【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 2525fflffM討論： ① 1111111 ??????? 39。39。39。39。39。 fsflsl,OF 幾乎重合與由于即為物鏡的橫向放大率，其中，“ — ”號(hào)表示物鏡成倒立像 ② 239。225 Mf ?為目鏡的放大本領(lǐng) ③ 21 MM ?? ??????? 200:,5,40: 21 MM 則目鏡物鏡例 ?④ 顯微鏡也是將物體直接放大，達(dá)到增大視角的目的。 顯微鏡放大本領(lǐng)等于物鏡橫向放大率與目鏡放大本領(lǐng) 的乘積。 ⑤ 顯微鏡將微小物體成放大的象，常用于觀察近距離處肉眼難以看清的 細(xì)小物體。 167。 望遠(yuǎn)鏡的放大本領(lǐng) 一、定義： 幫助人眼觀察遠(yuǎn)處物體的放大鏡。 ? 作用：將遠(yuǎn)物從物空間移至望遠(yuǎn)鏡的像空間，從而增大對(duì)人眼的視角。 ∴ 人眼以對(duì)望遠(yuǎn)鏡像空間的觀察代替了對(duì)物空間的觀察。 ? 性質(zhì)：是一種放大鏡。 只是不是將物體直接放大，而是將遠(yuǎn)物移近， 從而增大視角。 二、結(jié)構(gòu)及分類 結(jié)構(gòu)： 物鏡系統(tǒng) +目鏡系統(tǒng) 分類： ① 按物鏡的種類分： A、反射式望遠(yuǎn)鏡：物鏡為反射鏡； B、折射式望遠(yuǎn)鏡：物鏡為透鏡。 ② 按目鏡種類分： A、開普勒望遠(yuǎn)鏡：目鏡為會(huì)聚透鏡； B、伽利略望遠(yuǎn)鏡：目鏡為以散透鏡。 三、開普勒望遠(yuǎn)鏡 U‘ O U‘’ 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 物鏡和目鏡均為會(huì)聚透鏡，且物鏡像方焦點(diǎn)與目鏡物方焦點(diǎn)重合。 o1 F1` F2 o2 物鏡系統(tǒng) 目鏡系統(tǒng) U P` Q` 39。y?原理：光路如圖示 無窮遠(yuǎn)處的物體 PQ發(fā)出的平行光入射于物鏡系統(tǒng)，成實(shí)象 P‘ Q’ 于 象方焦平面上；因?yàn)槲镧R系統(tǒng)的象方焦平面與目鏡系統(tǒng)的物方焦平面重 合，故最終由目鏡系統(tǒng)出射的光為平行光，成 倒立象于無窮遠(yuǎn)處。（望 遠(yuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)都這樣） P Q Q‘’ P‘’ U‘ O U‘’ o1 F1’ F2 o2 物鏡系統(tǒng) 目鏡系統(tǒng) U P` Q` 39。y?P Q Q‘’ P‘’ U U‘’ 39。1f2f?放大本領(lǐng) 239。39。39。39。39。39。39。39。fyUUQP??????對(duì)人眼的視角最后像由于遠(yuǎn)物不能任意移近，但卻有一定的視角 U，當(dāng)人眼前后移動(dòng)距離不大時(shí)， U不變； 即：當(dāng)去掉望遠(yuǎn)鏡而將人眼移至P1‘處觀察遠(yuǎn)物時(shí)，人眼的視角 39。139。fyU ??39。239。1239。139。39。ffffUUM ????? 開普勒放大本領(lǐng)注： 。,0,0,0: 39。239。1 故成倒立像???? MffA ? .,: 39。239。1 越大越短越長(zhǎng) MffBC： 目鏡的物方焦平面在鏡筒內(nèi)，可以放置分劃板叉絲進(jìn)行測(cè)量； D： 眼睛的位置 O在鏡筒之外，望遠(yuǎn)鏡的視場(chǎng)較大。 E： 鏡筒長(zhǎng)度 L= f1’+ f2‘，鏡筒較長(zhǎng)。 四、伽利略望遠(yuǎn)鏡 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 物鏡為會(huì)聚透鏡和目鏡為發(fā)散透鏡，且物鏡像方焦點(diǎn)與目鏡物方焦點(diǎn)重合。 U` O1 O2 F1` F2 O U’’ Q’’ P Q U U 原理：光路如圖示 無窮遠(yuǎn)處的物體 PQ發(fā)出的平行光入射于物鏡系統(tǒng)，原應(yīng)成實(shí)象 P‘ Q’ 于象方焦平面上；但成像前遇目鏡，故作虛物對(duì)目鏡成像；又因物 鏡系統(tǒng)的象方焦平面與目鏡系統(tǒng)的物方焦平面重合，故最終由目鏡系統(tǒng) 出射的光為平行光，成 正立 象于無窮遠(yuǎn)處。 Q` 39。y?39。1f2f? ?39。139。fyU ??? ?39。239。239。39。39。39。fyfyUU ????39。239。139。39。ffUUM ??? 