《显微镜与望远镜》
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显微镜
显微镜是由一个透镜或几个透镜的组合构成的一种光学仪器，是人类进入原子时代的标志。主要用于放大微小物体成为人的肉眼所能看到的仪器。显微镜分光学显微镜和电子显微镜：光学显微镜是在1590年由荷兰的杨森父子所首创。现在的光学显微镜可把物体放大1600倍，分辨的最小极限达0.1微米，国内显微镜机械筒长度一般是160mm。电子显微镜是在1926年，被汉斯·布什发明出来的。
显微镜的分类：
一、光学显微镜：是在1590年由荷兰的詹森父子所首创。现在的光学显微镜可把物体
放大1500倍，分辨的最小极限达0.2微米。光学显微镜的种类很多，除一般的外，主要有暗视野显微镜一种具有暗视野聚光镜，从而使照明的光束不从中央部分射入，而从四周射向标本的显微镜.荧光显微镜以紫外线为光源，使被照射的物体发出荧光的显微镜。结构为：目镜，镜筒，转换器，物镜，载物台，通光孔，遮光器，压片夹，反光镜，镜座，粗准焦螺旋，细准焦螺旋，镜臂，镜柱。
1、暗视野显微镜
暗视野显微镜由于不将透明光射入直接观察系统，无物体时，视野暗黑，不可能观察到任何物体，当有物体时，以物体衍射回的光与散射光等在暗的背景中明亮可见。在暗视野观察物体，照明光大部分被折回，由于物体(标本)所在的位置结构，厚度不同，光的散射性，折光等都有很大的变化。
2、相位差显微镜
相位差显微镜的结构：相位差显微镜，是应用相位差法的显微镜。因此，比通常的显微镜要增加下列附件：
(1) 装有相位板(相位环形板)的物镜，相位差物镜。
(2) 附有相位环(环形缝板)的聚光镜，相位差聚光镜。
(3) 单色滤光镜-(绿)。
各种元件的性能说明
(1) 相位板使直接光的相位移动90°，并且吸收减弱光的强度，在物镜后焦平面的适当位置装置相位板，相位板必须确保亮度，为使衍射光的影响少一些，相位板做成环形状。
(2) 相位环(环状光圈)是根据每种物镜的倍率，而有大小不同，可用转盘器更换。
(3) 单色滤光镜系用中心波长546nm(毫微米)的绿色滤光镜。通常是用单色滤光镜入观察。相位板用特定的波长，移动90°看直接光的相位。当需要特定波长时，必须选择适当的滤光镜，滤光镜插入后对比度就提高。此外，相位环形缝的中心，必须调整到正确方位后方能操作，对中望远镜就是起这个作用部件。
3、荧光显微镜
在萤光显微镜上，必须在标本的照明光中，选择出特定波长的激发光，以产生荧光，然后必须在激发光和荧光混合的光线中，单把荧光分离出来以供观察。因此，在选择特定波长中，滤光镜系统，成为极其重要的角色。
荧光显微镜原理：
(A) 光源：光源辐射出各种波长的光(以紫外至红外)。
(B) 激励滤光源：透过能使标本产生萤光的特定波长的光，同时阻挡对激发萤光无用的光。
(C) 荧光标本：一般用荧光色素染色。
(D) 阻挡滤光镜：阻挡掉没有被标本吸收的激发光有选择地透射荧光，在荧光中也有部分波长被选择透过。以紫外线为光源，使被照射的物体发出荧光的显微镜。电子显微镜是在1931年在德国柏林由克诺尔和哈罗斯卡首先装配完成的。这种显微镜用高速电子束代替光束。由于电子流的波长比光波短得多，所以电子显微镜的放大倍数可达80万倍，分辨的最小极限达0.2纳米。1963年开始使用的扫描电子显微镜更可使人看到物体表面的微小结构。
4、超声波显微镜
超声波扫描显微镜的特点在于能够精确的反映出声波和微小样品的弹性介质之间的相互作用，并对从样品内部反馈回来的信号进行分析！图像上（C-Scan）的每一个象素对应着从样品内某一特定深度的一个二维空间坐标点上的信号反馈，具有良好聚焦功能的Z.A传感器同时能够发射和接收声波信号。一副完整的图像就是这样逐点逐行对样品扫描而成的。反射回来的超声波被附加了一个正的或负的振幅，这样就可以用信号传输的时间反映样品的深度。用户屏幕上的数字波形展示出接收到的反馈信息（A-Scan）。设置相应的门电路，用这种定量的时间差测量（反馈时间显示），就可以选择您所要观察的样品深度。
5、解剖显微镜
解剖显微镜，又被称为实体显微镜、体视显微镜或立体显微镜，是为了不同的工作需求所设计的显微镜。利用解剖显微镜观察时，进入两眼的光各来自一个独立的路径，这两个路径只夹一个小小的角度，因此在观察时，样品可以呈现立体的样貌。解剖显微镜的光路设计有两种：The Greenough Concept和The Telescope Concept。解剖显微镜常常用在一些固体样本的表面观察，或是解剖、钟表制作和小电路板检查等工作上。
6、共聚焦显微镜
从一个点光源发射的探测光通过透镜聚焦到被观测物体上，如果物体恰在焦点上，那么反射光通过原透镜应当汇聚回到光源，这就是所谓的共聚焦，简称共焦。激光扫描共聚焦显微镜[Confocal Laser Scanning Microscope(CLSM或LSCM)]在反射光的光路上加上了一块半反半透镜(dichroic mirror)，将已经通过透镜的反射光折向其它方向，在其焦点上有一个带有针孔(Pinhole)，小孔就位于焦点处，挡板后面是一个光电倍增管(photomultiplier tube，PMT)。可以想像，探测光焦点前后的反射光通过这一套共焦系统，必不能聚焦到小孔上，会被挡板挡住。于是光度计测量的就是焦点处的反射光强度。其意义是：通过移动透镜系统可以对一个半透明的物体进行三维扫描。
7、金相显微镜
金相显微镜主要用于鉴定和分析金属内部结构组织，它是金属学研究金相的重要仪器，是工业部门鉴定产品质量的关键设备，该仪器配用摄像装置，可摄取金相图谱，并对图谱进行测量分析，对图象进行编辑、输出、存储、管理等功能。国内厂家较多，历史悠久。
二、电子显微镜：现在电子显微镜最大放大倍率超过1500万倍，而光学显微镜的
最大放大倍率约为2000倍，所以通过电子显微镜就能直接观察到某些重金属的原子和晶体中排列整齐的原子点阵。电子显微镜的分辨本领虽已远胜于光学显微镜，但电子显微镜因需在真空条件下工作，所以很难观察活的生物，而且电子束的照射也会使生物样品受到辐照损伤。其他的问题，如电子枪亮度和电子透镜质量的提高等问题也有待继续研究。
场发射扫描电子显微镜
主要用途：该仪器具有超高分辨率，能做各种固态样品表面形貌的二次电子象、反射电子象观察及图像处理。具有高性能x射线能谱仪，能同时进行样品表层的微区点线面元素的定性、半定量及定量分析，具有形貌、化学组分综合分析能力。
仪器类别： 03040702 /仪器仪表/光学仪器 /电子光学及离子光学仪器
指标信息：二次电子象分辨率：1.5nm 加速电压：0～30kV 放大倍数：10-50万倍连续可调工作距离：5～35mm连续可调倾斜：-5°～45° x射线能谱仪：分辨率：133eV 分析范围：B-U
附件信息：镀金镀炭仪 ISIS图像处理系统背散射探头
场发射扫描电镜，由于分辨率高，为纳米材料的研究提供了可靠的实验手段。另外，对半导体材料和绝缘体，都能得到满意的图像，对超导薄膜，磁性材料，分子束外延生长的薄膜材料，半导体材料进行了形貌观察，并对多种材料进行了微区成份分析，均能得到满意的结果显微镜用途：
∙物质成分分析。
∙矿物质分析。
∙分子、中子、原子…等分析。
∙细胞、基因…等分析。
∙细菌、病毒分析。
∙金相分析
∙集成电路生产中各种检测。
∙电子器件检测，如晶振、连接器、液晶屏扽。
分辨本领：
它的观察对象是细小的近物，故通常以最小分辨距离δy m直接标志它的分辨本领。根据瑞利判据以及爱里斑的半角宽度公式，并考虑到显微镜工作在齐明点，可以导出显微镜的最小分辨距离公式为
式中n为物方折射率，u o为物光束的孔径角，λo为真空波长,乘积n sin u o称为数值孔径,用N.A.表示。作为一种数量级的估算，数值孔径最大不超过N.A.≈n≈1.5（油浸镜头），故δy m有个限度
δy m≥0.4λo,
在可见光波段, δy m≥0.2μm。为了充分发挥显微镜的分辨能力,应将δy m放大到足以使眼睛可分辨的距离δy e≈δθe×25cm≈0.075mm，由此估算光学显微镜的横向线放大率
v≈δy e/δy m≈400倍。当然过高的放大率也没有必要,此时仪器仍然无法分辨δy m以下的细节。这个与分辨本领相匹配的放大率称为显微镜的正常放大率或有效放大率。设计时一般选用放大率稍大于正常放大率，光学显微镜的放大率不超过1000倍。进一步提高显微镜分辨本领的惟一途径是缩短波长。近代电子显微镜利用电子束的波动性经“磁透镜”成像，电
