显微镜 望远镜 光路图

显微镜光路图

开普勒望远镜光路图

伽利略望远镜光路图

初中物理望远镜与显微镜

望远镜与显微镜 【学习目标】 知道望远镜和显微镜的成像原理，知道望远镜和显微镜的发明和发展对人类的重要作用。 【重点难点】重点：通过实验让学生感知望远镜和显微镜的作用. 难点：望远镜、显微镜的基本结构和成像性质。 【学习过程】 1．引入新课 学生体会望远镜和显微镜在现代医学和科学研究领域的巨大作用 大家都知道，在人类同疾病作斗争的历史上，找到象痢疾菌、伤寒菌、爱滋病病毒、非典病毒等样本是找到抑制或杀死这些细菌或病毒的关键。 而透望天空、漫步宇宙是人类走向未来的必由之路，那么，科学上进行这些显微、远望等探究的重要工具显微镜和望远镜是怎样的成像原理呢？ 2．通过两个透镜观察物体（利用好与教材配套的《物理实验》中两个活动） 学生利用一个凹透镜和两个焦距不同的凸透镜，进行不同的组合，再利用组合透镜分别观察较近和较远的物体。 （1）望远镜 ①简介望远镜的偶然发明 ②学生活动：通过两个透镜观察物体《物理实验》中活动4.7 对照完成伽利略望远镜与开普勒望远镜的组装，得出观察结果。 总结：伽利略望远镜与开普勒望远镜 学生看书：生活·物理·社会 （2）显微镜 学生活动：分组自制水滴显微镜。《物理实验》中活动4.8 学生讨论分析细小物体通过目镜和物镜分别成什么像。 老师总结。 3．典型例题 例 1 德国天文学家制成了专门用于观察天体的望远镜，其物镜是由焦距较的透镜制成的，目镜是由焦距较的透镜制成的。通常的望远镜是由______________组成，望远镜的主要作用是_____________________________________；显微镜的物镜和目镜都是_______透镜，显微镜的主要作用是________________________ _____________________________. 例2 用一个凹透镜和凸透镜可制成一架镜，用两个焦距不同的凸透镜既可制成镜，又可制成镜，若用来观察细小的物体，必须用焦距的做物镜，用焦距的做目镜（选填“长”或“短”）。

自组显微镜和望远镜

如何自组显微镜和望远镜？ 1. 自组显微镜和望远镜( hkais 2008-07-04 23:59:17 提供资料) 查看详情>>> 可以在下面这个论坛上面找，就有相关的制作文章。 望远镜论坛望远镜、天文望远镜、显微镜的研究与制作及二手交易的论坛... 镜之家--望远镜论坛 2. 自组显微镜和望远镜( gm807 2008-08-23 11:48:38 提供资料) 查看详情>>> 1.仪器的准备 望远镜实验 光学平台，标尺，物镜，目镜，二维架，二维平移底座，三维平移底座等。 显微镜实验 光源，微尺，透镜架，物镜，目镜，三维平移底座，升降调节架，毫米尺，双棱镜架等。 2.望远境步骤 自组望远镜 (1)参照光路图组成望远镜，向约3米远处的标尺调焦，使标尺的像清晰可见，并对准两个红色指标间的“E”字(距离为d1)； (2)观察者用一只眼睛观察望远镜视场中标尺的像，另一只眼睛直接注视标尺，在视觉系统获得被望远镜放大的和直观的标尺的叠加像，再测出放大的红色指标内直观标尺的长度d1。 (3)求出自组望远镜的放大率，并与计算出的放大率作比较。 3.显微境步骤 (1)按光路图布置各器件，目测调至共轴。 调节光源，微尺，物镜和目镜之间的距离，在显微镜系统中得到清晰的放大的微尺的像。 (2)在目镜之后置一与主光轴成45°角的平玻璃板（半透半反），距此玻璃板25cm处置一白光源照明的毫米尺; (3)测量显微镜的放大率：通过显微镜能看到微尺的放大像，这个像与半透半反镜所成的标尺的像在同一平面上，从这两个像的大小之比求得显微镜的放大率。 (4)测量物镜与目镜之间的距离，并比较显微镜的测量放大率与计算放大率。 3. 自组显微镜和望远镜( 黄燕 2008-08-13 16:32:05 提供资料) 查看详情>>> 1,比较各种测量薄透镜焦距的方法,设计出测量焦距的光路,并测量出实验提供的所有透镜的焦距,从中选择出适合组装显微镜和望远镜的透镜. 2,设计出自组望远镜的光学系统,画出光路图,说明结构和简单原理,并用你选择的透镜组成望远镜 3,设计出自组显微镜的光学系统,画出光路图,说明结构和简单原理,并用你选择

实验二 自组望远镜

实验二 自组望远镜 一、实验目的 （1）了解望远镜的工作原理和用途。 （2）掌握构建望远镜的光路和元件。 （3）测试望远镜的视放大率。 二、原理概述 望远镜也是由物镜和目镜组成，是用来把远处物体的观察视角放大的仪器(望远镜所成像对人眼的视角大于物体本身对人眼的视角)，由于物体位于距物镜很远的地方，故望远镜只能起到把物体拉近的作用，也就是它的线放大倍数通常小于一，而视角放大倍数是大于一的。如(图2-1)所示，物镜把远处物体成像在像方焦点附近(外侧)，为一缩小的倒立实像。目镜进一步把此实像放大为虚像，以提高其观察视角。由前述可知，物镜的像方焦点和目镜的物方焦点是大致重合的。当用在观测无限远物体时，物镜的像方焦点和目镜的物方焦点重合，光学间隔Δ=0。当用在观测有限距离的物体时，物镜和目镜的光学间隔是一个不为零的小量。一般研究，可认为望远镜是由光学间隔为零的物镜和目镜组成的无焦系统。 不难证明(参阅《物理光学与应用光学》 相关内容 P379-384)望远镜的视角放大率 ''tan 'tan 2 '1D D f f -=-==ωωΓ (2-1) 式中1'f 是物镜像方焦距，2'f 是目镜像方 焦距，D 为入瞳直径(也是物镜孔径)，'D 为出瞳直径。 当物镜和目镜都为正焦距(0,0'2'1>>f f )的光学系统时，如开普勒(Kepler)望远镜， 则放大率Γ为负值，系统成倒立的像；当物镜的焦距为正(0'1>f )，目镜的焦距为负(0' 2

