显微镜与望远镜实验指导书_全

望远镜与显微镜的组装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。

一、自组望远镜◆ 实验目的（1）了解望远镜的基本原理和结构（2）组装望远镜（3）测量望远镜的放大率◆ 实验原理最简单的望远镜是由一片长焦距的凸透镜作为物镜，用一短焦距的凸透镜作为目镜组合而成。

远处的物经过物镜在其后焦面附近成一缩小的倒立实像，物镜的像方焦平面与目镜的物方焦平面重合。

而目镜起一放大镜的作用，把这个倒立的实像再放大成一个正立的像，图一为开普勒望远镜的光路示意图：图一 开普勒望远镜的光路示意图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，使物镜成的实像落在目镜物方焦平面上，这就是望远镜的“调焦”。

用望远镜和显微镜观察物体时，一般视角均甚小，因此视角之比可用其正切之比代替，于是光学仪器的放大率M 可近似地写成00l l tg tg M e ==αα式中l 0是被测物的大小PQ ，l 是在物体所处平面上被测物的虚像的大小P ”Q ”在实验中，为了把放大的虚像l 与l 0直接比较，常用目测法来进行测量。

对于望远镜，其方法是：选一个标尺作为被测物，并将它安放在距物镜大于1.5米处，用一只眼睛直接观察标尺，另一只眼睛通过望远镜观看标尺的像。

调节望远镜的目镜，使标尺和标尺的像重合且没有视差，读出标尺和标尺像重合区段内相对应的长度，即可得到望远镜的放大率。

◆ 实验仪器1、标尺 （000－055cm ）2、物镜Lo(mm f 225'0=)3、5、二维调节架（SZ-07）4、目镜Le （mm f e 45'=）6、三维平移底座（SZ-07）7、二维平移底座（SZ-02）图二 组装望远镜装置图 图三 放大标尺像与实际标尺的比对图四 组装望远镜实物图◆ 实验内容1、组装开普勒望远镜：按图二放好各元器件，调节同轴等高，固定目镜，移动物镜，向约3m 远处的标尺调焦，使一只眼睛在目镜中间看到清晰的标尺像。

5.5 显微镜和望远镜（教案）20242025学年八年级上册初二物理同步备课（人教版）我的教案设计意图在于通过实践活动，让学生能够理解和掌握显微镜和望远镜的原理及其应用，培养学生的观察能力、动手能力和科学思维。

教学目标包括：1. 了解显微镜和望远镜的构造和原理；2. 学会使用显微镜和望远镜进行观察；3. 能够分析显微镜和望远镜的优缺点。

教学难点与重点：重点是显微镜和望远镜的构造和原理，以及使用方法；难点是理解显微镜和望远镜的放大原理。

教具与学具准备：每人一台显微镜和一台望远镜，以及一些观察用的样本和物体。

活动过程：1. 引入：通过展示一些显微镜和望远镜的照片，让学生猜测它们的作用，引发学生的兴趣。

2. 讲解：讲解显微镜和望远镜的构造和原理，包括物镜、目镜、焦距等概念。

3. 示范：使用显微镜和望远镜进行示范操作，让学生了解使用方法。

4. 实践：学生分组进行观察实践，使用显微镜和望远镜观察样本和物体，记录观察结果。

5. 讨论：学生分组讨论显微镜和望远镜的优缺点，分享观察心得。

活动重难点：重点是显微镜和望远镜的构造和原理，以及使用方法；难点是理解显微镜和望远镜的放大原理。

课后反思及拓展延伸：通过本次活动，学生能够理解和掌握显微镜和望远镜的原理及其应用，提高了观察能力和动手能力。

在活动中，我发现部分学生对放大原理的理解仍有困难，需要在今后的教学中进行进一步的解释和引导。

拓展延伸活动可以组织学生进行显微镜和望远镜的制作，进一步提高学生的动手能力和创新能力。

重点和难点解析：在本次活动中，我发现有几个重点和难点需要特别关注和解释，以确保学生能够更好地理解和掌握显微镜和望远镜的相关知识。

显微镜和望远镜的构造和原理是本次活动的重点。

在讲解环节，我详细介绍了显微镜和望远镜的基本结构，包括物镜、目镜、焦距等关键部件。

我强调了物镜和目镜的作用，以及它们如何共同工作以放大物体。

我通过示例和图示，让学生更直观地理解了显微镜和望远镜的工作原理。

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 yf 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。

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 ωωΓ=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 。