子束的波长很短（取决于加速电压）,可达┱量级，不过电子束的孔径角也小（不到10°），其结果可使电子显微镜的分辨本领比光学显微镜的高几个数量级，相应的放大率可达数万倍至百万倍，能显示蛋白质分子结构。
显微镜放大率：
显微镜包括两组透镜——物镜和目镜。显微镜的的放大倍数主要通过物镜来保证，物镜的最高放大倍数可达100倍，目镜的放大倍数可达25倍。
物镜的放大倍数可由下式得出：
M物=L/F1
式中：L——显微镜的光学筒长度（即物镜后焦点与目镜前焦点的距离）；
F1——物镜焦距。
而A′B′再经目镜放大后的放大倍数则可由以下公式计算：
M目=D/F2
式中：D——人眼明视距离（250mm）；
F2——目镜焦距。
显微镜的总放大倍数应为物镜与目镜放大倍数的乘积，即：
M总=M物×M目=250L/F1*F2
在使用中如选用另一台显微镜的物镜时，其机械镜筒长度必须相同，这时倍数才有效。否则，显微镜的放大倍数应予以修正，应为：
M=M物×M目×C
式中：C——为修正系数。修正系数可用物镜测微尺和目镜测微尺度量出来。
放大倍数用符号“×”表示，例如物镜的放大倍数为25×，目镜的放大倍数为10×，则显微镜的放大倍数为25×10=250×。放大倍数均分别标注在物镜与目镜的镜筒上。
在使用显微镜观察物体时，应根据其组织的粗细情况，选择适当的放大倍数。以细节部分观察得清晰为准，盲目追求过高的放大倍数，会带来许多缺陷。因为放大倍数与透镜的焦距有关，放大倍数越大，焦距必须越小，同时所看到物体的区域也越小。
需要注意的是有效放大倍数问题。物镜的数值孔径决定了显微镜有效放大倍数。有效放大倍数，就是人眼能够分辨的“人眼鉴别率”d′与物镜的鉴别率d间的比值，即不使人眼看到假像的最小放大倍数：
M=d′/d=2d′NA/λ
人眼鉴别率d′一般在0.15~0.30mm之间，若分别用d′=0.15mm和d′=0.30mm代入上式：Mmin=2´0.15（NA）/5500´10-7=500（NA）
Mmax=2´0.30（NA）/5500´10-7=1000（NA）
Mmin~Mmax之间的放大倍数范围就是显微镜的有效放大倍数。
对于显微镜相时的有效放大倍数的估算，则应将人眼的分辨能力d′用底片的分辨能力d〞代替。一般底片的分辨能力d〞约为0.030mm左右，所以照相时的有效放大倍数M′为：
M′= d〞/d=2d〞(NA)/λ=2×0.030(NA) /5500×10-7=120（NA）
如果考虑到由底片印出相片，人眼观察相片时的分辨能力为0.15mm，则M′应改为M〞：M〞=2*0.15(N*A)/5500´10-7=500(NA)
所以照相时的有效放大倍数在M′~M〞之间，它比观察时的有效放大倍数小。这就是说，如果用45×/0.63的物镜照相，那么它的最大有效放大倍数为500×0.63=300倍左右，所选用的照相目镜应为300/45=6~7倍，放大倍数应在300倍以下。这比观察的最大有效放大倍数（630倍）要小。
望远镜
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。1608年荷兰人汉斯·利伯希发明了第一部望远镜。1609年意大利佛罗伦萨人伽利略·伽利雷发明了40倍双镜望远镜，这是第一部投入科学应用的实用望远镜。望远镜的分类：
1、折射望远镜：
折射式望远镜，是用透镜作物镜的望远镜。分为两种类型：由凹透镜作目镜的称伽利略望远镜；由凸透镜作目镜的称开普勒望远镜。开普勒式望远镜的基本原理是首先远处的光线进入物镜的凸透镜，第1次成倒立、缩小的实像，相当于照相机；然后这个实像进入目镜的凸透镜，第2次成正立、放大的虚像，这相当于放大镜。
因单透镜物镜色差和球差都相当严重，现代的折射望远镜常用两块或两块以上的透镜组作物镜。其中以双透镜物镜（普通消色差望远镜）应用最普遍。它由相距很近的一块冕牌玻璃制成的凸透镜和一块火石玻璃制成的凹透镜组成，对两个特定的波长完全消除位置色差，对其余波长的位置色差也可相应减弱。
在满足一定设计条件时，还可消去部分球差和彗差。由于剩余色差和其他像差的影响，双透镜物镜的相对口径较小，一般为1/15-1/20，很少大于1/7，可用视场也不大。口径小于8厘米的双透镜物镜可将两块透镜胶合在一起，称双胶合物镜，留有一定间隙未胶合的称双分离物镜。为了增大相对口径和视场，可采用多透镜物镜组。对于伽利略望远镜来说，结构非常简单，光能损失少。镜筒短，很轻便。而且成正像，但倍数小视野窄，一般用于观剧镜和玩具望远镜。对于开普勒望远镜来说，需要在物镜后面添加棱镜组或透镜组来转像，使眼睛观察到的是正像。一般的折射望远镜都是采用开普勒结构。由于折射望远镜的成像质量在同样口径下比反射望远镜好，视场大，使用方便，易于维护，中小型天文望远镜及许多专用仪器多采用折射系统，但大型折射望远镜制造起来比反射望远镜困难得多，因为冶炼大口径的优质透镜非常困难，且存在玻璃对光线的吸收问题，并且主镜镜片会因为重力而发生形变，造成光学质量不佳，所以大口径望远镜都采用反射式。
伽利略望远镜
物镜是会聚透镜而目镜是发散透镜的望远镜。光线经过物镜折射所成的实像在目镜的后方（靠近人目的后方）焦点上，这像对目镜是一个虚像，因此经它折射后成一放大的正立虚像。伽利略望远镜的放大率等于物镜焦距与目镜焦距的比值。其优点是镜筒短而能成正像，但它
的视野比较小。把两个放大倍数不高的伽利略望远镜并列一起、中间用一个螺栓钮可以同时调节其清晰程度的装置，称为“观剧镜”；因携带方便，常用以观看表演等。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。
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望远镜镜正像系统。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。
2、反射望远镜
是用凹面反射镜作物镜的望远镜。可分为牛顿望远镜，卡塞格林望远镜等几种类型。但为了减小其它像差的影响，可用视场较小。对制造反射镜的材料只要求膨胀系数较小、应力小和便于磨制。磨好的反射镜一般在表面镀一层铝膜，铝膜在2000-9000埃波段范围的反射率都大于80%，因而除光学波段外，反射望远镜还适于对近红外和近紫外波段进行研究。反射望远镜的相对口径可以做得较大，主焦点式反射望远镜的相对口径约为1/5-1/2.5，甚至更大，而且除牛顿望远镜外，镜筒的长度比系统的焦距要短得多，加上主镜只有一个表面需要加工，这就大大降低了造价和制造的困难，因此口径大于1.34米的光学望远镜全部是反射望远镜。一架较大口径的反射望远镜，通过变换不同的副镜，可获得主焦点系统(或牛顿系统)、卡塞格林系统和折轴系统。这样，一架望远镜便可获得几种不同的相对口径和视场。反射望远镜主要用于天体物理方面的工作。
3、折反射望远镜
是在球面反射镜的基础上，再加入用于校正像差的折射元件，可以避免困难的大型非球面加工，又能获得良好的像质量。比较著名的有施密特望远镜
它在球面反射镜的球心位置处放置一施密特校正板。它是一个面是平面，另一个面是轻度变形的非球面，使光束的中心部分略有会聚，而外围部分略有发散，正好矫正球差和彗差。还有一种马克苏托夫望远镜
在球面反射镜前面加一个弯月型透镜，选择合适的弯月透镜的参数和位置，可以同时校正球差和彗差。及这两种望远镜的衍生型，如超施密特望远镜，贝克―努恩照相机等。在折反射望远镜中，由反射镜成像，折射镜用于校正像差。它的特点是相对口径很大(甚至可大于1)，光力强，视场广阔，像质优良。适于巡天摄影和观测星云、彗星、流星等天体。小型目视望远镜若采用折反射卡塞格林系统，镜筒可非常短小。
4、射电望远镜
探测天体射电辐射的基本设备。可以测量天体射电的强度、频谱及偏振等量。通常，由天线、接收机和终端设备3部分构成。天线收集天体的射电辐射，接收机将这些信号加工、转化成可供记录、显示的形式，终端设备把信号记录下来，并按特定的要求进行某些处理然后显示出来。表征射电望远镜性能的基本指标是空间分辨率和灵敏度，前者反映区分两个天球上彼此靠近的射电点源的能力，后者反映探测微弱射电源的能力。射电望远镜通常要求具有高空间分辨率和高灵敏度。根据天线总体结构的不同，射电望远镜可分为连续孔径和非连续孔径两大类，前者的主要代表是采用单盘抛物面天线的经典式射电望远镜，后者是以干涉技术为基础的各种组合天线系统。20世纪60年代产生了两种新型的非连续孔径射电望远镜——甚长基线干涉仪和综合孔径射电望远镜，前者具有极高的空间分辨率，后者能获得清晰的射电图像。世界上最大的可跟踪型经典式射电望远镜其抛物面天线直径长达100米，安装在德国马克斯·普朗克射电天文研究所；世界上最大的非连续孔径射电望远镜是甚大天线阵，安装在美国国立射电天文台。