苏科版-物理-八年级上册-第5节 望远镜与显微镜5

课时训练 第5节望远镜与显微镜 一.填空 1．通常的望远镜(或显微镜)可看作是由两个透镜组成，靠近眼睛的叫做______，靠 近被观察物体的叫做______. 2．望远镜能使远处的物体在______处成像，显微镜主要用来观察肉眼看不见的细小物体，如______、______. 3．一般天文望远镜的目镜和物镜使用的都是______透镜，______镜的焦距较大．当被观察物体在物镜的两倍焦距以外时，物体成一个______ (选填“放大”或“缩小”)的______像 (选填“实”或“虚”)，然后这个像再经过目镜______ (选填“放大”或“缩小”)，观察者就能看清楚远处的物体． 4．显微镜的物镜是由______透镜制成的，目镜是用______透镜制成的．与开普勒望远镜不同的是，它的物镜的焦距很______ (选填“长”或“短”，下同)，目镜的焦距较______ 5.用一个凹透镜和一个凸透镜可制成一架______，用两个焦距不同的凸透镜既可制成______ ，也可制成______ 。若用来观察细小物体，必须用焦距______ (选填“长”或“短’’)的作为物镜，用焦距______ (选填“长”或“短”)的作为目镜． 6．来自被观察物体的光经过显微镜的物镜后成一个______、______ (分别选填“倒立”或“正立”、“放大”或“缩小”)的实像，再经过目镜成一个______ (选填“放大”或“缩小”)的像，我们就可以看到肉眼看不见的物体了，通过显微镜所看到的物体是______ (选填“倒立”或“正立”)的． 二.选择 7．历史上第一次尝试进行光速的测量，也是第一个把望远镜用于天文学研究的物理学家是( ) A．伽利略 B．牛顿 C．焦耳 D．瓦特 8.下列关于显微镜和望远镜的说法正确的是（） A.天文望远镜能看见遥远的星体，是因为星体上的光线通过望远镜后所成的像比星体本身大得多 B.显微镜可以将来自物体的光线经过两次放大后成一个倒立、放大的实像 C.望远镜可以用一组凸透镜和凹透镜组合而成 D.显微镜可以用一组凸透镜和一组凹面镜组合而成 9．用显微镜观察细小物体时，物体通过物镜成的是 ( ) A．倒立、缩小的实像 B．倒立、放大的实像· C正立、放大的虚像 D正立、放大的虚像 10．人类制造的一种望远镜，能使人类观测宇宙的能力空前提高，它是 ( ) A．伽利略望远镜 B．开普勒望远镜 C显微镜 D哈勃空间望远镜 11．关于开普勒望远镜，下列说法正确的是 ( ) A．物镜是凹透镜，焦距较短 B．目镜是凸透镜，焦距较长 C物镜是凸透镜，焦距较长 D物镜是凸透镜，焦距较短 12．显微镜与开普勒望远镜比较，不同的是显微镜 ( ) A物镜和目镜都是凹透镜 B．物镜的焦距很短，目镜焦距较长

大物实验7.1自组显微镜和望远镜

实验7.1自组显微镜和望远镜 一．目的 1.测量实验室提供透镜的焦距，选出适合组成显微镜和望远镜的透镜组 2.设计出自组显微镜的光学系统，画出光路图。说明其结构和简单原理。并用选择的透镜 组成显微镜 3.设计出自组望远镜的光学系统，画出光路图。说明其结构和简单原理。并用选择的透镜 组成望远镜 4.测量自组显微镜的视觉放大率，画出其测量光路。 5.估测出自组望远镜的视觉放大率。 二．仪器 GsZ-Ⅱ光学平台、带有毛玻璃的白炽灯光源、薄透镜、分束镜（1：1）、可调支架、分划板（0.1mm、0.2mm和1mm）、白色像屏等。 三．原理 1．测量薄透镜焦距的方法 自准法：自准法是自准直技术的简称。无限远的物 经透镜成象，象处在透镜的焦平面上。自准直技术在光 学实验中通常是指产生平行光束或获得处于无限远的物 的方法。自准法测量透镜焦距就是首先利用待测透镜自 身产生一个位于无限远的物，再用待测透镜对它成象， 通过测量象与透镜之间的距离来确定透镜的焦距。自准 直法测量透镜焦距的原理如图1所示。当物y位于透镜 的焦平面上时，经透镜L和平面反射镜所组成的光学系 统后，如果在焦平面上成一与物等大的到立实象，物到 透镜中心的距离就是透镜的焦距。 最简单的显微镜和望远镜都由两个正焦透镜组成（物镜，目镜）。物镜作用是使物体成像于目镜物方焦点以内，并且靠近物方焦点或位于物方焦点处；目镜起放大镜作用。2．自组显微镜的光学系统的结构及简单原理 显微镜是一种助视光学仪器。显微镜是用来观察和测量有限远微小目标的工具。选择两块合适的透镜作显微镜的物镜和目镜，调整使光学系统共轴（等高共轴）。固定两透镜之间的距离L为18cm。 被观察的物y1处在物镜前面一倍焦距和二倍焦距之间，它经物镜在目镜的焦平面上成

