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1、自制望远镜的实验总结论文关键词:显微镜;望远镜;折射;反射;物镜;目镜;实像;虚象论文摘要:综合分析了望远镜的功能结构和成像原理。指出常见的望远镜可简 单分为伽利略、开普勒、和牛顿式望远镜。并以开普勒望远镜为例绍简易望远 镜的制作方法。我们在观察细小物体时，总是习惯上把物体移得离眼睛近一些， 这样可以增大视角。但是这种方法是有一定限度的。当物体移到近点以后，就不 能再用这种方法来增大视角了。另外，在观察比较远的物体时（例如宇宙天体）， 由于它们到人眼的距离是无法缩短的，因而上述方法就不能再适用了。人类要想 观察到很小或很远的物体时，为了增大视角，就需要使用显微镜和望远镜来扩大 人眼的视觉范围。
2、它们的光学系统十分相似，都是由物镜和目镜两部分组成。文 章只讨论望远镜的有关内容。一、望远镜的作用.望远镜是一种观察远处物体通常呈筒状的光学仪器，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放大成像的 光学仪器。就实质来说，望远镜只不过是扩大人眼的视角范围。最初它最大的用 处是观察天体，人类借助望远镜几乎考察遍了太阳系所有的行星，并投向更遥远 的太空。望远镜延长了人眼的视线，实现了人类千里眼的梦想。如今，望远镜的 使用越来越普遍，野外观察、剧场观看潜望镜、瞄准镜等也都采用了望远镜的原 理。二、望远镜的结构简易天文望远镜由物镜、物镜镜筒、目镜、目镜镜筒等组成
3、。最简单的望远 镜由两片镜片组成，物镜为凸透镜或凹镜目镜可以是凸透镜，也可以是凹透镜。中央比边缘薄的是凹透镜，用来纠正近视;中央比边缘厚的是凸透镜，用来纠正 远视。常见望远镜可简单分为伽利略，开普勒，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。一般为 民用或儿童玩具 用放大倍数通常为3- 12倍。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，所以目前军用小型天文 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
4、正像系统。反射望远镜该类镜最早由牛顿发明，其物镜是凹面反射镜，没有色 差，而且将凹面制成旋转抛物面即可消除球差。凹面上镀有反光膜，通常是铝。 反射望远镜镜筒较短，而且易于制造更大的口径，所以现代大型天文望远镜几乎 无-例夕卜都是反射结构。三、望远镜成像原理望远镜之所以能看见很远的物体，主要是内部核心部件透镜对光线的折射作 用而形成的。以开普勒望远镜例，当远方天体发出的平行光线经过物镜后，在物 镜焦点外距焦点很近的地方，得到天体的倒立、缩小的实像。目镜的前焦点和物 镜的后焦点是重合在一起的，所以实像位于目镜和它的焦点之间离焦点很近的 地方。所成实像对目镜来说物体，再经过目镜成像为一正立放大的虚像
5、。这样， 当我们对着目镜进行观察的时候，所看到的是天体的倒立、放大的虚像。四、望远镜的制作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，把一块凸透镜和一块凹镜排成一条线，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。下面我们主要讲述开普勒望远镜的制作方法。设计简易天文望远镜，有四个指标是需要认真 考虑的。（一）放大率望远镜的放大率M等于物镜焦距F同目镜焦距f比:M = P/f。物 镜的焦距越长，目镜的焦距越短，望远镜的放大率就会越大。一般来说，目镜 的焦距不能太短，否则会产生严重的像差。物镜的焦距也不能太长，否则在望远 镜