5、空间望远镜
在地球大气外进行天文观测的大望远镜。由于避开了大气的影响和不会因重力而产生畸变，因而可以大大提高观测能力及分辨本领，甚至还可使一些光学望远镜兼作近红外、近紫外观测。但在制造上也有许多新的严格要求，如对镜面加工精度要在0.01微米之内，各部件和机械结构要能承受发射时的振动、超重，但本身又要求尽量轻巧，以降低发射成本。第一架空间望远镜又称哈勃望远镜，于1990年4月24日由美国发现号航天飞机送上离地面600千米的轨道。其整体呈圆柱型，长13米，直径4米，前端是望远镜部分，后半是辅助器械，总重约11吨。该望远镜的有效口径为2.4米，焦距57.6米，观测波长从紫外的120纳米到红外的1200纳米，造价15亿美元。原设计的分辨率为0.005 ，为地面大望远镜的100倍。但由于制造中的一个小疏忽，直至上天后才发现该仪器有较大的球差，以致严重影响了观测的质量。1993年12月2～13日，美国奋进号航天飞机载着7名宇航员成功地为“哈勃”更换了11个部件，完成了修复工作，开创了人类在太空修复大型航天器的历史。修复成功的哈勃望远镜在10年内将不断提供有关宇宙深处的信息。1991 年4月美国又发射了第二架空间望远镜，这是一个观测γ射线的装置，总重17吨，功耗1.52瓦，信号传输率为17000比特/秒，上面载有4组探测器，角分辨率为5′～10′。其寿命2年左右。
6、双子望远镜
双子望远镜是以美国为主的一项国际设备（其中，美国占50%，英国占25%，加拿大占15%，智利占5%，阿根廷占2.5%，巴西占2.5%），由美国大学天文望远镜联盟（AURA）负责实施。它由两个8米望远镜组成，一个放在北半球，一个放在南半球，以进行全天系统观测。其主镜采用主动光学控制，副镜作倾斜镜快速改正，还将通过自适应光学系统使红外区接近衍射极限。
7、太阳望远镜
日冕是太阳周围一圈薄薄的、暗弱的外层大气，它的结构复杂，只有在日全食发生的短暂时间内，才能欣赏到，因为天空的光总是从四面八方散射或漫射到望远镜内。
1930年第一架由法国天文学家李奥研制的日冕仪诞生了，这种仪器能够有效地遮掉太阳，散射光极小，因此可以在太阳光普照的任何日子里，成功地拍摄日冕照片。从此以后，世界观测日冕逐渐兴起。
日冕仪只是太阳望远镜的一种，20世纪以来，由于实际观测的需要，出现了各种太阳望远镜，如色球望远镜、太阳塔、组合太阳望远镜和真空太阳望远镜等。
8、红外望远镜
红外望远镜（infrared telescope）接收天体的红外辐射的望远镜。外形结构与光学镜大同小异，有的可兼作红外观测和光学观测。但作红外观测时其终端设备与光学观测截然不同，需采用调制技术来抑制背景干扰，并要用干涉法来提高其分辨本领。红外观测成像也与光学图像大相径庭。由于地球大气对红外线仅有7个狭窄的“窗口”，所以红外望远镜常置于高山区域。世界上较好的地面红外望远镜大多集中安装在美国夏威夷的莫纳克亚，是世界红外天文的研究中心。1991年建成的凯克望远镜是最大的红外望远镜，它的口径为10米，可兼作光学、红外两用。此外还可把红外望远镜装于高空气球上，气球上的红外望远镜的最大口径为1米，但效果却可与地面一些口径更大的红外望远镜相当。
9、数码望远镜
被主流科技媒体评为“百项科技创新”之一，由于结构简单，成像清晰，能够用较小的机身长度实现超长焦的效果，在加上先进的数码功能，可以实现较为清晰拍照录像功能，在大大拓宽了望远镜的应用领域，可以广泛的应用在侦查、观鸟、电力、野生动物保护等等。
数码望远镜具备的拍照功能，可以保存人生历程中经历的众多难忘瞬间，在美国，此款产品广受体育运动教练员、球探、猎鸟人、野生动物观察员、狩猎爱好者以及任何一个摄影、摄像爱好者的青睐。在中国，这一领域的佼佼者，当属watchto系列的远程拍摄设备，尤其是WT-20A系列和30B系列，目前国内很多公安、军警、野生动物保护已经利用数码望远镜的优势，应用到工作中了，尤其是公安部门，他们可以轻松的远程拍照取证。
高达5.1百万像素cmos传感器的内置数码照相机结合在一起的。可以快速并简单的从静态高分辨率照片(2594*1786)拍照转换到可30秒连续摄相。这能确保使您捕捉到最佳效果。照片和录象存储在内存中，或sd卡中，并可以通过可折叠的液晶显示屏查看、删除、通过电视机查看，或不需安装其他软件将照片下载到计算机中。光学部分主要流行的倍率是35倍和60倍，并且可以进行高低倍的切换！( Windows 2000, XP或Mac无需驱动。Windows 98/98SE 需要安装驱动)。
望远镜的用途：
望远镜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。
望远镜分辨本领：
它观察的对象是远物，其本身线度并不小，故通常以最小分辨角直接标志它的分辨本领。望远镜的最小分辨角公式为
式中λ为媒质中的光波长,D为光瞳（物镜）的直径。以D=2000mm，λ=0.55μm估算，
≈0.06″。为减少以提高分辨本领，必须加大物镜口径。由于光波在长程传输过程中受大气扰动的影响，天文望远镜的实际分辨本领比上述理论分辨本领要低。因此，每个国家都尽可能地将大型的天文望远镜设在高山顶上。中国云南天文台设在海拔 2300m的山顶上。美国于1981年在夏威夷建成的一台红外望远镜,直径为3357mm，设在海拔4200m的山顶上，它
可观测几十亿光年远的天体，用来研究一般光学望远镜不易观测的天体的分子结构和正在形成过程中的星体外壳。
望远镜的放大率：
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。
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。
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
2、放大倍数大，则实际视野相应减少
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。
4、大倍数的取得一般通过短焦距的目镜来进行的。
5、大气本身等观测条件的不理想也限制了最高的放大率。
6、倍数选择的太大，超过了理论分辨极限，会造成无效放大
几种显微镜种类的介绍 00 暗视野显微镜在普通光学显微镜台下配一个暗视野聚光器（图4）,来自下面光源的光线被抛物面聚光器反射，形成了横过显微镜视野而不进入物镜的强烈光束。因此视野是暗的，视野中直径大于0.3m的微粒将光线散射，其大小和形态可清楚看到。甚至可看到普通明视野显微镜中看不见的几个毫微米的微粒。因此在某些细菌、细胞等活体检查中常常使用。 实体显微镜由双筒目镜和物镜构成。放大率7～80倍。利用侧上方或下方显微镜灯照明。在目镜内形成一个直立的放大实像，可以观察未经加工的物体的立体形状、颜色及表面微细结构,并能进行显微解剖操作,也可以观察生物机体的组织切片。 荧光显微镜在短波长光波(紫外光或紫蓝色光,波长250～400nm）照射下，某些物质吸收光能，受到激发并释放出一种能量降级的较长的光波（蓝、绿、黄或红光，波长400～800 nm），这种光称荧光。某种物质在短光波照射下即可发生荧光，如组织内大部分脂质和蛋白质经照射均可发出淡蓝色荧光，称为自发性荧光。但大部分物质需要用荧光染料（如吖啶橙、异硫氰酸荧光素等）染色后，在短光波照射下才能发出荧光。荧光显微镜的光源为高压汞灯，发出的紫外光源经过激发滤光片(此滤光片可通过对标本中荧光物质合宜的激发光)过滤后射向普勒姆 氏分色镜分色镜将激发光向下反射,通过物镜投射向经荧光染料染色的标本。染料被激发并释放出荧光,通过物镜,穿过分色镜和目镜即可进行观察。目镜下方安置有屏障滤片(只允许特定波长的荧光通过)以保护眼眼及降低视野暗度。荧光显微镜的特点是灵敏度高，在暗视野中低浓度荧光染色即可显示出标本内样品的存在，其对比约为可见光显微镜的100倍。