望远镜与显微镜 教案教学设计

望远镜与显微镜教学设计 一：设计思路： 透镜对光的作用和凸透镜成像是本章的核心内容。该章所有教学内容都是围绕这个核心展开。因此望远镜与显微镜是凸透镜成像规律内容的拓展，是利用两个透镜的组合看物体。学习本节知识对学生加深理解凸透镜成像原理，开阔眼界，感受到物理知识与日常生活实际的联系是非常紧密的，了解科学知识的应用，提高自身的科学素质都有益。同时对创造学中的“组合法”有一个浅显认识，以提高创造力和实践能力；本节须突出实践性动手探究活动和“模型”制作来完成学习目标,通过利用自制的望远镜和显微镜来总结出望远镜与显微镜的原理是本节课的重点。 二、学情分析： 学生已学过透镜对光的作用及凸透镜成像规律，有了一定理解本节内容基础。但由于学校教学器具的缺乏，凸透镜成像规律实验未能完成必要的学生独立探究的过程，理解成像规律不深。而本节的显微镜、望远镜的成像原理又比较抽象，学生在理解上有些困难，对二次成像不是认识能理解好的。为了克服本节学习障碍，能达到基本认识显微镜和望远镜的结构及成像原理的目的，通过利用自制的望远镜和显微镜的组装与探究来总结出望远镜与显微镜的原理，从而激发学生的学习兴趣。 三、教学目标： 知识与技能：了解望远镜与显微镜的结构和原理。 过程和方法：通过自制的望远镜与显微镜来探究望远镜与显微镜的原理,培养学生动手动脑的习惯。

情感、态度、价值观：乐于参与观察、实验、制作等科学实践。 四、学重难点： 重点：探究并了解望远镜与显微镜的原理。 难点：探究望远镜与显微镜的原理。 五、教学资源：希沃电子白板 手机 学生自制望远镜与显微镜 六、教学流程图： 七、教学过程： (一)导入新课：同学们，上课之前呢先给大家将两个小故事，你们想听故事吗？ 生：…… 师：小故事1：17世纪初的一天,荷兰小镇的一家眼镜店的主人利伯希,为检查磨制出来的透镜质量,把两个透镜排成一条线,通过透镜看过去,发现远处的教堂塔尖好像变大拉近了,于是在无意中发现了望远镜的秘密.

薄透镜焦距测量及自组显微镜、望远镜

薄透镜焦距测量及自组显微镜、望远镜 【学习重点】 1. 了解和掌握透镜焦距的简单测量方法 2. 掌握显微镜和望远镜的基本结构、工作原理及其调节和使用方法 【仪器用具】 1.5米光具座、透镜夹持架、凸透镜三个、半透半反镜、平面镜、分化板、钨灯光源 【预习重点】 1． 自准法测量透镜的原理 2． 位移法测量透镜焦距的原理 3． 显微镜和望远镜的工作原理 4． 显微镜和望远镜放大倍数的定义及测量中如何运用的 【背景知识】 1． 自准法：自准法是自准直技术的简称，它在平行光管和测量望远镜的调整、测量球面和非球面的面型以及测量透镜或光学系统的焦距等方面有着广泛应用，是几何光学实验中经常采样用的一种实验技术。无限远的物经 透镜成象，象处在透镜的焦平面上。准直技术在光学实验中通常是指产生平行光束或获 得处于无限远的物的方法。自准法测量透镜 焦距就是首先利用待测透镜自身产生一个位 于无限远的物，再用待测透镜对它成象，通 过测量象与透镜之间的距离来确定透镜的焦 距。自准直法测量透镜焦距的原理如图1所 示。当物y 位于透镜的焦平面上时，经透镜L 和平面反射镜所组成的光学系统后，如果在焦平面上成一与物等大的到立实象，物到透 镜中心的距离就是透镜的焦距。 2． 位移法又称贝塞尔法或二次成象法。测量原理如图2所示。首先选定物象间的距离A 。 如果透镜在这个距离间能有两个成象位置，两个成象位置之间的距离为d 。 A d A f 4'2 2-= 从理论上可知，只要'4A f >， 上述公式都成立，在实验之前思 考一下，在实验中这个条件还成 立吗？如果不成立，原因是什 么？ 3． 显微镜是一种助视光学仪器。显 微镜是用来观察和测量有限远 微小目标的工具，光学显微镜根 据具体用途可分为许多种类，在 图1 自准直法测量透镜焦距 图2 位移法测量透镜焦距

0自组望远镜或显微镜并测量其视觉放大率

自组望远镜或显微镜并测量其视觉放大率 望远镜和显微镜都是助视光学仪器，是观察或测量时常用的仪器，它们有时也是其他一些光学仪器(如分光计等)的重要组件。因此，了解它们的构造原理并掌握它们的使用方法不仅有利于加深理解透镜成像的规律，而且能为正确使用其他光学仪器打下基础。 实验目的 (1)了解望远镜和显微镜的构造及其放大原理，并掌握其使用方法； (2)了解视放大率等的概念并掌握其测量方法； (3)进一步熟悉透镜成像规律。 实验原理 望远镜主要用于观察远处的目标，显微镜主要用于观察近处的微小物体，它们的作用都是增大被观察物对人眼的张角，起着视角放大的作用。两者的光学系统比较相似，都是由物镜和目镜组成，物体先通过物镜成一中间像，再通过目镜来观察。两者对物体的放大能力都是通过视放大率来表示(在本实验中我们只关心放大率的大小，不考虑其符号)。 望远镜(telescope) 基本的望远系统是由物镜和目镜组成的无焦系统，物镜的像方焦点与目镜的物方焦点重合。无穷远物体发出的光经物镜后在物镜焦平面上成一倒立缩小的实像，再利用目镜(短焦距)将此实像成像于无穷远处，使视角增大，利于人眼观察。为了利于对远处物体的观测，望远镜物镜的焦距一般较长。 图1 望远镜的基本光学系统图 图1所示的望远镜，物镜与目镜均为会聚透镜，这种望远镜称为开普勒望远镜，其优点是可在物镜与目镜之间的中间像平面上安装分划板(其上有叉丝和刻尺)以供瞄准或测量。实验装置中用到的望远镜(如分光计上的望远镜、光杠杆系统中的望远镜等)均为开普勒望远镜，在中间像平面上装有分划板。 实际上，为方便人眼观察，物体经望远镜后一般不是成像于无穷远，而是成虚像于人眼明视距离处；而且为实现对远近不同物体的观察，物镜与目镜的间距即镜筒长度可调，物镜的像方焦点与目镜的物方焦点可能会不重合。使用望远镜时，观察者应先调目镜（这称为视

