常见的光学仪器知识结构图

本节前言第五节常用的光学仪器大约400多年前，荷兰的米德堡城里住着一个磨眼镜片名叫詹森的玻璃技师。

他的两个男孩又天真又淘气。

一次詹森因事外出，弟兄俩爬上他的工作台玩玻璃片。

他们用铜管两端放上玻璃片，对准一本书看去。

新奇的事出现了，一个逗号竟象一个胖蝌蚪似地爬在那里。

詹森后来做了更高明的管子：管子细长，两端各固定一块凸透镜，管子的长度还可以调整。

这便是1590年制成的第一具显微镜。

詹森的生意就越来越兴隆。

名声很快传了出去。

这消息传到伽利略耳里时，竟成了荷兰有人发明了可以看见远处物体的仪器。

在这一误传之下，伽利略制成了第一具望远镜。

1827年，法国写生画家达格尔开始钻研摄影术。

他拿所有的钱去向光学家购买贵重的透镜，向药房买药品，不分昼夜地一个人关在暗室里。

达格尔把一片铜板镀了银，把它放在水银蒸汽中，然后把这张片子装到摄影机上，对准物体进行拍照，拍照后再作一番处理，片子上有光照的地方就会变成黑色。

因为达格尔制成的镀银铜板感光性能很差，所以拍一次照片十分费事。

一个人要照像，得先在脸上涂一层白粉，然后在摄影机前一动不动地坐上半小时。

我们现在所运用的显微镜、望远镜、照相机在构造上、功能上与早期相比都有了很大改进。

这节中我们对它们的结构，工作原理作具体介绍，并结合动画来生动演示各自的成像过程。

§1.5常用的光学仪器观察很小或很远的物体时，我们凭肉眼往往看不清楚，这时就要凭借相应的仪器——显微镜和望远镜来增大观察物体时的视角，从而能最大限度地看清物体。

为了把观察到的景物记录下来，还需要使用照相机。

显微镜显微镜是用来观察细菌、动植物组织、金属结构等细微物体的光学仪器。

显微镜的主要部分是装在镜筒两端的两组透镜。

每组透镜都相当于一个凸透镜，对着物体的一组叫做物镜，对着眼睛的一组叫做目镜。

物镜的焦距很短，目镜的焦距较长。

图中展示的是利用显微镜观察到的微生物（单细胞海藻）的情况。

我们将样品放置在载玻片上，盖上覆片。

第九章 显微镜放大镜的作用是帮助人们用眼睛能看清楚微小物体，但是放大镜的倍数有限，而且与焦距成反比，大倍数放大镜的焦距特短，物离眼睛就太近，使用不方便，更不说倍数增加有困难，还有，放大镜的像差，特别是色差严重，因此，出现放大镜组合的光学系统，这就是显微镜光学系统。

图9-1a 双筒显微镜 图9-1b 相衬显微镜图9-1c 光学近场显微镜 图9-1d 电子显微镜显微镜一般有三大部分：照明系统，物镜系统和目镜系统。

因为被观测物一般不是主动发光体，为了清楚观测，加大对物的照度是一个方法，照明系统有反射和透射类型，照明用光源视需求选定。

显微镜种类很多，从简单的单筒或双筒生物显微镜和读数显微镜到复杂的近场光学显微镜和扫描电子显微镜等等。

图9-1给出几种显微镜的示意图。

由于科学技术进步，显微镜已经从简单的几何光学仪器演变成高科技光机电综合型的显微镜光学系统。

在介绍几何光学仪器时，只对最基本的显微镜光学系统的光路进行讨论。

§1 结构光路实验室的生物显微镜的机械结构图如图9-2示。

可见，组成部件很多，其中机械镜筒是支撑物镜头和目镜头的，如图9-2b示，国家标准是：机械筒长160mm，物到目镜前焦点距离是共轭距离为195mm，目镜前焦点到支撑目镜头的镜筒平面距离为10mm。