30年代荧光染色即已用于细菌、霉菌等微生物及细胞、纤维等的形态观察和研究。如用抗酸菌荧光染色法可帮助在痰中找到结核杆菌。40年代创造了荧光染料标记蛋白质的技术，这种技术现已广泛应用于免疫荧光抗体染色的常规技术中，可检查和定位病毒、细菌、霉菌、原虫、寄生虫及动物和人的组织抗原与抗体，可用以探讨病因及发病机理，如肾小球疾病的分类及诊断，乳头瘤病毒与子宫颈癌的关系等。在医学实验研究及疾病诊断方面的用途日益广泛。 偏光显微镜从光源发出的光线通过空气和普通玻璃时，在与光线垂直的平面内的各个方向以同一振幅进行振动并迅速向前方传递，这是光的波动性原理。空气与普通玻璃为各向同性体，又称单折射体。如果该光源的光通过一种各向异性体（又称双折射体）时，会将一束光线分为各只有一个振动平面的，而且振动方向互相垂直的两束光线。这两束光线的振动方向、速度、折光率和波长都不相同。这样只有一个振动平面的光线称偏振光。偏光显微镜即利用这一现象而设计。偏光显微镜内，在物镜与目镜间插入一个检偏镜片，光源与聚光器间镶有起偏镜片，圆形载物台可以作360°旋转。起偏与检偏镜片处于正交检偏位时，视野完全变黑。将被检物体放在显微镜台上。若被检物为单折射体，则旋转镜台，视野始终黑暗。若旋转镜台一周，视野内被检物四明四暗，则说明被检物是双折射体。许多结晶物质（如痛风结节中的尿酸盐结晶、尿结石、胆结石等），人体组织内的弹力纤维、胶原纤维、染色体和淀粉样原纤维等都是双折射体，可借偏振光显微镜术检验，进行定性和定量分析。
显微镜的种类及其使用方法 时间：2010-5-13 10:38:37来源：中国材料显微镜网作者：admin点击：1688次 一、光学显微镜 光学显微镜是一种精密的光学仪器。当前使用的显微镜由一套透镜配合，因而可选择不同的放大倍数对物体的细微结构进行放大观察。普通光学显微镜通常能将物体放大1500～2000 倍(最大的分辨力为0.2μm)。 （一）光学显微镜的基本结构（附图1） 1．光学部分包括目镜、物镜、聚光器和光源等。 （1）目镜通常由两组透镜组成，上端的一组又称为“接目镜”，下端的则称为“场镜”。两者之间或在场镜的下方装有视场光阑（金属环状装置），经物镜放大后的中间像就落在视场光阑平面上，所以其上可加置目镜测微尺。在目镜上方刻有放大倍数，如10×、20×等。按照视场的大小，目镜可分为普通目镜和广角目镜。有些显微镜的目镜上还附有视度调节机构，操作者可以对左右眼分别进行视度调整。另有照相目镜(NFK)可用于拍摄。 （2）物镜由数组透镜组成，安装于转换器上，又称接物镜。通常每台显微镜配备一套不同倍数的物镜，包括：①低倍物镜：指1×～6×；
②中倍物镜：指6×～25×； ③高倍物镜：指25×～63×；④油浸物镜：指90×～100×。 其中油浸物镜使用时需在物镜的下表面和盖玻片的上表面之间填充折射率为1.5 左右的液体（如香柏油等），它能显著地提高显微观察的分辨率。其他物镜则直接使用。观察过程中物镜的选择一般遵循由低到高的顺序，因为低倍镜的视野大，便于查找待检的具体部位。显微镜的放大倍数，可粗略视为目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积。 （3）聚光器由聚光透镜和虹彩光圈组成，位于在载物台下方。聚光透镜的功能是将光线聚焦于视场范围内；透镜组下方的虹彩光圈可开大缩小，以控制聚光器的通光范围，调节光的强度，影响成像的分辨力和反差。使用时应根据观察目的，配合光源强度加以调节，得到最佳成像效果。 （4）光源较早的普通光学显微镜借助镜座上的反光镜，将自然光或灯光反射到聚光器透镜的中央作为镜检光源。反光镜是由一平面和另一凹面的镜子组成。不用聚光器或光线较强时用凹面镜，凹面镜能起会聚光线的作用；用聚光器或光较弱时，一般都用平面镜。新近出产的显微镜一般直接在镜座上安装光源，并有电流调节螺旋，用于调节光照强度。光源类型有卤素灯、钨丝灯、汞灯、荧光灯、金属卤化物灯等。 显微镜的光源照明方法分为两种：透射型与反射(落射)型。前者是指光源由下而上通过透明的镜检对象；反射型显微镜则是以物镜上方打光到(落射照明)不透明的物体上。 2. 机械部分包括镜座、镜柱、镜壁、镜筒、物镜转换器、载物台和准焦螺旋等。 （1）镜座基座部分，用于支持整台显微镜的平稳。 （2）镜柱镜座与镜臂之间的直立短柱，起连接和支持的作用。 （3）镜臂显微镜后方的弓形部分，是移动显微镜时握持的部位。有的显微镜在镜臂与镜柱之间有一活动的倾斜关节，可调节镜筒向后倾斜的角度，便于观察。 （4）镜筒安装在镜臂先端的圆筒状结构，上连目镜，下连接物镜转换器。显微镜的国际标准筒长为160 mm，此数字标在物镜的外壳上。 （5）物镜转换器镜筒下端的可自由旋转的圆盘，用于安装物镜。观察时通过转动转换器来调换不同倍数的物镜。 （6）载物台镜筒下方的平台，中央有一圆形的通光孔。用于放置载玻片。载物台上装有固定标本的弹簧夹，一侧有推进器，可移动标本的位置。有些推动器上还附有刻度，可直接计算标本移动的距离以及确定标本的位置。 （7）准焦螺旋装在镜臂或镜柱上的大小两种螺旋，转动时可使镜筒或载物台上下移动，从而调节成像系统的焦距。大的称为粗准焦螺旋，每转动一圈，镜筒升降10mm；小的为细准焦螺旋，转动一圈可使镜筒仅升降0.1mm。一般在低倍镜下观察物体时，以粗准焦螺旋迅速调节物像，使之位于视野中。在此基础上，或在使用高倍镜时，用细准焦螺旋微调。必须注意，一般显微镜装有左右两套准焦螺旋，
望远镜和显微镜（2） 你知道笫一架望远镜是谁制造的吗?他就是意大利著名科学家伽利略。1609年6月的一天，伽利略听说荷兰人利珀希,制造出一个可以观察到远处物体的“窥探镜”。经过多次实验，他用凤琴管和凸凹透镜片制成了能够使物体放大3 倍的放大筒,不出半年,又设计制造出放大倍数为33的“窥探镜”。1611年,有人将它改名为“望远镜”，并沿用至今。 最初的望远镜是单筒的。它由一组反射镜组成，靠可见光线来反映物像。这样的望远镜称光学望远镜。它可分为折射望远镜、反射望远镜(1668年由牛顿制造)。以后,又有了折反射望远镜,望远镜也由单筒发展为双筒的了。 光学望远镜为人们打开了天体观察的窗口，却也限制了人们继续探寻的目光。以后，出于无线电技术的发展,而产生了射电望远镜，它是由一个有方向性的天线和一台灵敏度很髙的接收机组成。天线所起的作用，就像我们的眼睛，目前，世界上最大的射电望远镜为美国1981年建成的“甚大天线阵”综合孔径射电望远镜，由27面直径各25米天线组成，排列成丫形，长各21公里.用它可以发现数百亿光年以外的天体。 望远镜的制造，是由于凸透镜放大成像,能不能通过凸透镜放大近在眼前，而人们又熟视无睹的物体呢?于是人们把两块放大镜组合起来，放大能力果然有了提高，这就是最初的显微镜。英国人列文虎克井不满足，他夜以继日地工作,终于在1665年制造出了一个透镜为270倍的显微镜，这才是真正的显微镜。这时的显微镜也需要借助可见光线来反映物体,称为光学显微镜。它能把蚊子的腿放大到电线杆那么粗。
人们为了提高显微镜的放大效果,增加透镜,加长镜筒，最初取得一定效果。当放大倍数达到2000倍左右时,就再也加不上去了.原来,光线的强度与距离成反比，镜筒越长,光线越弱，经过不懈努力，人们终于发现电子波波长只有可见光波长的十万到十八万分之一。它的分辨能力比光学显微镜髙得多,可提髙几千倍甚至几十万倍以上。这就是电子显微镜，目前，世界上最先进的电子显微镜可使物体放大200万倍左右，我国1977年研制成功了80万倍的电子显微镜，它可把人的手指的宽度,放大到有喜马拉雅山那么高! 但是,人们并没有就此停步，更先进的X射线显微镜又制造出来了。它的出现,为人们更深入地了解自然界，提供了更好的保障。
