法正确的是( )
A. 物体经目镜成放大的实像
B. 物体经物镜成放大的虚像
C. 目镜的作用相当于一个投影仪
D. 目镜的作用相当于一个放大镜
思维分析:显微镜的主要构造是镜筒,镜筒内有两只透镜,靠近眼睛的叫目镜,靠近被观察物体的叫物镜,物镜的作用是将被观察物体成一放大实像,然后再由目镜成一放大的虚像,目镜的作用相当于一个放大镜。
答案:D
【模拟试题】
(一)眼睛和眼镜
达标自查
1. 眼睛好像一架照相机。晶状体和角膜的共同作用相当于一个 ,它们把来自物体的光会聚在 ,形成物体的像。
2. 物体在人眼的视网膜上所成的像是 立的(填“正”或“倒”)。
3. 近视眼是由于晶状体太厚。折光能力太强。使远方某点的光会聚在 的________面(填“前”或“后”)。而远视眼正好相反。所以,近视眼应用 镜进行矫正。远视眼应用 镜进行矫正。
4. 人眼的晶状体可以凋节。如图所示。在A、B、C、D四种光路中,描述正常眼的成像情况的是 ;描述近视眼的成像情况是 。描述远视眼成像情况的是 。
5. 人上了年纪以后,一般容易产生老花眼。那是因为睫状体的调节能力下降,不能有效使晶状体收缩,所以不容易看清近处的物体。所以老花眼应该算是 视眼的一种。
6. 人眼能看见物体是因为物体在眼睛的视网膜上形成( )
A. 正立放在的虚像 B. 倒立放大的虚像
C. 正立缩小的虚像 D. 倒立缩小的实像
7. 老奶奶患有近视眼,看报时要用放大镜。为了看到更大更清楚的像,她常常这样做( )
A. 报与放大镜不动,眼睛离报远一些
B. 报与放大镜不动,眼睛离报近一些
C. 报与眼睛不动,放大镜离报远些
D. 报与眼睛不动,放大镜离报远一些
能力提高
8. 老花镜的“度数”等于它的焦距的倒数乘100。小红爷爷的老花镜戴着正合适,但不知道老花镜的度数,你能帮小红设计一个测老花镜度数的最简单的方法吗?
所用器材:
操作步骤:
计算公式:
9. 小午在学习了“近视眼及其矫正”后,知道了产生近视眼的原因是晶状体太厚,折光能力太强,远处物体射来的光聚在视网膜前,到达视网膜时已经不是点而是一个模糊的光斑了,如图甲所示。小午想能否用探究凸透镜成像规律的这套装置模拟近视眼看远处物体模糊的情景呢?请你帮小午完成这一实验的设计并描述
实验现象。在实验中增加什么器材可以进一步模拟近视眼的矫正?说出你的方法和操作步骤。
10. 小红的妈妈带小红到医院去做了治疗近视的准分子手术,已戴了几年眼镜的小红一下子就把眼镜取掉了。根据你的知识,你能猜想一下准分子手术是怎么做的吗?和同学一起查阅有关资料并到医院现场调查,看一看自己的猜想对不对。
11. 社会调查:
结合近视眼的特点——睫状体紧张无法放松,晶状体变厚无法变薄,想一想生活中导致眼睛近视的行为中包含的科学道理。并将导致近视的原因在这里做一个归纳。
12. 阅读材料:
人类和某些动物的眼睛很像一架照相机。眼球内的晶状体相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏。我们看物体时,是通过睫状肌的伸缩来调节晶状体的曲度。改变晶状体的焦距,使不同远近的物体都能在像距相同的视网膜上生成清晰的倒立实像。
眼睛与照相机的不同处是:人的眼睛是通过调节焦距来获得清晰的像,普通照相机是通过改变像距使像变得清晰。
由眼睛的调节作用所能看清的最远点,正常人的远点在极远处。眼睛所能看清最近的点,叫近点,正常人的近点约距眼10 cm。看物体时间较长也不易感到疲劳的距离叫明视距离,正常眼的明视距离为25 cm。从眼的光心向物两端所引的两条直线的夹角叫视角。视角越大,对物体的观察就越清楚。