放大本領(lǐng) 使用望遠(yuǎn)鏡后，無窮遠(yuǎn)處的象對(duì)眼睛的張角為： 未使用望遠(yuǎn)鏡時(shí)，無窮遠(yuǎn)處物體對(duì)眼睛的張角為： 伽利略望遠(yuǎn)鏡的放大本領(lǐng)： ④ 鏡筒長(zhǎng)度 L = f1`f2，筒長(zhǎng)較短。 ① f1`為正值， f2`為負(fù)值，故放大本領(lǐng) M為正值，望遠(yuǎn)鏡成 正立的象； 說明： ② 目鏡的物方焦平面在鏡筒之外，無法放置分劃板； ③ 眼睛的位置 O理論上位于鏡筒之內(nèi)，實(shí)際進(jìn)入眼睛的光束的范圍因此 而受限制，故視場(chǎng)較小； 注：望遠(yuǎn)鏡不是將物直接放大，而是將物移近，從而增大視角。 五、反射式望遠(yuǎn)鏡 太空實(shí)驗(yàn)室 —— 哈勃太空望遠(yuǎn)鏡 哈勃空間望遠(yuǎn)鏡外觀像一個(gè) 5層樓高 的圓筒，其主體長(zhǎng) 米，最大直徑 (其中光學(xué)主鏡口徑為 ，副鏡直徑 ，兩者相距 ，構(gòu)成 卡斯格倫反射系統(tǒng) )，兩塊長(zhǎng)達(dá) 12米左右的太陽能電池翼板伸展在鏡筒兩側(cè)，總重量達(dá) 。這是一座高度自動(dòng)化的空間天文臺(tái)，它的主要性能要比通常的地面光學(xué)望遠(yuǎn)鏡 優(yōu)越一個(gè)量級(jí)以上 。哈勃空間望遠(yuǎn)鏡從 1979年藍(lán)圖設(shè)計(jì)到 1990年投入觀測(cè)， 歷時(shí) 10余年 ， 耗資 15億 美元。若按重量計(jì)算，平均 每克造價(jià)接近 130美元 ，遠(yuǎn)比純金更貴。哈勃望遠(yuǎn)鏡 擁有 5臺(tái)主要的科學(xué)觀測(cè)儀器 ，包括兩臺(tái)照相儀，兩臺(tái)光譜儀和一臺(tái)高速光度計(jì)。 “ 哈勃 ” 望遠(yuǎn)鏡 “ 哈勃 ” 望遠(yuǎn)鏡拍到的馬頭星云 AAT36 “ 哈勃 ” 望遠(yuǎn)鏡拍到的獵戶座四邊形星群 哈勃望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)的迄今為止宇宙中最冷的地方 —— “ 回飛棒星云 ” （位于人馬座，距離地球 5000光年）。是一團(tuán)由正在死亡的恒星排出的氣體。人類迄今為止所了解的宇宙中，絕大多數(shù)星云的溫度都高過宇宙大爆炸以來的背景溫度 3K，而這一星云的溫度則 低至 1K（只比理論上的最低溫度 —— 連原子也會(huì)停止活動(dòng)的絕對(duì)零度 —— 高 1度），溫度如此之低， 可能是 “ 回飛棒星云 ”的獨(dú)特形狀造成其氣體的高速擴(kuò)散 。 六、激光擴(kuò)束器 定義： 擴(kuò)束器 —— 將光束橫截面擴(kuò)大的光學(xué)儀器。 激光擴(kuò)束器 —— 將激光束橫截面擴(kuò)大的光學(xué)儀器。 裝置 ? 倒用的折射式望遠(yuǎn)鏡是很好的激光擴(kuò)束器； F1` F2 物鏡系統(tǒng) 目鏡系統(tǒng) F1` F2 目鏡 目鏡 開氏 伽氏 ? 顯微鏡的物鏡（ 40 、 100 ）也可作簡(jiǎn)單的激光擴(kuò)束器。 167。 光闌 光瞳 從本節(jié)開始，對(duì)光能量的傳播所涉及的基本概念進(jìn)行介紹。 一、光闌 定義： 光學(xué)系統(tǒng)中凡是對(duì)光能量具有限制作用的元件。 如：光學(xué)系統(tǒng)中的透鏡的外緣、開孔、光屏等。 有效光闌： 在光學(xué)系統(tǒng)中，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)光能量的傳播范圍起決定性 限制作用的那一個(gè)光闌。 有效光闌 有效光闌 注意： 有效光闌的確定是以成象物體的確定為前提的，即同一系統(tǒng)中， 當(dāng)物體的位置不同時(shí)，有效光闌可能會(huì)不同。 1F 2o1oP 39。P1F 2o1oP 39。P1uu2u2u 39。u1u二、光瞳 入射光瞳（入瞳） —— 有效光闌經(jīng)其前方光學(xué)系統(tǒng)所成的象。 出射光瞳（出瞳） —— 有效光闌經(jīng)其后方光學(xué)系統(tǒng)所成的象。 1F2o1oBBP 39。P39。B39。B39。39。B39。39。B有效光闌 入瞳 出瞳 u 39。u入射孔徑角 出射孔徑角 現(xiàn)在要尋找一個(gè)普遍適用的方法，以便能確定任何復(fù)雜光具組的所有反射鏡、透鏡或開孔的屏中究竟哪一個(gè)實(shí)際上起著限制光束的作用。 如圖： 三、 有效光闌、入瞳和出瞳的確定方法 對(duì)一個(gè)確定的物點(diǎn)： 求出