苏科版八年级上册物理 4.5望远镜与显微镜 同步测试

2019-2019学年苏科版八年级上册物理4.5望远镜 与显微镜同步测试 一、单选题 1.关于天文望远镜的说法错误的是（） A. 让更多的光射入到物镜中 B. 力求把物镜的口径加大 C. 采用焦距很大的凸透镜作物镜 D. 增大观察的视角 2. 如图所示，小强同学用两只焦距不同的放大镜一前一后放在眼前观察远处的物体，则下列说法中正确的是（） A. 两只放大镜对物体进行了两次放大 B. 两只放大镜组合在一起相当于一台显微镜 C. 两只放大镜组合在一起相当于一架望远镜 D. 将两只放大镜的位置对换后，观察同一物体的大小是相同的 3.下列说法正确的是（） A. 所有望远镜都是由两个凸透镜组成的 B. 显微镜的物镜成缩小的实像 C. 望远镜是伽利略首先发明的 D. 显微镜的目镜焦距大，物镜焦距小 4.通过显微镜和天文望远镜(天文望远镜目镜是短焦距的凸透镜，物镜是长焦距的凸透镜)观察物体时，你注意过像的正倒吗?如果还没注意过，请你通过实际观察，然后做出判断．以下说法中正确的是( ) A. 用显微镜观察时像是正立的，用天文望远镜观察时像是倒立的 B. 用显微镜观察时像是正立的，用天文望远镜观察时像是正立的 C. 用显微镜观察时像是倒立的，用天文望远镜观察时像是正立的 D. 用显微镜观察时像是倒立的，用天文望远镜观察时像是倒立的 5.对于由两组凸透镜组成的望远镜来说，物镜和目镜所成的像分别是（） A. 放大的实像，放大的虚像 B. 缩小的实像，缩小的虚像 C. 缩小的实像，放大的虚像 D. 放大的实像，放大的虚像 6.显微镜能对微小的物体进行高倍数放大，它利用两个焦距不同的凸透镜分别做为物镜和目镜，则物镜和目镜所成的像是（） A. 物镜成正立、放大的虚像 B. 物镜和目镜都成实像 C. 物镜和目镜都成虚像 D. 目镜成正立、放大的虚像 7.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（） A. 物镜越大我们看到的像越大 B. 反射式望远镜的物镜就应该比折射式望远镜大 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

显微镜与望远镜实验指导书_全

一、实验目的 1.通过实验掌握显微镜、望远镜的基本原理； 2.通过实际测量，了解显微镜、望远镜的主要光学参数； 3.根据指示书提供的参考材料自己选择2套方案，测出水准仪的放大率并比较与实验结果是否相符。 二、实验器材 1．显微镜实验：测量显微镜、分辨率板、分辨率板放大图、透明刻线板、台灯，高倍（40×、45×）、中倍（8×或10×）、低倍（2.5×、3×或4×）显微物镜各一个，目镜若干（4×、5×、10×、15×等）。 2．望远镜实验：25×水准仪、平行光管、1×长工作距测量显微镜、视场仪、白炽灯、钢板尺、升降台、光学导轨、玻罗板、分辨率板。 三、实验原理 （1）显微镜原理： 显微镜是用来观察近处微小物体细节的重要目视光学仪器。它对被观察物进行了两次放大：第一次是通过物镜将被观察物成像放大于目镜的分划板上，在很靠近物镜焦点的位置上成倒立放大实像；第二次是经过目镜将第一次所成实像再次放大为虚像供眼睛观察，目镜的作用相当于一个放大镜。 由于经过物镜和目镜的两次放大，显微镜总的放大率Γ应是物镜放大率β和目镜放大率Γ1的乘积。 Γ＝β×Γ 1 绝大多数的显微镜，其物镜和目镜各有数个，组成一套，以便通过调换获得各种放大率。显微镜取下物镜和目镜后，所剩下的镜筒长度，即物镜支承面到目镜支承面之间的距离称为机械筒长。我国标准规定机械筒长为160毫米。 显微镜的视场以在物平面上所能看到的圆直径来表示，其视场受安置在物镜像平面上的专设视场光阑所限制。 显微镜的分辨率即它所能分辨的两点间最小距离： nSinU λδ61.0= 式中：λ为观测时所用光线的波长；nSinU 为物镜数值孔径（NA ）。 从上式可见，在一定的波长下，显微镜的分辨率由物镜的数值孔径所决定，光学显微镜的分辨率，基本上与所使用光的波长是一个数量级。为了充分利用物镜的放大率，使被物镜分辨出来的细节，能同时被眼睛所看清，显微镜应有恰当的放大率。综合考虑显微物镜和人眼自身的分辨率，可得出显微镜适当的放大率范围是： 500NA<Γ<1000NA 这个范围的放大率称为有效放大率。如使用比有效放大率更小的放大率，则不能看清物镜已经分辨出的某些细节；如取用高倍目镜得到比有效放大率上限更

望远镜与显微镜实验报告

望远镜和显微镜 实验报告 BME8鲍小凡15 【实验目的】 （1）了解望远镜和显微镜的构造及其放大原理，并掌握其使用方法； （2）了解放大率等的概念并掌握其测量方法； （3）进一步熟悉透镜成像规律。 【实验原理】 一、望远镜 1、望远镜的基本光学系统 无穷远处物体发出的光经物镜后在物镜焦平面上成一倒立缩小的实像，再利用目镜将此实像成像于无穷远处，使视角增大，利于人眼观察。 图1 望远镜的基本光学系统 使用望远镜时，应先调目镜，看清分划板，再调镜筒长度。使被观察物清晰可见并与分划板叉丝无视差（中间像落在分划板平面上）。