6、里看到的天空范围太窄小。也就是说望远镜的放大倍数要适中才好，个人使用 的小型手持式望远镜不宜使用过大放大倍率，一般以3- 12倍为宜，倍数过大 时，成像清晰度就会变差，同时抖动严重。超过12倍的望远镜-般使用三角架等 方式加以固定。（二）相对口径。相对口径是反映望远镜聚光本领的指标。相对口径A等于口 径D同物镜的焦距F的比:A=D/F.相对口径大，在望远镜里看到的天体就明亮; 相对口径小，在望远镜里看到的天体就灰暗。（三）视场。视场是指在望远镜里看到的天空范围。如果用望远镜观看天空， 那么所看见的天空部分的角直径叫做望远镜的视场。用w表示。对同一架望远 镜来说，视场同目镜的焦距有关，一般来说，
7、物镜的焦距越长，放大率就越大， 但视场会越小，看到的天空范围就会越窄小。视场太小，在望远镜里寻找要观测 的天体会很困难。（四）分辨角。望远镜的分辨角，指的是其像点刚刚能够分辨开的个点的角距 离。明白了望远镜原理及要求，我们很容易制作一台简易的望远镜。制作方法 具体如下：1. 选择物镜和目镜。物镜安装在转换器的孔上，由一组透镜组成的，能够把物体清晰地放大。目镜是插在目镜筒顶部的镜头，也由一组透镜组成，可以使物 镜成倍地分辨、放大物像。买来的物镜测定焦距，把物镜对着太阳，在镜片的另 一侧放张白纸板，前后移动白纸板，使太阳在白纸板上成像清晰。用直尺量出镜 片到白纸板的距离，这个距离就是镜片的焦距。在
8、光具座上的透镜支架上放上两 个焦距不同的凸透镜。焦距较大的透镜作物镜，焦距较小的透镜作目镜，并使两 镜相隔一-定距离，并从目镜中观察成像的情况，然后改换物镜的焦距，直到看 见合适的放大图象。2. 设计镜筒。为了便于调节焦距，镜筒可做成两节，-节是物镜镜筒，-节 是目镜镜筒。它们都用黄纸板（马粪纸）制作。物镜镜筒的直径约等于物镜的直径， 物镜镜筒的长度约等于物镜的焦距。目精镜筒的直径约等于目镜的直径，目镜镜 筒的长度比目镜焦距长5080毫米。目镜镜筒的外径等于物镜镜筒的内径，使得 目镜镜筒既能插入物镜镜筒，又能贴得比较紧，便于前后调节焦距。3物镜镜筒的制作。用长度稍长于物镜焦距、直径约等于物镜直
9、径的圆管做 芯柱。物镜镜筒用黄板纸条卷绕两三层制作。先把黄板纸切成70 80毫米宽的 纸条。把做最里层的黄板纸条一面涂上墨，等墨干透后再制作镜筒。注意墨面朝 里，以消除杂散光。并要求纸条-圈紧挨-圈，不能有间隙，也不能重叠。在镜 筒的两端和纸条的接头处，要用涂有浆糊或胶水的牛皮纸固定好。第一层卷好后， 在外面涂上浆糊或胶水，然后卷绕第二层。注意第二层的卷绕方向和第一层相反。 依次类推一般卷三层黄板纸就足够了。镜筒的最外面糊上一层牛皮纸。镜筒卷 好后稍晾一会把芯柱抽出，然后竖直放在室内晾干。镜筒卷得比需要稍长一些， 卷好晾干后再用锋利的刀截成需要的长度。4.目镜镜筒的制作。用直径约等于目镜的圆管做芯柱。目镜镜筒的卷绕方法同物镜镜筒基本相同，但目镜镜筒的外径等于物镜镜筒的内径。当目镜镜筒外 径卷绕到已经接近物镜镜筒内径的时候，通过糊牛皮纸来逐渐达到要求。5.镜片的安装。为了把镜片定位，可在镜片上家套筒。在目镜镜筒的末端， 加一段卷纸，以免目镜镜筒滑进物.镜镜筒。安装镜片要使物镜和目镜的光轴和 镜筒的中心线重合。这是制作望远镜的一-个难点。调整好之后，把物镜和目镜 都固定下来。这样一架简易的望远镜就做成了。