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显微镜 显微镜是由一个透镜或几个透镜的组合构成的一种光学仪器，是人类进入原子时代的标志。主要用于放大微小物体成为人的肉眼所能看到的仪器。显微镜分光学显微镜和电子显微镜：光学显微镜是在1590年由荷兰的杨森父子所首创。现在的光学显微镜可把物体放大1600倍，分辨的最小极限达0.1微米，国内显微镜机械筒长度一般是160mm。电子显微镜是在1926年，被汉斯·布什发明出来的。 显微镜的分类： 一、光学显微镜：是在1590年由荷兰的詹森父子所首创。现在的光学显微镜可把物体 放大1500倍，分辨的最小极限达0.2微米。光学显微镜的种类很多，除一般的外，主要有暗视野显微镜一种具有暗视野聚光镜，从而使照明的光束不从中央部分射入，而从四周射向标本的显微镜.荧光显微镜以紫外线为光源，使被照射的物体发出荧光的显微镜。结构为：目镜，镜筒，转换器，物镜，载物台，通光孔，遮光器，压片夹，反光镜，镜座，粗准焦螺旋，细准焦螺旋，镜臂，镜柱。 1、暗视野显微镜 暗视野显微镜由于不将透明光射入直接观察系统，无物体时，视野暗黑，不可能观察到任何物体，当有物体时，以物体衍射回的光与散射光等在暗的背景中明亮可见。在暗视野观察物体，照明光大部分被折回，由于物体(标本)所在的位置结构，厚度不同，光的散射性，折光等都有很大的变化。 2、相位差显微镜 相位差显微镜的结构：相位差显微镜，是应用相位差法的显微镜。因此，比通常的显微镜要增加下列附件： (1) 装有相位板(相位环形板)的物镜，相位差物镜。 (2) 附有相位环(环形缝板)的聚光镜，相位差聚光镜。 (3) 单色滤光镜-(绿)。 各种元件的性能说明 (1) 相位板使直接光的相位移动90°，并且吸收减弱光的强度，在物镜后焦平面的适当位置装置相位板，相位板必须确保亮度，为使衍射光的影响少一些，相位板做成环形状。 (2) 相位环(环状光圈)是根据每种物镜的倍率，而有大小不同，可用转盘器更换。 (3) 单色滤光镜系用中心波长546nm(毫微米)的绿色滤光镜。通常是用单色滤光镜入观察。相位板用特定的波长，移动90°看直接光的相位。当需要特定波长时，必须选择适当的滤光镜，滤光镜插入后对比度就提高。此外，相位环形缝的中心，必须调整到正确方位后方能操作，对中望远镜就是起这个作用部件。 3、荧光显微镜 在萤光显微镜上，必须在标本的照明光中，选择出特定波长的激发光，以产生荧光，然后必须在激发光和荧光混合的光线中，单把荧光分离出来以供观察。因此，在选择特定波长中，滤光镜系统，成为极其重要的角色。
实验五显微镜与望远镜放大本领的测定 望远镜和显微镜都是用途极为广泛的助视光学仪器，显微镜通过放大物所成的像，来帮助人们观察近处的微小物体，而望远镜则是通过放大远处物的视角，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使用．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物镜和目镜组成．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． 光学望远镜从诞生至今将近400年，出现了折射望远镜、反射望远镜、折反射式望远镜和空间望远镜，不断推动着天文学和物理学的发展． 长久以来，人们仰望天空，看见日月星辰东升西落，有过天圆地方、地心说、日心说等宇宙模型．但过去人们只能用肉眼对星空进行观察，观测范围非常局限，所得的数据资料也就非常有限．凭借着物理学的不断发展，多种望远镜被制造出来，越来越精密，推动着天文学和物理学不断向前发展，人类的视野也变得更深更广． ·实验目的 1.熟悉显微镜和望远镜的构造及其放大原理； 2.进一步熟悉透镜成像规律及光学系统的共轴调节方法； 3.学会一种测定显微镜和望远镜放大本领的方法； 4.掌握显微镜、望远镜的正确使用方法． ·实验仪器 显微镜，望远镜，标尺，标准石英尺，测微目镜，照明灯．
图5-1 显微镜的结构 显微镜是一种复杂的光学仪器．它是医学实验常用工具之一，其作用是将观察的标本放大，以便观察和分析．一般光学显微镜包括机械装置和光学系统两大部分，如图5-1所示． 一、机械装置 1. 镜座：位于最底部的构造，为整个显微镜的基座，用以支持着整个镜体，起稳固作用． 2. 镜柱：为垂直于镜座上的短柱，用以支持镜臂． 3. 镜臂：为支持镜筒和镜台的呈弓形结构的部分，是取用显微镜时握拿的部分．镜筒直立式光镜在镜臂与其下方的镜柱之间有一倾斜关节，可使镜筒向后倾斜一定角度以方便观察，但使用时倾斜角度不应超过45°，否则显微镜由于重心偏移容易翻倒． 4. 调节器：也称调焦螺旋，为调节焦距的装置，位于镜臂的上端（镜筒直立式光镜）或下端（镜筒倾斜式光镜），分粗调节器(大螺旋）和细调节器（小螺旋）两种．粗调节器可使镜筒或镜台作大幅度的升降，适于低倍镜观察时调焦．细调节器可使镜筒或镜台缓慢或较小幅度地升降，在低倍镜下用粗调节器找到物体后，在高倍镜和油镜下进行焦距的精细调节，藉以对物体不同层次、深度的结构做细致地观察． 5. 镜筒：位于镜臂的前方，它是一个齿状脊板与调节器相接的圆筒状结构，上端装载目镜，下端连接物镜转换器．根据镜筒的数目,光镜可分为单筒式和双筒式．单筒 光镜又分为直立式和倾斜式两种,镜筒直立式光镜的目镜与物镜的光轴在同一直线上,
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。调整聚焦点的位置使得光线与物体交叉点或像位于焦平面上，从而获得最清晰的视觉效果。 总结来说，显微镜、放大镜和望远镜的原理是基于光的折射、反射和聚焦。这些仪器利用透镜和镜片的组合，使光线在特定位置聚焦，从而产生放大的图像。通过调整透镜和镜片的位置，我们可以获得清晰的视觉效果，观察微小的细节或远距离的景物。
望远镜成像特点 1、光学显微镜 光学显微镜主要由目镜、物镜、载物台和反光镜组成。目镜和物镜都 是凸透镜，焦距不同。物镜的凸透镜焦距小于目镜的凸透镜的焦距。物镜 相当于投影仪的镜头，物体通过物镜成倒立、放大的实像。 目镜相当于普通的放大镜，该实像又通过目镜成正立、放大的虚像。 经显微镜到人眼的物体都成倒立放大的虚像。反光镜用来反射，照亮被观 察的物体。反光镜一般有两个反射面：一个是平面镜，在光线较强时使用；一个是凹面镜，在光线较弱时使用，可汇聚光线。 2、电子显微镜 代，透射式电子显微镜的分辨率约为0.3纳米(人眼的分辨本领约为0.1毫米)。 现在电子显微镜最大放大倍率超过300万倍，而光学显微镜的最大放 大倍率约为2000倍，所以通过电子显微镜就能直接观察到某些重金属的 原子和晶体中排列整齐的原子点阵。 二、望远镜的成像特点 望远镜通过物镜和目镜使入射的平行光束仍保持平行射出的光学系统。根据望远镜原理一般分为三种。一种通过收集电磁波来观察遥远物体的电 磁辐射的仪器，称之为射电望远镜，在日常生活中，望远镜主要指光学望 远镜，但是在现代天文学中，天文望远镜包括了射电望远镜、红外望远镜、X射线和伽马射线望远镜。 扩展资料：
显微镜的使用方法： 利用自然光源镜检时，最好用朝北的光源，不宜采用直射阳光；利用人工光源时，宜用日光灯的光源。 镜检时身体要正对实习台，采取端正的姿态，两眼自然张开，左眼观察标本，右眼观察记录及绘图，同时左手调节焦距，使物象清晰并移动标本视野。右手记录、绘图。 镜检时载物台不可倾斜，因为当载物台倾斜时，液体或油易流出，既损坏了标本，又污染载物台，也影响检查结果。 镜检时应将标本按一定方向移动视野，直至整个标本观察完毕，以便不漏检，不重复。 显微镜的重光为对光，接物镜的转换及光线的调节。观察寄生虫标本时，光线调节甚为重要。因为所观察的标本如虫卵、包囊等，均为自然光状态的物体，有大有小，色泽有深有浅，有的无色透明。 而低倍、高倍接物镜转换较多，故须随着镜检时对不同标本和要求，需要随时调节焦距和光线，这样才能使观察的物象清晰。在一般情况下，染色标本光线宜强，无色或未染色标本光线宜弱；低倍镜观察光线宜弱，高倍镜观察光线宜强。
显微镜和望远镜 一、显微镜 显微镜是一种用于观察微小物体的光学仪器，能够放大物体的细节使得人眼可以看到。显微镜的主要功能是观察非常小的物质，比如细胞、组织、细菌、病毒等等。显微镜主要分为以下两种类型： 光学显微镜 光学显微镜是最常见的显微镜类型，也是最早发明的一种显微镜。它主要通过将光线聚焦到被观察物体上，并且放大光学系统中的像的方法来进行观察。光学显微镜包括物镜、目镜和光源三个部分。物镜是一个凸透镜，贴近样本，并将光线汇聚到样本的焦点处。目镜是一个凸透镜，它接收来自物镜的像，并逐步扩大。光源在显微镜背面，用于照亮样品。 光学显微镜一般是固定的，需要样本的精心准备。样品需要细致的处理，通常需要使用特殊的载玻片来承载样品，并且要求样品薄而平坦，以便于光线通过。 电子显微镜 电子显微镜是好像光学显微镜的电子版，但是使用的是电子束而不是聚焦的光束。电子显微镜具有较高的分辨率，可以放大不可见的物体。电子显微镜通过发射电子到样品上，然后使用电离器收集信号来获得图像。与光学显微镜不同，电子显微镜需要在真空中进行。此外，电子显微镜使用更复杂的对比度匹配技术来增强样品对比度。 二、望远镜 望远镜是一种用于观察远处天体物体的光学仪器，主要用于天文学研究。望远镜分为两个基本类型：折射式望远镜和反射式望远镜。 折射式望远镜 折射式望远镜是一种使用透镜（玻璃或塑料）的光学望远镜。它的光学系统由一个或多个透镜组成，其中一个透镜（目镜）被放置在眼睛前面，另一个透镜（物镜）被放置在天空方向。物镜的作用是让光线更聚焦，然后放大射向目镜的光线使其在人眼内形成一个放大的图像。折射式望远镜通常允许较高放大倍数，从而提供更详细和精确的图像。