不同物镜头其后焦点位置不同，所以，光学间隔（光学筒长）与物镜和目镜的焦平面相关联。

显微镜还有放置样品的平台和配备有光学照明部件。

图9-3给出了光学筒长、机械筒长、共轭距、工作距离、齐焦长度等的示意图。

图9-2a 生物显微镜图9-2b 镜筒1-目镜 2-目镜筒3-镜架4-粗调手轮5-细调手轮6-物镜转换器7-物镜9-工作台9-聚光镜10-反射镜工作距离是指当所观察的标本最清楚时物镜的前端透镜下面到标本的盖玻片上面的距离。

物镜的工作距离与物镜的焦距有关，物镜的焦距越长，放大倍数越低，其工作距离越长。

物镜的齐焦距离是指物镜的定位面至裸露物体的物平面之间的距离。

光学显微镜的结构与使用方法目的要求1、熟悉光学显微镜的主要构造及其性能.2、掌握低倍镜及高倍镜的使用方法.3、初步掌握油镜的使用方法.4、了解光学显微镜的维护方法.实验原理光学显微镜lightmicroscope是生物科学和医学研究领域常用的仪器,它在细胞生物学、组织学、病理学、微生物学及其他有关学科的教学研究工作中有着极为广泛的用途,是研究人体及其他生物机体组织和细胞结构强有力的工具.光学显微镜简称光镜,是利用光线照明使微小物体形成放大影像的仪器.目前使用的光镜种类繁多,外形和结构差别较大,有些类型的光镜有其特殊的用途,如暗视野显微镜、荧光显微镜、相差显微镜,倒置显微镜等,但其基本的构造和工作原理是相似的.一台普通光镜主要由机械系统和光学系统两部分构成,而光学系统则主要包括光源、反光镜、聚光器、物镜和目镜等部件.光镜是如何使微小物体放大的呢物镜和目镜的结构虽然比较复杂,但它们的作用都是相当于一个凸透镜,由于被检标本是放在物镜下方的1～2倍焦距之间的,上方形成一倒立的放大实相,该实相正好位于目镜的下焦点焦平面之内,目镜进一步将它放大成一个虚像,通过调焦可使虚像落在眼睛的明视距离处,在视网膜上形成一个直立的实像.显微镜中被放大的倒立虚像与视网膜上直立的实像是相吻合的,该虚像看起来好像在离眼睛25cm处.分辨力是光镜的主要性能指示.所谓分辨力resolvingpower也称为辨率或分辨本领,是指显微镜或人眼在25cm的明视距离处,能清楚地分辨被检物体细微结构最小间隔的能力,即分辨出标本上相互接近的两点间的最小距离的能力.据测定,人眼的分辨力约为100μm.显微镜的分辨力由物镜的分辨力决定,物镜的分辨力就是显微镜的分辨力,而目镜与显微镜的分辨力无关.光镜的分辨力RR值越小,分辨率越高可以下式计算：这里n为聚光镜与物镜之间介质的折射率空气为1、油为1.5；为标本对物镜镜口张角的半角,sin的最大值为1；为照明光源的波长白光约为0.5m.放大率或放大倍数是光镜性能的另一重要参数,一台显微镜的总放大倍数等于目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积.一、光学显微镜的基本构造及功能一机械部分1、镜筒：为安装在光镜最上方或镜臂前方的圆筒状结构,其上端装有目镜,下端与物镜转换器相连.根据镜筒的数目,光镜可分为单筒式或双筒式两类.单筒光镜又分为直立式和倾斜式两种.而双筒式光镜的镜筒均为倾斜的.镜筒直立式光镜的目镜与物镜的中心线互成45度角,在其镜筒中装有能使光线折转45度的棱镜.2、物镜转换器：又称物镜转换盘.是安装在镜筒下方的一圆盘状构造,可以按顺时针或反时针方向自由旋转.其上均匀分布有3～4个圆孔,用以装载不同放大倍数的物镜.转动物镜转换盘可使不同的物镜到达工作位置即与光路合轴.使用时注意凭手感使所需物镜准确到位.3、镜臂：为支持镜筒和镜台的弯曲状构造,是取用显微镜时握拿的部位.