2、望远镜的视放大率。 记目视光学仪器所成的像对人眼的张角为ω’，物体直接对人眼的张角为ω，则视放大率： tan 'tan ωωΓ= 由几何光路可知： 0'''tan ,tan '''e e y y y f f f ωω= == 因此，望远镜的视放大率： 0' 'T e f f Γ= 实际测量望远镜无焦系统的视放大率时，利用图二所示的光路图。当物y 较近时，即物距： () 100'1''e L f f f <+ 时，物镜所成的像会位于O e 右侧（实像）或左侧（虚像），经目镜后，即成缩小的实像y’’，于是视放大率： 00'''''T e e f f y f f y Γ= == 图2 测望远镜的视放大率图 3、物像共面时的视放大率。 当望远镜的被观测物位于有限远时，望远镜的视放大率可以通过移动目镜把像y’’推远到与物y 在一个平面上来测量。如图三。此时：

''tan ' ,tan y y L L ωω= = 于是可以得到望远镜物像共面时的视放大率： ()() 010''''''e T e L f f y y f L f +Γ= =- 可见，当物距L 1大于20倍物镜焦距时，它和无穷远时的视放大率差别很小。 可见，当物距L 1大于20倍物镜焦距时，它和无穷远时的视放大率差别很小。 图3 测望远镜物象共面时的视放大率 二、显微镜 1、显微镜的基本光学系统 显微镜的物镜、目镜都是会聚透镜，位于物镜物方焦点外侧附近的微小物体经物镜放大后先成一放大的实像，此实像再经目镜成像于无穷远处，这两次放大都使得视角增大。为了适于观察近处的物体，显微镜的焦距都很短。 图4 显微镜基本光学系统 使用时需先进行视度调节使分划板叉丝的像位于人眼明视距离处，再调焦使被观察物清晰可见并与分划板叉丝的像无视差。

天文望远镜原理图

一、折射式望远镜 上图为开普勒望远镜原理光路图。从天体射来的平行光线，经物镜后，在焦点以外距焦点很近处成一倒立缩小实像a′b′。目镜的前焦点和物镜的焦点是重合的，所以实像a′b′位于目镜和它的焦点之间距焦点很近的地方，目镜以a′b′为物形成放大的虚像ab。当我们对着目镜观察时，进入眼睛的光线就好像是从ab射来的。显然，图中ab的视角β远大于直接用眼睛观察天体的视角a，所以，从望远镜中看到的天体使人觉得离自己近看得更清楚。 开普勒望远镜系统是目前应用最广泛的望远镜光学系统，实际应用中还需要增加正像系统，作为双筒望远镜，一般是通过棱镜来实现，根据棱镜种类的不同，分为保罗式和屋脊式，棱镜的作用是在获得正像的同时，使光线在有限长度的镜筒内反复迂回，从而大大缩短光路，这一点对于手持式望远镜是非常重要的，早期的望远镜的物镜甚至需要吊在桅杆上，人们不可能把这样的望远镜随身携带，随意观测的。 下图为伽利略望远镜原理光路图。作为目镜的凸透镜改为凹透镜，从而使人眼睛接收到一个正立的虚像。伽利略望远镜是一种古老的观剧望远镜，能直接成立正像，但视场较小，现在一般应用于玩具望远镜，以及外观精美的观剧望远镜，高倍单筒望远镜等更倾向于作为工艺礼品的望远镜产品。 二、反射式望远镜

使用凹面主镜采集光线反射形成图像，上图是典型的牛顿反射式天文望远镜，光线被反射到镜筒内一块小的平板反射副镜到目镜成像观测。 反射式望远镜能以较低的成本获得较大的口径，从而获得较好的集光力，同时能很好的控制色差，因此至今仍被广泛应用于天文望远镜系统。 三、折反式望远镜 施密特结构 马克苏托夫结构 折反射望远镜的物镜是由折射镜和反射镜组合而成。主镜是球面反射镜，副镜是一个透镜，用来矫正主镜的像差。此类望远镜视场大，光力强，适合观测流星，彗星，以及巡天寻找新天体。根据副镜的形状，折反射镜又可以分为施密特结构和马克苏托夫结构，前者视场大，像差小；后者易于制造。

自组显微镜实验报告

自组显微镜 显微镜由一个透镜或几个透镜的组合构成的一种光学仪器，用来放大微小物体的像，是放大虚像的透镜系统。当把待观察物体放在物镜焦点外侧靠近焦点处时，在物镜后所成的实像恰在目镜焦点内侧靠近焦点处，经目镜再次放大成一虚像，观察到的是经两次放大后的倒立虚像。 【实验目的】 1、了解显微镜的基本原理和结构，并掌握其调节、使用和测量放大率的一种方法。 2、了解视觉放大率的概念并掌握其测量方法。 3、进一步熟悉透镜的成像规律。 【实验仪器】 光学平台、带有毛玻璃的白炽灯光源S、1/10mm分划板F、显微物镜L0（焦距f0＝1.5cm）、显微目镜Le（去掉物镜头的读数显微镜，焦距f e＝1.25cm）、读数显微镜架SZ－38、二维调整架SZ－07（2个）、底座4个。

【实验原理】 由于人眼分辩能力的限制，在观察远处物体或微小物体时，分辩不清物体的细节。为此人们发明了望远镜、放大镜、显微镜等仪器以增大对眼的视角。仪器增大视角的能力用视角放大率来描述。若人眼通过光学仪器观察物体时（实际是物体的像）的张角为φ，不通过光学仪器直接观察物体的张角为ψ，则视角放大率M 定义为： ψ ?ψ?tan tan ≈=M 显微镜的光学系统如图所示，它的物镜L0和目镜Le 都是会聚透镜。被观察的物体y1位于物镜前面一倍焦距f 0和二倍焦距之间，经 物镜L 0后成倒立放大实像y 2，y 2应成像在Le 的第一焦点f e 之内，经 过目镜Le 后成一放大的虚像y 3。y 3应该位于人的明视距离处。为了 适合观察近处的小物体，显微镜物镜L 0的焦距f 0应该选取比较小， 一般在12.5-30.0mm 左右。目镜主要作为放大镜，观察中间像y 2。 显微镜的视角放大率M 定义为最后的虚像和物体在明视距离处对 图1显微镜的工作原理