显微镜和望远镜 显微镜和望远镜是我们每个人耳熟能详的光学仪器，但具体的了解还屈指可数。查了查它们的资料，突然发现自己实在了解得太少太少了。 光学显微镜其实是利用光学原理，把人眼所不能分辨的微小物体放大成像，以供人们提取微细结构信息的光学仪器．早在公元前一世纪，人们就已发现通过球形透明物体去观察微小物体时，可以使其放大成像．后来逐渐对球形玻璃表面能使物体放大成像的规律有了认识． 1590年，荷兰和意大利的眼镜制造者已经造出类似显微镜的放大仪器．1610年前后，意大利的伽利略和德国的开普勒在研究望远镜的同时改变物镜和目镜之间的距离，得出合理的显微镜光路结构，当时的光学工匠遂纷纷从事显微镜的制造、推广和改进． 17世纪中叶，英国的胡克和荷兰的列文胡克，都对显微镜的发展作出了卓越的贡献，1665年前后，胡克在显微镜中加入粗动和微动调焦机构、照明系统和承接标本片的工作台．这些部件经过不断改进，成为现代显微镜的基本组成部分．1673～1677年期间，列文胡克制成单组元放大镜式的高倍显微镜，其中9台保存至今，胡克和列文胡克利用自制的显微镜．在动、植物机体微观结构的研究方面取得了杰出的成就．
在显微镜本身结构发展的同时，显微观察技术也在不断创新：1850年出现了偏光显微术；1893年出现了干涉显微术；1935年荷兰物理学家泽尔尼克创造了相衬显微术，他为此在1953年获得了诺贝尔物理学奖． 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，光学显微镜就是利用这一原理把微小物体放大到人眼足以观察到的尺寸．近代的光学显微镜通常采用两级放大，分别由物镜和目镜完成．被观察物体位于物镜的前方，被物镜作第一级放大后成一倒立的实像，然后此实像再被目镜作第二级放大成一虚像，人眼看到的是虚像，而显微镜的总放大倍率就是物镜放大倍率和目镜放大倍率的乘积，放大倍率是指直线尺寸的放大比，而不是面积比． 下面是光学显微镜的组成结构： 光学显微镜一般由载物台、聚光照相系统物镜、目镜和调焦机构组成．载物台用于承放被观察的物体，利用调焦旋扭可以驱动调焦机构，使载物台作粗调和微调的升降运动，使被观察物体调焦清晰成像。物镜位于被观察物体附近，是实现第一级放大的镜头，物镜是显微镜对成像质量优劣起决定性作用的光学元件。目镜是位于人眼附近实现第二级放大的镜头，目镜可分为视场较小的普通目镜和视场较大的大视场目镜(或称广角目镜)两类．聚光照明系统对显微镜成像性能有较大影响，但又是易于被使用者忽视的环节．它的功能是提供亮度足够且均匀的物面照
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，用于放大微小物体，使其能够被人眼观察到。它主要 由物镜、目镜、光源和支架等部分组成。 1. 物镜：物镜是显微镜的主要放大部分，它位于物体与目镜之间。物镜由多个 透镜组成，通常具有高放大倍数。当物体放置在物镜下方时，物镜会将物体上的细微细节放大。 2. 目镜：目镜是显微镜的观察部分，位于物镜的上方。目镜通常由一个或多个 透镜组成，它的主要作用是进一步放大物镜所放大的图像，使其能够被人眼观察到。 3. 光源：显微镜的光源通常是一种强光源，如白炽灯或LED灯。光源的作用 是提供足够的光线，使物体能够被透镜聚焦，并形成清晰的图像。 4. 支架：支架是显微镜的主要支撑部分，它通常由金属或塑料制成。支架的作 用是固定物镜、目镜和光源，使其保持稳定的位置。 在显微镜的工作过程中，光线从光源发出，经过物镜和目镜的透镜组合后，最 终形成一个放大的图像。当物体放置在物镜下方时，光线通过物镜透镜组合后，会放大物体上的细节，并形成一个倒立的实像。目镜再次放大物镜所放大的图像，使其能够被人眼观察到。通过调节物镜和目镜的位置，可以改变放大倍数和焦距，从而获得不同的放大效果。 二、望远镜的工作原理： 望远镜是一种用于观察远距离物体的光学仪器，它主要由物镜、目镜、支架和 焦平面等部分组成。
1. 物镜：物镜是望远镜的主要放大部分，它位于望远镜的前端。物镜通常由多 个透镜组成，具有较大的直径和较长的焦距。物镜的作用是收集远距离物体的光线，并将其聚焦在焦平面上。 2. 目镜：目镜是望远镜的观察部分，位于物镜的后端。目镜通常由一个或多个 透镜组成，它的主要作用是进一步放大物镜所聚焦的图像，使其能够被人眼观察到。 3. 支架：支架是望远镜的主要支撑部分，它通常由金属或塑料制成。支架的作 用是固定物镜和目镜，使其保持稳定的位置。 4. 焦平面：焦平面是望远镜的成像平面，位于物镜焦点的位置。当光线通过物 镜透镜组合后，会聚焦在焦平面上，形成一个倒立的实像。观察者可以通过目镜观察焦平面上的图像。 在望远镜的工作过程中，光线从远距离物体发出，经过物镜的透镜组合后，最 终形成一个放大的图像。物镜的大直径和长焦距使得望远镜能够收集更多的光线，并放大远距离物体的细节。目镜再次放大物镜所聚焦的图像，使其能够被人眼观察到。通过调节物镜和目镜的位置，可以改变放大倍数和焦距，从而获得不同的观察效果。 总结： 显微镜和望远镜都是基于透镜原理的光学仪器。显微镜主要用于放大微小物体，使其能够被人眼观察到；而望远镜主要用于观察远距离物体。它们都由物镜、目镜和支架等部分组成，通过透镜的组合和调节，实现对物体的放大和观察。物镜收集光线并将其聚焦，目镜进一步放大聚焦后的图像，使其能够被人眼观察到。通过调节物镜和目镜的位置，可以改变放大倍数和焦距，从而获得不同的观察效果。显微镜和望远镜的工作原理为我们提供了更加详细和清晰的观察世界的方式。
望远镜和显微镜的知识点总结 望远镜和显微镜的知识点总结 望远镜和显微镜是现代科学研究中不可或缺的仪器，它们分别用于观察远距离物体和微小物体。在科学探索的道路上，望远镜和显微镜起着重要的作用。本文将对望远镜和显微镜的原理、种类和应用进行总结。 一、望远镜 1. 望远镜的原理 望远镜的原理是利用透镜或反射镜的光学原理，使物体的视角得到放大。透镜望远镜和反射望远镜是两种常见的望远镜类型。透镜望远镜通过凸透镜使光线聚焦，反射望远镜则利用凹面镜反射光线。望远镜的放大倍数取决于焦距与目镜焦距的比值。 2. 望远镜的种类 根据望远镜的用途和设计原理，可以分为天文望远镜、光学望远镜和电子望远镜等。天文望远镜主要用于天体观测，可以观察星体、行星和星际尘埃等。光学望远镜广泛应用于航海、军事和日常观察等领域。电子望远镜则利用电子图像传感器进行观测，适用于微观世界的观察，如电子显微镜。 3. 望远镜的应用 望远镜广泛应用于天文学、地质学、军事等领域。在天文学中，望远镜帮助科学家观测宇宙中的星体、行星和星系，揭示宇宙的奥秘。在地质学中，望远镜用于观察地质剖面和矿藏的勘探。在军事中，望远镜用于远距离目标观察和侦察，提供决策支持。 二、显微镜 1. 显微镜的原理 显微镜原理的核心是使物体放大观察，直至能够分辨微观细节。
显微镜通常使用透镜来放大光线，使显微物体的细节更加清晰可见。主要分为光学显微镜和电子显微镜两种类型。 2. 显微镜的种类 光学显微镜是最常见的显微镜种类，可用于观察光学显微物体。电子显微镜利用束缚电子来放大物体，能观察到更细微的细节，包括原子和分子结构。根据应用需求，电子显微镜又可分为扫描电子显微镜和透射电子显微镜。 3. 显微镜的应用 显微镜广泛应用于生物学、医学、材料科学和纳米技术等领域。在生物学中，显微镜是研究细胞结构和功能的重要工具，帮助科学家揭示生命的奥秘。在医学中，显微镜可用于病理学分析和临床检验。在材料科学和纳米技术中，显微镜帮助科学家观察材料的晶体结构和纳米粒子。 总结： 望远镜和显微镜作为重要的科学仪器，在各自领域发挥着重要作用。望远镜通过放大远距离物体，揭示宇宙的奥秘；显微镜通过放大微观物体，揭示生命和材料的奥秘。不同类型的望远镜和显微镜在不同领域中得到广泛应用，推动科学发展和人类进步。未来，随着科学技术的不断发展，望远镜和显微镜的性能将进一步提高，为科学研究带来更大的突破 通过本文的阐述可以看出，望远镜和显微镜作为科学仪器在不同领域中发挥着重要的作用。望远镜通过放大远距离物体，帮助人类揭示宇宙的奥秘，推动天文学的发展。而显微镜通过放大微观物体，帮助科学家观察生命和材料的微观结构，推动生物学、医学和材料科学等领域的研究。随着科学技术的不断进步，望远镜和显微镜的性能将得到进一步提高，为科学研究