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度,否则显微镜则由于重心偏移容易翻倒.在使用临时装片时,千万不要倾斜镜臂,以免液体或染液流出,污染显微镜.4、调焦器：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,分粗调螺旋大螺旋和细调螺旋小螺旋两种.粗调螺旋可使镜筒或载物台以较快速度或较大幅度的升降,能迅速调节好焦距使物像呈现在视野中,适于低倍镜观察时的调焦.而细调螺旋只能使镜筒或载物台缓慢或较小幅度的升降升或降的距离不易被肉眼观察到,适用于高倍镜和油镜的聚焦或观察标本的不同层次,一般在粗调螺旋调焦的基础上再使用细调焦螺旋,精细调节焦距.有些类型的光镜,粗调螺旋和细调螺旋重合在一起,安装在镜柱的两侧.左右侧粗调螺旋的内侧有一窄环,称为粗调松紧调节轮,其功能是调节粗调螺旋的松紧度向外转偏松,向内转偏紧.另外,在左侧粗调螺旋的内侧有一粗调限位环凸柄,当用粗调螺旋调准焦距后向上推紧该柄,可使粗调螺旋限位,此时镜台不能继续上升但细调旋仍可调节.5、载物台：也称镜台,是位于物镜转换器下方的方形平台,是放置被观察的玻片标本的地方.平台的中央有一圆孔,称为通光孔,来自下方光线经此孔照射到标本上.6、镜柱：为镜臂与镜座相连的短柱.7、镜座：位于显微镜最底部的构造,为整个显微镜的基座,用于支持和稳定镜体.有的显微镜在镜座内装有照明光源等构造.二光学系统部分光镜的光学系统主要包括物镜、目镜和照明装置反光镜、聚光器和光圈等.1、目镜：又称接目镜,安装在镜筒的上端,起着将物镜所放大的物像进一步放大的作用.每个目镜一般由两个透镜组成,在上下两透镜即接目透镜和会聚透镜之间安装有能决定视野大小的金属光阑——视场光阑,此光阑的位置即是物镜所放大实像的位置,故可将一小段头发粘附在光阑上作为指针,用以指示视野中的某一部分供他人观察.另外,还可在光阑的上面安装目镜测微尺.每台显微镜通常配置2～3个不同放大倍率的目镜,常见的有5×、10×和15××表示放大倍数的目镜,可根据不同的需要选择使用,最常使用的是10×目镜.2、物镜：也称接物镜,安装在物镜转换器上.每台光镜一般有3～4之个不同放大倍率的物镜,每个物镜由数片凸透镜和凹透镜组合而成,是显微镜最主要的光学部件,决定着光镜分辨力的高低.常用物镜的放大倍数有10×、40×和100×等几种.一般将8×或10×的物镜称为低倍镜而将5×以下的叫做放大镜；将40×或45×的称为高倍镜；将90×或100×的称为油镜这种镜头在使用时需浸在镜油中.在每个物镜上通常都刻有能反映其主要性能的参数,主要有放大倍数和数值孔径如10／0．25、40／0.65和100／1.25,该物镜所要求的镜筒长度和标本上的盖玻片厚度160／0.17,单位mm等,另外,在油镜上还常标有“油”或“Oil”的字样.油镜在使用时需要用香柏油或石蜡油作为介质,这是因为油镜的透镜和镜孔较小,而光线要通过载玻片和空气才能进入物镜中,玻璃与空气的折光率不同,使部分光线产生折射而损失掉,导致进入物镜的光线减少,而使视野暗淡,物像不清.在玻片标本和油镜之间填充折射率与玻璃近似的香柏油或石蜡油时玻璃、香柏油和石蜡油的折射率分别为1.52、1.51、1.46,空气为1,可减少光线的折射,增加视野亮度,提高分辨率.物镜分辨力的大小取决于物镜的数值孔径numerialaperture,N.A.,N.A.又称为镜口率,其数值越大,则表示分辨力越高.图1-3物镜的性能参数及工作距离C线为盖玻片的的上表面,10物镜的工作距离为7.63mm；40物镜的工作距离为0.198mm；10/0.25、40/0.65、100/1.25表示镜头的放大倍数和数字孔径.160/0.17表示显微镜的机械镜筒长度标本至目镜的距离和盖玻片的厚度.