望远镜和显微镜实验报告材料

大学物理实验报告 【实验名称】望远镜和显微镜 【实验目的】 （1）了解望远镜和显微镜的构造及其放大原理，并掌握其使用方法； （2）了解视放大率等概念并掌握其测量方法； （3）进一步熟悉透镜成像规律。 【实验原理】 （一）望远镜 1．望远镜基本光学系统 基本的望远系统是由物镜和目镜组成的无焦系统，物镜L0的像方焦点'o F与目镜e L的物方焦点e F重合，如图所示。无穷远物体发出的光经物镜后在物镜焦平面上成一倒立缩小的实像，再利用目镜（短焦距）将此实像成像于无穷远处，使视角增大，利于人眼观察。为了利于对远处物体的观测，望远镜物镜的焦距一般较长。 1. 望远镜的基本光学系统 图示望远镜，物镜与目镜均为会聚透镜，这种望远镜称为开普勒望远镜，其优点是可在物镜与目镜之间的中间像平面上安装分划板（其上有叉丝和刻尺）以供瞄准或测量。实验装置中用到的望远镜（如分光计上的望远镜，光杠杆系统中的望远镜等）均为开普勒望远镜，在中间像平面上装有分划板。 实际上，为方便人眼观察，物体经望远镜后一般不是成像于无穷远，而是成虚像于人眼明视距离处；而且为实现对远近不同物体的观察，物镜与目镜的间距即镜筒长度可调，物镜的像方焦点与目镜的物方焦点可能会不重合。使用望远镜时，观察者应先调目镜看清分划板，使分划板成像于人眼明视距离处，再调节望远镜镜筒长度，即改变物镜、目镜间距，使被观察物清晰可见并与分划板叉丝无视差。 2. 望远镜的视放大率 视放大率Γ定义为目视光学仪器所成的像对人眼的张角（记为ω’）的正切与物体直接对人眼的张角（记为ω）的正切之比，即：

tan ' tan ωω Γ= 对图示望远镜，有： y''' tan ,tan ''o e e y y f f f ω=ω== 因此，望远镜的视放大率T Γ为 T o '=' e f f Γ 其中，e f 、'e f 分别是e L 的物方焦距、像方焦距，e f ＝'e f 。 实际测量望远镜无焦系统的视放大率时，可以利用图示光路。 用仪器测出像高''y ，从三角关系可得出： ''''' o o T e e f f y f f y Γ= == 因此无焦系统的视放大率可测出。 测量望远镜的视放大率图 3. 物像共面时的视放大率 当望远镜的被观察物位于有限远时，望远镜的视放大率可以通过移动目镜把像''y 推远到与物y 在一个平面上来测量。如图所示：

伽利略望远镜设计原理

光电技术学院 ——望远镜系统结构设计专业：电子科学与技术 班级：光电子082班 姓名：张毅 学号：2008031161 指导老师：张翔

2010年5月28日 目录 第一章引言......................................................................................... . (3) 第二章概述 (3) 2.1 课程设计的目的及意义 (3) 2.2 课程设计的内容 (3) 2.3 望远镜的介绍 (3) 2.4 望远镜的分类 (4) 第三章伽利略望镜工作原理及发展简史 (5) 3.1 望远镜的工作原理 (5) 3.2 望远镜发展简史 (5) 第四章望远镜的主要特性分析 (6) 4.1 望远镜的主要特性分析 (6) 4.2 开普勒望远镜的参数计算 (8) 第五章物镜和目镜的选择 (9) 5.1 物镜的选择 (9) 5.2 物镜实例 (10) 5.3 目镜的选择 (12) 5.4 目镜实例 (13) 第六章测微准直望远镜 (15) 6.1 测微准直望远镜概述 (15) 6.2 测微准直望远镜计量特性 (15) 第七章棱镜转向系统 (16) 7.1 Porro棱镜结构及其点 (16) 7.2 Roof棱镜结构及其特点 (16) 7.3 折转形式望远镜系统分 (17) 7.4 类似棱镜结构晶体分析 (17) 第八章光学系统初始结构参数计算方法 (17) 第九章光栅 (19) 第十章心得体会 (19)

第十一章参考文献 (20) 第一章引言 本课程的任务是在学习工程光学基础、光学测试技术等技术基础课程的基础上，进行光学仪器的设计，目的是让学生了解光学设计中主要的环节，掌握光学仪器设计、开发的基本方法，以便今后能从事光学仪器的设计、研发工作。本课程主要研究光学仪器设计中的基本部分，如：光源、目镜、物镜、分化板等，以及光学仪器设计中考虑的基本问题，如：物象位置关系、系统放大倍数、系统分辨率、相差等。课程涉光学基础、光学测试技术、误差理论及数据处理、精密仪器设计等多方面。光学设计过程分为四个阶段：外形尺寸计算、初始结构计算、象差校正和平衡以及像质评价。了解光学系统的光学特性、光学系统的设计过程。初级像差理论与像差的校正和平衡方法，像质评价与像差公差，光学系统结构参数的求解方法。望远物镜设计的特点、双胶合物镜结构参数的求解和光学特性。目镜设计的特点、常用目镜的型式和像差分析。 关键词：光学系统成像质量像差像距望远镜 第二章概述 2.1 课程设计的目的及意义 运用应用光学的知识，了解望远镜工作原理的基础上，完成望远镜的外形尺寸，物镜组，目镜组及转向系统的简易设计原理。了解光学系统中pw法的基本原理。 2.2 课程设计的内容 初级像差理论与像差的校正和平衡方法，像质评价与像差公差，光学系统结构参数的求解方法。望远物镜设计的特点、双胶合物镜结构参数的求解和光学特性。 目镜设计的特点、常用目镜的型式和像差分析。 2.3 望远镜的介绍 1．望远镜系统：望远镜是一种利用凹透镜和凸透镜观测遥远物体的光学仪器。利用通过透镜的光线折射或光线被凹镜反射使之进入小孔并会聚成像，再经过一个放大目镜而被看到。又称“千里镜”。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。 2．望远镜的一般特性 望远镜的光学系统简称望远系统，是由物镜和目镜组成。当用在观测无限远物体