显微镜与望远镜 科学的发展离不开先进的工具和设备，显微镜和望远镜作为人类探 索微观和宏观世界的重要工具，在科学研究和观察中起到了不可替代 的作用。本文将探讨显微镜和望远镜的原理、应用以及对人类科学认 识的重要性。 一、显微镜 显微镜是一种能够放大微小物体的光学仪器。它的原理是利用透镜 或物镜对光线进行聚焦，进而放大被观察物体。显微镜一般由物镜、 目镜、支持和照明装置等组成。 在科学研究中，显微镜被广泛应用于生物学、医学、物理学等领域。通过显微镜，科学家们可以观察和研究微生物、细胞结构、组织样本 等微观世界的细节。显微镜的出现不仅推动了细胞学的发展，也揭示 了生命的奥秘，对医学诊断和治疗也起到了重要作用。 二、望远镜 望远镜是一种能够放大远处物体的光学仪器。它的原理是利用物镜 和目镜的组合来放大远处物体的光线。望远镜一般由物镜、目镜、支 架和焦距调节装置等组成。 望远镜的应用广泛而深远。在天文学领域，望远镜被用来观测星体，研究宇宙的起源和演化，发现和研究行星、恒星、星系等宇宙现象和 物体。同时，望远镜还被用于地理观测、航海导航和军事侦察等领域。
通过望远镜，人们可以窥探到远离我们的星系和行星，对宇宙的认知也随之提升。 三、显微镜与望远镜对科学认识的重要性 显微镜和望远镜作为科学仪器，对人类的科学认识起到了至关重要的作用。 首先，显微镜和望远镜拓宽了人类的观察范围。人类的肉眼对于微观和宏观世界的观察都存在限制，显微镜和望远镜的出现打破了这种限制，使人们能够观察到远处的星体以及微小的细胞结构，展示了人类无限好奇心的追求。 其次，显微镜和望远镜为科学研究提供了有力的支持。在生物学、医学、天文学等领域的研究中，显微镜和望远镜的应用成为了不可或缺的工具。通过观察和研究微观和宏观世界的细节和现象，科学家们可以提出新的理论，做出新的发现，推动人类的科学认知不断前进。 最后，显微镜和望远镜促进了科学的发展和教育。显微镜和望远镜的使用使得科学研究和教育更加直观和深入。学生们可以通过显微镜观察到生物组织中的微细结构，从而更好地理解生命的奥秘；而望远镜让他们可以亲眼目睹星系和行星的壮丽景象，激发了他们对宇宙的好奇心和热爱。 综上所述，显微镜和望远镜的出现和应用使得人类对微观和宏观世界的认知得以深入和拓展。它们不仅在科学研究中发挥着关键作用，也对推动科学的发展和教育起到了重要的推动作用。我们应当继续致
天文望远镜的种类 1. 折射望远镜（Refracting Telescope）：折射望远镜是一种使用 透镜的望远镜，它利用物镜将光线折射并聚焦到焦平面上，然后使用目镜 观察。首个折射望远镜是由荷兰天文学家赫谢尔在1608年发明的。折射 望远镜可以提供清晰锐利的图像，并且对于可见光和近红外线具有较高的 灵敏度。它的缺点是复杂的光学设计和较大的尺寸。 2. 反射望远镜（Reflecting Telescope）：反射望远镜是一种使用 反射镜的望远镜，它通过使用凹面反射镜而不是透镜来聚焦光线。反射望 远镜的优势是它无色差，光学设计相对简单，可以更大尺寸的主镜。最早 的反射望远镜是由英国思科尼公司的牛顿在1668年设计并制造的。现代 大型天文望远镜大多采用反射望远镜的设计，如哈勃太空望远镜和喷气推 进实验室（JPL）设计的斯皮策太空望远镜。 3. 红外望远镜（Infrared Telescope）：红外望远镜主要用于观测 宇宙中的红外辐射。红外辐射是宇宙中很多天体和现象产生的一种电磁波 辐射，对于研究恒星形成、星系演化、行星大气等具有重要意义。红外望 远镜通过使用特殊的反射镜和纱网滤光片来聚焦红外辐射，通常需要在低 温环境下进行观测。著名的红外望远镜包括位于夏威夷的凯克望远镜、Herschel太空望远镜等。 4. 微波望远镜（Radio Telescope）：微波望远镜用于观测宇宙中的 微波辐射。微波辐射是一种长波长的电磁波辐射，对于研究宇宙背景辐射、射电宇宙学、宇宙微波背景辐射等提供了重要的信息。微波望远镜通常使 用折射面或反射面来接收和聚焦微波辐射，并利用接收器将微波信号转换 为电信号进行分析。著名的微波望远镜包括欧洲南方天文台的阿塔卡马大
显微镜和望远镜 引言 显微镜和望远镜是两种广泛应用于科学研究和观察的光学仪器。显微镜可以放大微小的事物，使得人们能够观察到肉眼无法看到的细节。而望远镜则能够使得遥远的事物变得更加清晰，让我们能够观测到远离地球的天体。本文将介绍显微镜和望远镜的原理、应用和发展历史。 显微镜 原理 显微镜是一种光学装置，利用光线经过透镜或物镜的折射、反射及光学放大等原理，将观察对象的细节放大在人眼的分辨范围内。显微镜主要包括物镜、目镜、光源以及调焦机构。 应用 显微镜在各个领域有着广泛的应用。在生物学中，显微镜可以帮助科学家观察细胞结构、细菌和病毒等微生物。在材料科学中，显微镜可用于观察材料的晶体结构和表面形貌。显微镜也被广泛应用于药学、环境科学和地质学等领域。 发展历史 显微镜的发展历史可以追溯到17世纪。荷兰物理学家安东尼·范·李文霍克发明了最早的显微镜，并用其观察到了微生物和红细胞等细小对象。之后，显微镜得到了不断改进和发展。19世纪，光学技术的进步使得显微镜能够达到更高的分辨率和放大倍数。20世纪，电子显微镜的出现使得科学家能够观察到更小的物体，打开了更广阔的研究领域。 望远镜 原理 望远镜是一种光学仪器，利用了透镜或反射镜的原理来聚集光线，以扩大遥远物体的图像。它主要由目镜、物镜和准直镜等组件组成。其中物镜用于收集并聚焦光线，而目镜则放大已聚焦的图像并供观察者观察。
应用 望远镜在天文学中得到了广泛的应用。天文望远镜使我们能够观察到遥远的星系、行星和天体现象。它们帮助科学家研究宇宙的起源、演化和结构。此外，望远镜也可以用于地质勘察、导航和军事观测等领域。 发展历史 望远镜的历史也十分悠久。公元前1600年左右，古希腊的天文学家利用凹透镜制造了最早的望远镜。17世纪，伽利略·伽利莱利用望远镜观察到了月球表面的山脉和火山口等细节，以及木星的卫星。之后，望远镜经过多次改进和发展，分为折射式和反射式两种不同类型。20世纪，望远镜在光学和探测技术方面的进步使得我们能够观测到更远的星系和更微弱的光线。 结论 显微镜和望远镜是两种重要的光学仪器，它们在不同领域发挥着重要的作用。显微镜帮助我们观察微小的事物，而望远镜帮助我们观测远离地球的天体。随着科学技术的不断进步，显微镜和望远镜将继续发展，为我们探索未知的世界和宇宙提供更多的可能性。
望远镜的类型和用途教案。 根据不同的观测对象和需求，望远镜可以分为多种类型。下面我们将逐一介绍各种望远镜的类型和用途。 1.折射望远镜 折射望远镜也被称为透镜望远镜，它是利用透镜折射光线来聚焦的。折射望远镜最早由荷兰科学家哈里斯发明，这种望远镜简单易用，适合初学者使用。 折射望远镜广泛应用于天文学、航空航天科学、电子显微镜等领域。在天文学中，折射望远镜可以观测天体的结构、运动和光谱，也可以研究恒星、星际物质的性质和演化。 2.反射望远镜 反射望远镜又称为反射式望远镜，它是利用曲面反射光线来聚焦的。反射望远镜由英国科学家牛顿发明，它的优点是不受色差影响，可以获得更完美的像。 反射望远镜广泛应用于天文学、航空航天、激光技术等领域。在天文学中，反射望远镜主要用于观测太阳系内行星、卫星、流星和彗星等天体，也可以研究银河系、星系的结构和演化。 3.射电望远镜