即镜筒长度为160mm,盖玻片厚度为0.17mm.不同的物镜有不同的工作距离.所谓工作距离是指显微镜处于工作状态焦距调好、物像清晰时,物镜最下端与盖玻片上表面之间的距离.物镜的放大倍数与其工作距离成反比.当低倍镜被调节到工作距离后,可直接转换高倍镜或油镜,只需要用细调螺旋稍加调节焦距便可见到清晰的物像,这种情况称为同高调焦.不同放大倍数的物镜也可从外形上加以区别,一般来说,物镜的长度与放大倍数成正比,低倍镜最短,油镜最长,而高倍镜的长度介于两者之间.3、聚光器：位于载物台的通光孔的下方,由聚光镜和光圈构成,其主要功能是光线集中到所要观察的标本上.聚光镜由2～3个透镜组合而成,其作用相当于一个凸透镜,可将光线汇集成束.在聚光器的左下方有一调节螺旋可使其上升或下降,从而调节光线的强弱,升高聚光器可使光线增强,反之则光线变弱.光圈也称为彩虹阑或孔径光阑,位于聚光器的下端,是一种能控制进入聚光器的光束大小的可变光阑.它由十几张金属薄片组合排列而成,其外侧有一小柄,可使光圈的孔径开大或缩小,以调节光线的强弱.在光圈的下方常装有滤光片框,可放置不同颜色的滤光片.4、反光镜：位于聚光镜的下方,可向各方向转动,能将来自不同方向的光线反射到聚光器中.反光镜有两个面,一面为平面镜,另一面为凹面镜,凹面镜有聚光作用,适于较弱光和散射光下使用,光线较强时则选用平面镜现在有些新型的光学显微镜都有自带光源,而没有反光镜；有的二者都配置.二、光学显微镜的使用方法－准备将显微镜小心地从镜箱中取出移动显微镜时应以右手握住镜壁,左手托住镜座,放置在实验台的偏左侧,以镜座的后端离实验台边缘约6～10cm为宜.首先检查显微镜的各个部件是否完整和正常.如果是镜筒直立式光镜,可使镜筒倾斜一定角度一般不应超过45度以方便观察观察临时装片时禁止倾斜镜臂.二低倍镜的使用方法1、对光：打开实验台上的工作灯如果是自带光源显微镜,这时应该打开显微镜上的电源开关,转动粗调螺旋,使镜筒略升高或使载物台下降,调节物镜转换器,使低倍镜转到工作状态即对准通光孔,当镜头完全到位时,可听到轻微的扣碰声.打开光圈并使聚光器上升到适当位置以聚光镜上端透镜平面稍低于载物台平面的高度为宜.然后用左眼向着目镜内观察注意两眼应同时睁开,同时调节反光镜的方向自带光源显微镜,调节亮度旋钮,使视野内的光线均匀、亮度适中.2、放置玻片标本：将玻片标本放置到载物台上用标本移动器上的弹簧夹固定好注意：使有盖玻片或有标本的一面朝上,然后转动标本移动器的螺旋,使需要观察的标本部位对准通光孔的中央.3、调节焦距：用眼睛从侧面注视低倍镜,同时用粗调螺旋使镜头下降或载物台上升,直至低倍镜头距玻片标本的距离小于0.6cm注意操作时必须从侧面注视镜头与玻片的距离,以避免镜头碰破玻片.然后用左眼在目镜上观察,同时用左手慢慢转动粗调螺旋使镜筒上升或使载物台下降直至视野中出现物像为止,再转动细调螺旋,使视野中的物像最清晰.如果需要观察的物像不在视野中央,甚至不在视野内,可用标本移动器前后、左右移动标本的位置,使物像进入视野并移至中央.在调焦时如果镜头与玻片标本的距离已超过了1cm还未见到物像时,应严格按上述步骤重新操作.三高倍镜的使用方法1、在使用高倍镜观察标本前,应先用低倍镜寻找到需观察的物像,并将其移至视野中央,同时调准焦距,使被观察的物像最清晰.2、转动物镜转换器,直接使高倍镜转到工作状态对准通光孔,此时,视野中一般可见到不太清晰的物像,只需调节细调焦螺旋,一般都可使物像清晰.