望远镜与显微镜讲义

望远镜与显微镜 望远镜和显微镜都是用途极为广泛的助视光学仪器，显微镜主要用来帮助人们观察近处的微小物体，而望远镜则主要是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。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一个物镜和一个目镜组成。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。 [实验目的] 1. 学会用物像放大法测透镜的焦距。 2. 熟悉望远镜和显微镜的构造及其放大原理。 3. 掌握光学系统的共轴调节方法。 4.学会望远镜、显微镜放大率的测量。 [实验原理] 1．物像放大法测透镜的焦距 测量透镜焦距的方法虽然有许多种，但是在某些情况下，由于透镜的光心位置无法精确 测定，甚至物屏、像屏的位置也艰定准确．所以会给测量带来一定困难。用物像放大法测透 镜或透镜组的焦距就能完全克服这一困难。 图1 如图1所示，将微尺分化板作为物置于导轨上，被测透镜也置于导轨上，其间距要大于被测透镜焦距，固定微标尺和待测透镜，并记录下它们的位置，由此可得到物距，移动测微目镜并在其中看到清晰的微尺放大像，并与测微目镜分划板无视差。测出其横向放大率为 β。由横向放大率公式：s s '-=β 可求出像距，最终由成像公式：f s s '= '+111 计算出焦 距。 2．望远镜的构造及其放大原理。 望远镜通常是由两个共轴光学系统组成，我们把它简化为两个凸透镜，其中长焦距的凸透镜作为物镜，短焦距的凸透镜作为目镜。物镜的作用是将远处物体发出的光经会聚后在目镜物方焦平面上生成一倒立的实像，而目镜起一放大镜作用，把其物方焦平面上的倒立实像再放大成一虚像，供人眼观察。图2所示为开普勒望远镜的光路示意图，图中L 0为物镜，Le 为目镜。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

光学望远镜系统的设计

光学望远镜系统的设计 【摘要】运用光学知识，在了解望远镜工作原理的基础上，根据开普勒望远镜的主要参数，完成望远镜的外形尺寸、物镜组、目镜组及转像系统的简易设计。 【关键词】望远镜设计；视放大率；凸透镜；焦距 1引言

上图中物镜框为孔径光阑，也是入射光瞳，出射光瞳目镜像方焦点外，观察者再次观察成像情况，望远镜系统的视场光阑设在物镜的像平面处。 下面介绍望远镜系统中的光学参数。 （1）望远镜系统的放大率分别为： 轴向放大率α= f2f1 2 垂轴放大率β=?f2f1 角放大率γ=?f1f2 且这三种放大率之间的关系为αγ=β，可见它们仅仅取决于望远镜系统的结构参数。 （2）望远镜系统的视放大率 对于目视光学仪器来说，更有意义的特性是它的视放大率。由于物体位于无限远。物体对人眼所成张角θ眼和对仪器的张角θ是相等的，即θ眼=θ，物体通过望远镜对人眼的张角θ眼‘ 等于仪器像方视场角θ′，即θ眼’ =θ‘。望眼镜的作用是把 视角从原来的θ放大到θ’。设视场光阑的孔径为D 0。则： tan θ=?D 02 f 1=?D 02f 1 tan θ′=?D 02 f 2=?D 02f 2 所以望远镜的视放大率为：Γ= tan θ′ tan θ=?f 1f 2 于此可见欲增大视放大率，必增大物镜的焦距或减小目镜的焦距。 （3）望远镜的极限分辨角 表示观测仪器精度的指标是极限分辨角。若以60''作为人眼的分辨极限，为使望远镜所能分辨的细节也能被人眼分辨，则望远镜的视放大率和它的极限分辨角Φ应满足 ΦΓ=60'' 所以，若要求分辨角减小，视放大率应该增大。或者说望远镜视放大率越大，它的分辨角即精度越高，人眼极限分辨角为 α=1.22λ/D （4）望远镜的结构尺寸 当光学间隔?=0时，目镜观察中间实像应是实像位于目镜的焦平面上，因此从物镜到目镜为望远镜的筒长L =f 1+f 2。 3设计内容 （1）望远镜外形尺寸设计 设计一个开普勒式望远镜，其主要要求如下：

望远镜和显微镜实验报告

望远镜和显微镜 实验报告 精51 赵诣 2005010482

一、实验目的 （1）了解望远镜和显微镜的构造及其放大原理，并掌握其使用方法； （2）了解视放大率等概念并掌握其测量方法； （3）进一步熟悉透镜成像规律。 二、实验原理 （一）望远镜 1．望远镜基本光学系统 基本的望远系统是由物镜和目镜组成的无焦系统，物镜L0的像方焦点'o F与目镜e L的物方焦点e F重合，如图所示。无穷远物体发出的光经物镜后在物镜焦平面上成一倒立缩小的实像，再利用目镜（短焦距）将此实像成像于无穷远处，使视角增大，利于人眼观察。为了利于对远处物体的观测，望远镜物镜的焦距一般较长。 望远镜的基本光学系统 图示望远镜，物镜与目镜均为会聚透镜，这种望远镜称为开普勒望远镜，其优点是可在物镜与目镜之间的中间像平面上安装分划板（其上有叉丝和刻尺）以供瞄准或测量。实验装置中用到的望远镜（如分光计上的望远镜，光杠杆系统中的望远镜等）均为开普勒望远镜，在中间像平面上装有分划板。