射电望远镜是利用射电波来观测天体的望远镜，它可以研究不同波长的电磁辐射，获得天体的能谱和光谱信息。射电望远镜可以帮助我们研究宇宙中暗物质、暗能量、超大质量黑洞等现象。 射电望远镜在天文学、地球科学、物理学等领域有着广泛的应用。在天文学中，射电望远镜可以观测恒星、银河系，研究宇宙的起源和演化。在地球科学中，射电望远镜可以用来探测地球的磁场、大气层、地震等现象。 4.X射线望远镜 X射线望远镜利用X射线来观测天体，它可以探测到天体的高能辐射和非常暗淡的光信号。 X射线望远镜可以帮助我们研究黑洞、中子星、超新星遗迹等高能天体现象。 X射线望远镜在天文学、物理学等领域有着广泛的应用。在天文学中，X射线望远镜可以观测银河系的高能天体，研究中子星、黑洞、超新星爆发等现象。在物理学中，X射线望远镜可以用来研究材料的原子结构和电子结构。 望远镜是人类认识宇宙和探究宇宙奥秘的重要工具。不同类型的望远镜具有各自特定的观测能力，也有着各自特定的应用领域。随着科技的不断发展，望远镜将继续发挥重要作用，为人类带来更多宇宙的秘密和奥秘。
5.5 显微镜和望远镜 知识梳理 知识点1:显微镜 1.显微镜的构造 显微镜的结构自下而上主要为反光镜、载物台、物镜和目镜。各结构的作用是:①目镜:靠近眼睛的一组透镜,作用相当于一个放大镜;②物镜:靠近被观察物体,作用相当于投影仪;③载物台:承载被观察的物体;④反光镜:增加光的强度,便于观察物体。(如图所示) 2.显微镜的工作原理 显微镜中物镜的焦距很短,目镜的焦距较大,在观察极微小的物体时,将物体置于 物镜焦点稍外,得到倒立、放大的实像,像落在目镜的焦点以内,再经目镜形成放大的虚像。显微镜实际上是将物体两次放大成像,显微镜的放大倍数是目镜的放大倍数与物镜的放大倍数的乘积,所以通过它能够看清微小的物体。 总之,显微镜的物镜相当于投影仪,使物体成倒立、放大的实像;目镜相当于放大镜,使物镜成的实像进一步放大成正立、放大的虚像。显微镜最终所成的像,相对于物体而言,是放大、倒立的虚像。 知识点2:望远镜 望远镜是观察远方大物体所用的一种光学仪器,能使远处的物体在眼前成像。 望远镜也是由物镜和目镜组成的,按其构造的不同,有以下几种类型:开普勒望远镜:目镜和物镜都是凸透镜;伽利略望远镜:物镜是凸透镜,目镜是凹透镜;反射式望远镜:物镜是凹面镜,目镜是凸透镜。 以开普勒望远镜为例,望远镜的物镜相当于照相机,使物体成倒立、缩小的实像;目镜相当于放大镜,物镜成的实像落在目镜的焦点以内,再通过目镜成正立、放大的虚像。望远镜最终所成的像,相对于物体而言,是缩小、倒立的虚像。 以开普勒望远镜为例讲解一下其工作原理。如图所示,望远镜的物镜和目镜是由两组凸透镜组成的,物镜的焦距长而目镜的焦距短,物镜的作用是使远处的物体在焦点附 近成实像,再由目镜将物镜所成的像加以放大,成放大的虚像,以便观察。
望远镜和显微镜 天空中璀璨的群星、美丽的月球，引发了古今许多文人墨客的诗情。可真象他们描画的那么神秘吗?意大利著名科学家伽利略,帮我们解开了这个谜。 1609年,伽利略发明了望远镜。那一年的秋冬之交，伽利略制造了一架可将物体放大一千倍的望远镜。伽利略将它指向了天空.这就注定了，望远镜从它诞生的那一天起,就和天体观察联系在一起。 在这之前，荷兰人磨制眼镜的工匠利珀希，制造了一个可以观看远处物体的“窥探镜”。这种窥探镜的放大倍数不是很大，是伽利略逐步提髙了放大倍数，并将望远镜指向了天空。天空中璀璨的群星，顿吋如在眼前。他发现诗人笔下的美丽月神,表面崎岖不平，到处坑坑洼洼。很多肉眼看不到的星星，竟象捉迷藏的孩子一样，调皮地对他眨着眼睛呢!通过望远镜的观察,他证实了哥白尼学说。从而开拓了天文学的笫一个黄金时代，宣告了近代天文学的诞生。 未知世界对人们总是充满魅力的，望远镜制造技术的发展，为我们探索更多的宇宙奥秘、领略更多的天体奇观，打幵了更大的窗口。例如,在明亮的猎户里座，就发现了腰带上的三颗星，佩剑上的六颗星以及附近80多顆人们从未观察到的星星。望远镜成了天文学研究必不可少的好伙伴。 今天，望远镜的使用更加广泛。军事上，它成了指挥员掌握敌情的“千里眼”;日常生活中，激烈的球赛、精彩的文艺演出,望远镜
可使你尽情欣赏;远游在外，登高远眺,它可以使你领略大自然的美好风光,是的,如果你想探究未知而遥远的前方，望远镜必将助你踏上成功之壤。‘ 和望远镜的制造原理一样,显微镜也是利用透镜放大成像，只是它把镜筒指向微观世界。1665年英国人虎克用自己制造的显微镜，观察软木的薄片，发现它是由许多蜂巢状的“小室”构成的。他称这些“小室”为“细胞”。后来经过许多科学家的观察,发现细胞是构成生物体的基本单位。显微镜成了研究生物学的重要工具。 随着电子显微镜的出现，它的用途就更广泛了。在医学上，它可以直接观察病毒等表面结构，在生物化学、冶金工业等也发挥着它的作用。 近来出现的X射线显微镜,为人类更深入地了解自然界，提供了更大的方便，人们用它来考察种类繁多的样品，从被重金属沾污了的蚯蚓到人体里的癌细胞，从洋地黄表皮的细毛到煤炭、半导体器体和混凝土的养护。 望远镜和显撖镜为人们探知未知世界，立下了赫赫战功。
望远镜和显微镜放大率的测定 望远镜和显微镜是最常用的助视光学仪器，常组合于其它实验装置中使用，如光杠杆、测距显微镜、分光仪等。了解它们的构造原理并掌握它们的调节使用方法，不仅有助于加深理解透镜的成像规律，也为正确使用其它光学仪器打下基础。 Ⅰ 望远镜放大率的测定 【实验目的】 1、了解望远镜的构造原理并掌握其正确使用方法。 2、测定望远镜的放大率。 【实验原理】 1．光学仪器的角放大率 望远镜被用于观测远处的物体，显微镜被用于观测微小的物体，它们的作用都是将被观测物体对眼睛光心的张角（视角）加以放大。显然，同一物体对眼睛所张的视角与物体离眼睛的距离有关。在一般照明条件下，正常人的眼睛能分辨在明视距离cm 25处相距为005.～007.mm 的两点。此时，这两点对眼睛所张的视角约为1′，称为最小分辨角。当远处物体（或微小物体）对眼睛所张视角小于此最小分辨角时，眼睛将无法分辨。因而需借助光学仪器（如放大镜、望远镜、显微镜等）来增大对眼睛所张的视角。它们的放大能力可用角放大率m 表示，其定义为： Φψ≈Φψ=tg tg m ………………………………(1) 式中Φ为明视距离处物体对眼睛所张的视角，ψ为通过光学仪器观察时，在明视距离处的成像对眼睛所张的视角。由于视角的角度值很小，故在具体计算是常用它的正切值予以替代。 图(1) 凸透镜放大的示意图 以凸透镜为例，如图(1)所示：L 为凸透镜，被观测物AB 长为y 1，距眼睛为D 时，
y 1对眼睛的视角为Φ。当物体置于透镜焦平面以内的位置时，可得放大的虚像''B A ，像长为y 2。调整物距u ，使像到眼睛的距离为明视距离D ，对眼睛所张的视角为ψ。则此凸透镜的放大率为: m tg tg y D y D y u y D D u ====ψΦ2111 ……………(2) 当透镜焦距较小（即u f ≈）时，则 m D f cm f ≈=25 (3) 由上式可见，减小凸透镜的焦距可以增大它的放大率。凸透镜是最简单的放大镜。式（3）就表示放大镜的放大率。由于单透镜存在像差，它的放大率一般在3倍（3⨯）以下。为提高其放大率并保持较好的成像质量，常由几块透镜组成复合放大镜。复合放大镜的放大率仍由式（3）计算，式中f 代表透镜组的焦距，其放大率可达20⨯。 2．望远镜放大率的测定 望远镜可以用来观测远处的物体。最简单的望远镜由两个凸透镜组成，其中焦距较长的透镜为物镜。由于被观测物体离物镜的距离远大于物镜的焦距（f u 2>），通过物镜的作用后，将在物镜的后焦面附近形成一个倒立的实像。此实像虽然较原像小，但是与原物体相比，却大大地接近了眼睛，因而增大了视角。然后通过目镜将它放大。由目镜所成的像可在明视距离到无限远之间的任何位置上。 望远镜的放大率定义为最后的虚像对目镜所张视角与物体在实际位置所张视角之比。但由于物距远比望远镜筒的长度大得多，它对眼睛或目镜所张视角实际上和它对物镜所张视角是一样的。如图（2）所示，图中L o 为物镜，其焦距为f o ；L e 为目镜，其焦距为f e 。当观测无限远的物体（∞>u ）时，物镜的焦平面和目镜的焦平面重合，物体通过物镜成像在它的后焦面上，同时也处于目镜的前焦面上，因而通过目镜观察时，成像于无限远。此时望远镜的放大率可由图（2）得出 e o o e f f f y f y tg tg m /)//()/(//22==Φψ≈Φψ= (4) 由此可见，望远镜的放大率m 等于物镜和目镜焦距之比。若要提高望远镜的放大率，可增大物镜的焦距或减小目镜的焦距。 图（2） 简单望远镜的光路图 当用望远镜观测近处物体时，其成像的光路图可用图(3）来表示。图中 u v 11,和u v 22,分别为透镜L o 和L e 成像时的物距和像距，Δ是物镜和目镜焦点之间的距离，即