请注意：1在从低倍镜准焦的状态下直接转换到高倍镜时,有时会发生高倍物镜碰擦玻片而不能转换到位的情况这种情况,主要是高倍镜、低倍镜不配套,即不是同一型号的显微镜上的镜头,此时不能硬转,应检查玻片是否放反、低倍镜的焦距是否调好以及物镜是否松动等情况后重新操作.如果调整后仍不能转换,则应将镜筒升高或使载物台下降后再转换,然后在眼睛的注视下使高倍镜贴近盖玻片,再一边观察目镜视野,一边用粗调螺旋使镜头极其缓慢地上升或载物台下降,看到物像后再用细调螺旋准焦.2由于制造工艺上的原因,许多显微镜的低倍镜视野中心与高倍镜的视野中心往往存在一定的偏差即：低倍镜与高倍镜的光轴不在一条直线上,因此,在从低倍镜转换高倍镜观察标本时常会给观察者迅速寻找标本造成一定困难.为了避免这种情况的出现,帮助观察者在高倍镜下能较快找到所需放大部分的物像,可事先利用羊毛交叉装片标本来测定所用光镜的偏心情况,并绘图记录制成偏心图.具体操作步骤如下：①用在高倍镜下找到羊毛交叉点并将其移至视野中心；②换低倍镜观察羊毛交叉点是否还位于视野中央,如果偏离视野中央,其所在的位置就是偏心位置；③将前面两个步骤反复操作几次,以找出准确的偏心位置,并绘出偏心图.当光镜的偏心点找出之后,在使用该显微镜的高倍镜观察标本时,事先可在低倍镜下将需进一步放大的部位移至偏心位置处,再转换高倍镜观察时,所需的观察目标就正好在视野中央.四油镜的使用方法1、用高倍镜找到所需观察的标本物像,并将需要进一步放大的部分移至视野中央.2、将聚光器升至最高位置并将光圈开至最大因油镜所需光线较强.3、转动物镜转换盘,移开高倍镜,往玻片标本上需观察的部位载玻片的正面,相当于通光孔的位置滴一滴香柏油折光率1.51或石蜡油折光率1.47作为介质,然后在眼睛的注视下,使油镜转至工作状态.此时油镜的下端镜面一般应正好浸在油滴中.4、左眼注视目镜中,同时小心而缓慢地转动细调螺旋注意：这时只能使用微调节螺旋,千万不要使用粗调节螺旋使镜头微微上升或使载物台下降,直至视野中出现清晰的物像.操作时不要反方向转动细调节螺旋,以免镜头下降压碎标本或损坏镜头.5、油镜使用完后,必须及时将镜头上的油擦拭干净.操作时先将油镜升高1cm,并将其转离通光孔,先用干擦镜纸揩擦一次,把大部分的油去掉,再用沾有少许清洁剂或二甲苯的擦镜纸擦一次,最后再用干擦镜纸揩擦一次.至于玻片标本上的油,如果是有盖玻片的永久制片,可直接用上述方法擦干净；如果是无盖玻片的标本,则盖玻片上的油可用拉纸法揩擦,即先把一小张擦镜纸盖在油滴上,再往纸上滴几滴清洁剂或二甲苯.趁湿将纸往外拉,如此反复几次即可干净.三、使用显微镜应注意的事项1、取用显微镜时,应一手紧握镜臂,一手托住镜座,不要用单手提拿,以避免目镜或其它零部件滑落.2、在使用镜简直立式显微镜时,镜筒倾斜的角度不能超过450,以免重心后移使显微镜倾倒.在观察带有液体的临时装片时,不要使用倾斜关节,以避免由于载物台的倾斜而使液体流到显微镜上.3、不可随意拆卸显微镜上的零部件,以免发生丢失损坏或使灰尘落入镜内.4、显微镜的光学部件不可用纱布、手帕、普通纸张或手指揩擦,以免磨损镜面,需要时只能用擦镜纸轻轻擦拭.机械部分可用纱布等擦拭.5、在任何时候,特别是使用高倍镜或油镜时,都不要一边在目镜中观察,一边下降镜筒或上升载物台,以避免镜头与玻片相撞,损坏镜头或玻片标本.6、显微镜使用完后应及时复原.先升高镜筒或下降载物台,取下玻片标本,使物镜转离通光孔.如镜筒、载物台是倾斜的,应恢复直立或水平状态.然后下降镜或上升载物台,使物镜与载物台相接近.垂直反光镜,下降聚光器,关小光圈,最后放回镜箱中锁好.7、在利用显微镜观察标本时,要养成两眼同时睁开,双手并用左手操纵调焦螺旋,右手操纵标本移动器的习惯,必要时应一边观察一边计数或绘图记录.。