请同学们根据上述短文回答以下问题:
(1)人眼能看到的像是 的 像,眼睛与照相机的不同之处是 ;
(2)正常眼睛观察的最近距离为 ,最佳距离为 。
(二)显微镜和望远镜
达标自查
1. 用显微镜观察物体时,物镜对物体所成的像是一个放大的 像(填“虚”或“实”),道理就像 的镜头成像一样,目镜的作用则像一个 ,再次将这个像成放大的 (填“虚”或“实”)。
2. 望远镜物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成 像(填“虚”或“实”)这个像是 (填“放大的”或“缩小的”),道理就像 的镜头成像一样。目镜的作用则像一个 ,用来把这个像放大。
3. 望远镜的物镜的直径比我们眼睛的瞳孔大得多,是为了 。
4. 把天文望远镜安置在大气层外,是为了 。
5. 关于显微镜,下列说法正确的是( )
A. 物体经目镜成放大的实像
B. 物体经物镜成放大的虚像
C. 目镜的作用相当于一个放大镜
D. 目镜的作用相当于一个投影仪
6. 显微镜下方常用一个小镜来做反光镜,这一小镜是( )
A. 平面镜 B. 凸面镜 C. 凹面镜 D. 三棱镜
7. 现代天文望远镜力求把物镜的口径加大,以求观测到更暗的星,把口径加大的目的是( )
A. 会聚更多的光 B. 成像更明亮
C. 增大视角 D. 以上说法都不对
8. 由两个凸透镜组成的天文望远镜,其物镜到目镜的距离是( )
A. 物镜与目镜的焦距之和
B. 物镜的焦距与目镜的焦距之差
C. 任意距离都可以
D. 以上都有可能
能力提高
9. 小午和小华在望远镜的问题上发生了争执,小午认为:“望远镜的两个透镜的焦距是不相等的。”而小华认为是可以相等的。与同学们讨论一下。说出你的观点,并阐明支持你的观点的理由或实验。
10. 小午在用望远镜观看演出时,不小心把望远镜拿反了,将物镜和目镜对调了。他有了新的发现,远处的物体不仅没有放大,反而变小了,这是为什么呢?小午疑惑了。你能帮他解开这个谜吗?
11. 大型天文望远镜的物镜采用凹面镜。凹面镜对光起什么作用呢?小明先找到所有可能的情况:①会聚;②发散;③既不会聚又不发散。究竟是哪一种情况,小明决定做实验看一看。
小明借来10只激光手电筒捆绑在一起形成一束平行光,然后对着凹面镜照射发现如图所示的现象,请你帮助小明同学回答下列问题:
(1)根据图所示实验现象,可得到什么结论?
(2)你认为凹面镜有哪些应用,请说出两个。
(3)通过刚才小明对凹面镜的学习,想一想这个学习过程经历的大致程序是怎样的?
【试题答案】
(一)眼睛和眼镜
1. 凸透镜;视网膜
2. 倒
3. 视网膜;前;凹透;凸透
4. AC;D;B
5. 远
6. D
7. B
8. 以米为单位用刻度尺测量镜面到地面上光点的距离,用f表示计算公式:镜片度数D=l00/f
9. 略
10. 略
11. 略
12. ① 倒立;实;人眼是通过调节焦距,照相机是通过改变像距使像变清晰
②10 cm ;25 cm
(二)显微镜和望远镜
1. 实;摄影仪;放大镜;虚
2. 实;缩小的;照相机;放大镜
3. 会聚更多的光
4. 免受大气的干扰
5. C
6. AC
7. AB
8. A 来自天体的是平行光,平行光经物镜会聚在焦点以外离焦点很近的地方。
9. 略
10. 略
11.(1)凹面镜对平行光有会聚作用。
(2)可以制作太阳灶、探照灯、手电筒内的反光镜等。
(3)提出问题——大胆猜想——动手实验——得出结论。