实际上，为方便人眼观察，物体经望远镜后一般不是成像于无穷远，而是成虚像于人眼明视距离处；而且为实现对远近不同物体的观察，物镜与目镜的间距即镜筒长度可调，物镜的像方焦点与目镜的物方焦点可能会不重合。使用望远镜时，观察者应先调目镜看清分划板，使分划板成像于人眼明视距离处，再调节望远镜镜筒长度，即改变物镜、目镜间距，使被观察物清晰可见并与分划板叉丝无视差。 2. 望远镜的视放大率 视放大率Γ定义为目视光学仪器所成的像对人眼的张角（记为ω’）的正切与物体直接对人眼的张角（记为ω）的正切之比，即： ω ωtan tan ' = Γ 对图示望远镜，有： y y f y f y e o ' '='='''= 'ωωtan ,tan 因此，望远镜的视放大率T Γ为 e o T f f '' = Γ 其中，e f 、'e f 分别是e L 的物方焦距、像方焦距，e f ＝'e f 。 实际测量望远镜无焦系统的视放大率时，可以利用图示光路。 用仪器测出像高''y ，从三角关系可得出： y y f f f f e o e o T ' '='='= Γ' 因此无焦系统的视放大率可测出。

望远镜与显微镜_教案

望远镜与显微镜 教学目标一、知识与技能： 1．通过活动了解望远镜、显微镜的主要组成和基本原理。 2．通过阅读初步了解望远镜发展的历程及其在人类探索宇宙奥秘中所起的重大作用，培养学生进一步研究望远镜的兴趣。 3．通过阅读初步了解显微镜发展历程及其在应用前景，引导学生认识科技对人类生活的重要性。 二、过程与方法： 尝试应用已知的凸透镜规律成像和凹透镜的对光的作用解释望远镜、显微镜的基本原理。 三、情感态度、价值观： 通过望远镜和显微镜的学习使学生初步认识望远镜和显微镜对人类探索宇宙和人类生活的影响。 教学重难点 重点：引导学生，通过自己的观察，了解望远镜与显微镜的基本组成和功能。 难点：如何让学生通过两个透镜组合得出显微镜、望远镜的成像情况以及原理。 教学准备望远镜显微镜 教学过程 1．复习提问： （1）怎样辨别凸透镜和凹透镜？有哪几种方法？ （2）凸透镜的成像规律有哪些应用？请举例说明？ （3）生活中人们是怎样矫正近视眼和远视眼的？ 2．播放一段视频：神话故事《葫芦娃》 3．设问：千里眼葫芦娃有特殊的本领，他能够看到很远以外的东西。。大家想一想我们人类是否拥有和他有一样的本领呢？是通过什么工具做到的？ （一）望远镜 1．展示双筒望远镜的实物，学生观察内部结构。

2．设问：哪位同学用过望远镜，给大家介绍一下你所知道望远镜的知识。 3．指导学生阅读课本第一、第二段及“信息快递”（） 4．投影展示望远镜结构图（课件） 5．归纳：通常的望远镜可看作是由两个透镜组成的，靠近眼睛的透镜叫做目镜，靠近物体的透镜叫做物镜。 （二）通过两个透镜观察物体 1．设问：如果我们身边有透镜，自己能不能用透镜来组成望远镜呢？ 2．指导学生用桌上的透镜按要求观察物体 （注意透镜的变化和每个透镜的位置） （1）用一只凸透镜和凹透镜，凹透镜作为目镜，以凸透镜作为物镜，缓慢调节两个透镜间的距离，直到看的最清楚为止。 （2）设问： ①你看到的物体有什么变化？ ②它的作用和什么是一样的呢！ ③我们可不可以利用透镜自己做望远镜呢？该怎么做？ ④把两个透镜调换位置，凹透镜作为物镜，以凸透镜作为目镜可以吗？两个凸透镜可不可以制作望远镜呢？ （3）设问： ①那两个凸透镜可不可以制作望远镜呢？ ②如果可以怎么组合呢？ （4）设问：我们有几种方法来自制望远镜？

自组望远镜和显微镜

自组望远镜和显微镜 实验内容及要求： 1、自组一台聚焦于无穷远处的望远镜 选取光学器件自组一台聚焦于无穷远处的望远镜。 提示：聚焦于无穷远处的望远镜要求分划板与物镜之间的距离等于物镜的焦距。 2、用自组的聚焦于无穷远处的望远镜测量另一凸透镜的焦距 提示：该望远镜是一聚焦于无穷远处的望远镜，用其观察物体时，入射光要求是平行光，否则是看不清物的。 3、用自组的聚焦于无穷远的望远镜测量凹透镜焦距 提示：可在上一实验内容的基础上进行实验操作。 4、自组显微镜 根据显微镜原理，在所给的光学元件中要选出焦距最短的凸透镜作为物镜，另一短焦距凸透镜作为目镜。在实验中可通过改变物屏与物镜位置的办法来改变显微镜的放大率。本内容为自组与观察性实验，不要求定量的测量。 提供的主要器材有： 凸透镜、凹透镜、物屏、像屏（分划板）、光具座、直尺、支架等 提示要点： 1、理解薄透镜的成像规律。近轴光线条件下，薄透镜成像公式。。 2、了解放大镜、望远镜及显微镜的工作原理。 3、会用简单的方法估计凸透镜的焦距。 4、理解视差概念，知道如何才能消除视差。 光学实验中经常要准确地测量像的大小、位置等，在调整过程中一定要注意消视差。视差产生的原因：若分划板与被测物体（或像）不共面时，随眼睛的晃动（观察位置稍微改变），分划板与被测物体（或像）之间会有相对移动，难以准确测量。若像与分划板之间有视差时，说明两者不共面，应稍稍调节像或分划板的位置，并同时微微晃动眼睛，直到像与分划板之间无相对移动即无视差，此时可准确读数。 实验报告要求： 1、写明本实验的目的和意义； 2、阐述实验的基本原理、设计思路和研究过程； 3、记下所用仪器、材料的规格或型号、数量等； 4、记录实验的全过程，包括实验步骤、各种实验现象和数据处理等； 5、分析实验结果，讨论实验中出现的各种问题； 6、得出实验结论，并提出改进意见。