天文望远镜基础知识科普一、望远镜基本原理与天文望远镜望远镜是一种利用凹透镜与凸透镜观测遥远物体的光学仪器，是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使人看到远处的物体，并且显得大而近的一种仪器。

所以，望远镜是天文与地面观测中不可缺少的工具。

天文望远镜是望远镜的一种，是观测天体的重要工具，可以毫不夸大地说，没有望远镜的诞生与发展，就没有现代天文学。

随着望远镜在各方面性能的改进与提高，天文学也正经历着巨大的飞跃，迅速推进着人类对宇宙的认识。

二、天文望远镜的结构下面是天文望远镜的结构图，不是说每一款望远镜都是这样的。

有的天文望远镜没有寻星镜，有的在镜筒上还安装了中垂来调节平衡。

还有会赠送很多其他的天文配件，比如太阳滤镜、增倍镜（巴洛镜）、更多倍数的目镜。

天文望远镜重要部位的作用：1. 主镜筒：观测星星的主要部件。

2. 寻星镜：快速寻找星星。

主镜筒通常都以数十倍以上的倍率观测星体。

在找星星时，如果使用数十倍来找，因为视野小，要用主镜筒将星星找出来，可没那麼简单，因此我们就使用一支只有放大数倍的小望远镜，利用它具有较大视野的功能，先将要观测的星星位置找出来，如此就可以在主镜筒，以中低倍率直接观测到该星星。

3. 目镜：人肉眼直接观看的必要部件。

目镜起放大作用。

通常一部望远镜都要配备低、中与高倍率三种目镜。

4. 天顶镜：把光线全反射成90°的角，便于观察。

5. 三脚架：固定望远镜观察时保持稳定。

三、天文望远镜的性能指标评价一架望远镜的好坏首先看它的光学性能，然后看它的机械性能的指向精度与跟踪精度是否优良。

光学性能主要有以下几个指标：1．口径：物镜的有效口径，在理论上决定望远镜的性能。

口径越大，聚光本领越强，分辨率越高，可用放大倍数越大。

2．集光力：聚光本领，望远镜接收光量与肉眼接收光量的比值。

人的瞳孔在完全开放时，直径约7mm。

70mm口径的望远镜，集光力是70/7=10倍。

第四、五章光现象、透镜知识结构图：（1）、三线共面：光的折射规律（2）、两线分居：（3）、折射光线向偏折：折射角小于入射角。

（光从空气斜射入水中或其他介质中时）当光线垂直射入介质表面时，传播方向。

举例说明哪些现象是折射现象：。

会大致画出折射光路图。

2、光在折射时光路是的。

3、光垂直入射时，反射角为，入射角为，折射角为。

太阳光经三棱镜可以分解成，，，，，，，七种色光。

白光不是单一色光，而是由许多色光混合而成的。

4、色散色光的三原色：；三者混合变成色。

颜料的三原色：；三者混合变成色。

透明物体的颜色由决定；不透明的物体的颜色由决定。

会解释一些颜色的现象（如书上作业）红外线1）特点：，。

5、看不出见的光2）应用：紫外线1）特点：，，。

2）应用与危害：6、透镜有两种（1）、凸透镜：中间边缘，对光线有作用（2）、凹透镜：中间边缘，对光线有作用几个重要概念：主光轴：；光心：，通过光心的光传播方向不变。

焦点：；焦距：。

（看图并标出）。

光现象一章重点：在光的基本知识原理的基础上探究一些简单的光现象。

考点提示（1）学会理解和解释光的直线传播现象、光的反射和折射现象。

（2）会熟练画出反射、折射光路图。

（3）看不见的光的应用 典型例题1、小孔成像、影子形成、日食、月食都是属于光的 ； 平面镜成像、倒影、水中的月属于光的 ； 看水中的鱼、海市蜃楼、透镜成像属于光的 。

透镜一章重点：研究透镜对光的作用和凸透镜成像规律及其应用。

典型例题1、人眼的晶状体相当于凸透镜，当人观察物体时，物体在视网膜上所成的像是 。

答：倒立缩小的实像。

光现象练习： 一、选择题：1、如图一所示是从平面镜中看到的台钟面，这时的实际时刻是（ ） A 、6点55分 B 、5点20分 C 、5点05分 D 、10点40分2、以下是光源的是（ ） A 、桌子B 、反光镜C 、霓虹灯 图一D 、月亮3、请同学们帮父母擦一次皮鞋,体会皮鞋擦过油后,再用软布反复擦几次将更亮的道理是( )A. 反复擦几次增加了漫反射效果B. 鞋油的颜色比皮鞋好,增加镜面发射效果C. 反复擦几次使鞋油填充皮鞋表面凹坑,增加表面光滑程度, 增加了漫反射效果D. 鞋油反射性能比皮鞋好, 反复擦几次使鞋油均匀分布，增加镜面发射效果 4、下列光的应用属于紫外线应用的是 （ ）A.验钞机B.电视机遥控器C.响尾蛇捕食D.医院诊断病情的B 超 5、下列判断正确的是( )A 、晴天，在树荫底下会出现许多明亮的小圆斑，这是由于光的反射形成的；B 、在医院的病房内，用来灭菌的灯是紫外线灯；C 、彩色电视机的丰富光彩，是由三原色光混合而成的，三原色光是指品红、黄、绿；D 、在教室里，同学们都能看到黑板上的字，这是因为黑板上发生了镜面反射的缘故。

光学仪器的结构与成像原理一、光学仪器的基本结构1.透镜：透镜是光学仪器中最基本的元件，分为凸透镜和凹透镜，其作用是对光线进行聚焦或发散。

2.镜筒：镜筒是连接物镜和目镜的部分，起到支持和固定的作用。

3.物镜：物镜位于光学仪器的近端，负责收集来自被观察物体的光线，并形成实像。

4.目镜：目镜位于光学仪器的远端，用于观察物镜形成的实像，并将其放大。

5.支架：支架是用于支撑整个光学仪器的结构，保证仪器的稳定。

6.调节装置：调节装置包括焦距调节、放大倍数调节等，用于调整光学仪器的成像效果。

二、成像原理1.光的传播：光在真空中的传播速度为常数，约为3×10^8m/s。

在介质中传播时，光的速度会发生变化。

2.透镜成像：凸透镜会将平行光线聚焦于一点，形成实像；凹透镜则会将平行光线发散，形成虚像。

3.物镜成像：物镜收集来自被观察物体的光线，形成实像。

实像的大小、位置和方向取决于物体的位置、物镜的焦距等因素。

4.目镜成像：目镜对物镜形成的实像进行放大，形成虚像。

虚像的大小、位置和方向取决于目镜的焦距等因素。

5.成像公式：光学仪器成像的计算公式，如薄透镜公式、厚透镜公式等，用于计算物镜和目镜的焦距、物距、像距等参数。

6.放大倍数：光学仪器的放大倍数等于物镜和目镜的放大倍数的乘积。

放大倍数越大，观察到的物体越放大，但视场越小。

7.像的性质：光学仪器成像时，像的性质包括大小、形状、位置、方向等，这些性质可以通过成像公式进行计算。

三、常见光学仪器及其应用1.显微镜：显微镜是一种用于观察微小物体的光学仪器，广泛应用于生物学、医学等领域。

2.望远镜：望远镜是一种用于观察远处物体的光学仪器，广泛应用于天文观测、军事、航海等领域。

3.照相机：照相机是一种用于捕捉光学图像的仪器，广泛应用于摄影、电影、广告等领域。

4.投影仪：投影仪是一种将图像投射到屏幕上的光学仪器，广泛应用于教育、商务等领域。

5.眼镜：眼镜是一种用于矫正视力的光学仪器，根据个人视力需求，使用不同度数的透镜进行矫正。

光学仪器在国民生产和生活中各个领域广泛应用，绝大多数光学仪器可归纳为望远镜系统、显微镜系统和照明系统三类。

人眼构造：人眼本身就相当于一个摄影系统，外表大体呈球形，直径约为25mm，由角膜、瞳孔、房水、睫状体、晶状体和玻璃体等组成的屈光系统相当于成像系统的镜头，起聚焦成像作用。

眼睛内的视网膜和大脑的使神经中枢等相当于成像系统的感光底片和控制系统，能够接收外界信号并成像。

视度调节：眼睛通过睫状肌的伸缩本能地改变水晶体光焦度的大小以实现对任意距离的物体自动调焦的过程称作眼睛的视度调节。

视觉调节：人眼除了随着物体距离的改变而调节晶状体曲率外，还可以在不同的明暗条件下工作，人眼能感受非常大范围的光亮度变化，即眼睛对不同的亮度条件下具有适应的调节能力，这种能力称为眼睛的视觉调节。

放大镜定义：放大镜(英文名称：magnifier)：用来观察物体细节的简单目视光学器件，是焦距比眼的明视距离小得多的会聚透镜。

物体在人眼视网膜上所成像的大小正比于物对眼所张的角（视角）。

视角愈大，像也愈大，愈能分辨物的细节。

移近物体可增大视角，但受到眼睛调焦能力的限制。

使用放大镜，令其紧靠眼睛，并把物放在它的焦点以内，成一正立虚像。

放大镜的作用是放大视角。

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年由荷兰的詹森父子所首创。

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。

光学显微镜由目镜，物镜，粗准焦螺旋，细准焦螺旋，压片夹，通光孔，遮光器，转换器，反光镜，载物台，镜臂，镜筒，镜座，聚光器，光阑组成。

显微镜以显微原理进行分类可分为光学显微镜与电子显微镜。

10、光学显微镜：通常皆由光学部分、照明部分和机械部分组成。

无疑光学部分是最为关键的，它由目镜和物镜组成。

第六
章常
见
的
光学
仪器透镜凹透镜：中间薄边缘厚的透镜，它对光线有发散作用。

生活中的透镜凸透镜：中间厚边缘薄的透镜，它对光线有会聚作用；凸透镜成像规律一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；实像倒、异，虚像正、同；成实像时—物近像远像变大；成虚像时—物近像近像变小。

眼睛与眼镜眼睛：眼睛中的晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜；视网膜相当于
光屏。

人眼成像的原理与照相机成像的原理基本相同。

近视眼：只能看清近处的物体，晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球
在前后方向上太长，成像在视网膜前，佩戴凹透镜矫正。

远视眼：只能看清远处的物体，晶状体太薄，折光能力太弱，或者眼球
在前后方向上太短，成像在视网膜后，佩戴凸透镜矫正。

分类作用：三条特殊光线1平行于主光轴的光线，通过凸透镜后过焦点;通过凹透镜折射后，反向延长线过虚焦点。

2过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴；正向延长线过虚焦点的光线经过凹透镜折射后平行于主光轴。

3过光心的光线通过凸透镜和凹透镜后光路不变。

凹透镜成像规律：物体总是成正立、缩小的虚像。

幻灯机和投影仪：利用f<u<2f 时，凸透镜成倒立、放大的实像的原理工作。

照相机：镜头相当于凸透镜，底片相当于光屏，u>2f ，成缩小的实像。

望远镜：两组凸透镜或凸透镜与凹透镜的组合，两次成像最终拉近距离。

显微镜：两组透镜，物体在物镜的一倍焦距以外、二倍焦距以内，成一个
倒立、放大的实像，这个实像又在目镜的一倍焦距以内，再成一个正立、放大的虚像，这样就得到一个放大倍数较大的物体的像。