望远镜和显微镜实验报告引言望远镜和显微镜是两种十分重要的光学仪器，它们在天文学和生物学等领域的研究中起到了关键作用。

本实验旨在通过实践操作望远镜和显微镜，深入了解它们的原理和使用方法。

实验材料•望远镜•显微镜•样本片•光源•物体•实验记录表格实验步骤1. 望远镜实验1.1 调整望远镜目镜焦距。

•将望远镜对准一个远处的物体，如树木或建筑物。

•转动望远镜的目镜调焦环，直到观察到物体清晰的焦点。

•记录目镜调焦环的位置。

1.2 测量望远镜的放大倍数。

•在望远镜上选择一个具有刻度的物体，如远处的标识牌或测量棒。

•将该物体与肉眼观察到的大小进行比较，记录下放大倍数。

1.3 观察天体。

•将望远镜对准一个明亮的星星或行星。

•转动望远镜的方位调节环和仰角调节环，使天体位于视野中心。

•通过调整目镜调焦环，使天体清晰可见。

•记录观察到的天体特征和观察时间。

2. 显微镜实验2.1 调整显微镜目镜焦距。

•将显微镜放置在一个平坦的表面上。

•将样本片放置在显微镜的物镜下方。

•通过转动显微镜的焦调节器，调整物镜到样本片的最佳焦距。

•记录目镜调焦器的位置。

2.2 观察样本片。

•转动显微镜的准直调节器，使光线通过样本片。

•通过调整目镜调焦器，使样本片中的细节清晰可见。

•记录观察到的样本片特征和观察时间。

结果和讨论通过望远镜实验，我们成功调整了望远镜的目镜焦距，并测量了其放大倍数。

观察到的天体特征也被记录下来，这将有助于后续的天文学研究。

在显微镜实验中，我们调整了显微镜的目镜焦距，并观察了样本片。

观察到的样本片特征为我们提供了更深入的了解，并且有助于生物学研究的进行。

通过这两个实验，我们不仅加深了对望远镜和显微镜原理的理解，还学会了正确操作这些仪器。

这对我们今后的研究和实验将大有裨益。

结论通过本实验，我们深入了解了望远镜和显微镜的原理和使用方法。

望远镜能够将远处的天体放大观察，而显微镜能够观察微小物体的细节。

这些仪器在天文学和生物学研究中的重要性不言而喻。

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 ωωΓ=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 。

望远镜和显微镜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，它们有时也是其它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，更能为正确使用其它光学仪器打下基础。

1. 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。

2. 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）。

(1) 望远镜（Telescope ） ① 望远镜的基本光学系统基本的望远系统是由物镜和目镜组成无焦系统，物镜L o 的像方焦点F o '与目镜L e 的物方焦点F e 重合，如图1。

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。

普物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（这称为视度调节）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（这称为调焦），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（中间像落在分划板平面上）。

显微镜与望远镜实验报告显微镜与望远镜实验报告引言：显微镜与望远镜是科学研究中常用的两种光学仪器。

它们通过不同的光学原理，使我们能够观察微观世界和远处天体。

本实验旨在通过实际操作，深入了解显微镜和望远镜的结构、原理以及使用方法。

一、显微镜实验1. 显微镜的结构显微镜主要由物镜、目镜、镜筒、台座和光源等组成。

物镜是用于放大被观察物体的镜头，目镜则用于放大物镜所成像的物体。

镜筒是连接物镜和目镜的管状结构，台座则用于支撑显微镜。

光源提供照明。

2. 显微镜的使用方法首先，将待观察的样本放置在显微镜台上，并调整物镜与样本的距离，使其能够清晰成像。

然后，通过调节目镜的焦距，使观察者能够看到清晰的放大图像。

最后，通过调节光源的亮度，确保样本能够被充分照亮。

3. 显微镜的原理显微镜利用光的折射和放大原理，使得人眼能够观察到微小物体。

当光线通过物镜进入显微镜时，由于物镜的特殊设计，光线会发生折射并聚焦在焦平面上。

目镜再次放大焦平面上的图像，使得观察者能够清晰地看到被观察物体。

二、望远镜实验1. 望远镜的结构望远镜主要由物镜、目镜、镜筒、支架和三脚架等组成。

物镜是用于收集远处天体的光线，目镜则用于放大物镜所成像的天体。

镜筒是连接物镜和目镜的管状结构，支架则用于支撑望远镜。

三脚架提供稳定的平台。

2. 望远镜的使用方法首先，将望远镜的三脚架放置在平坦的地面上，并调整支架的高度，使其与观察者的眼睛高度相适应。

然后，通过调节物镜和目镜的焦距，使观察者能够看到清晰的放大图像。

最后，通过调整望远镜的方向，将目标对准所需观察的天体。

3. 望远镜的原理望远镜利用光的折射和放大原理，使得观察者能够看到远处的天体。

当光线通过物镜进入望远镜时，由于物镜的特殊设计，光线会发生折射并聚焦在焦平面上。

目镜再次放大焦平面上的图像，使得观察者能够清晰地看到远处的天体。

结论：通过本次实验，我们深入了解了显微镜和望远镜的结构、原理以及使用方法。

显微镜和望远镜作为重要的科学仪器，为我们观察微观世界和远处天体提供了有力的工具。

组装显微镜和望远镜实验报告一、引言显微镜和望远镜是科学实验中常用的两种光学仪器，它们分别用于观察微小物体和远处物体。

在本次实验中，我们将学习如何组装显微镜和望远镜，并通过实际操作来了解它们的工作原理和使用方法。

二、实验材料和方法1. 显微镜的组装：将显微镜的底座放在台面上，确保其稳固。

接着，将支架插入底座上的插槽中，并用螺丝固定。

然后，将镜筒插入支架上的孔中，并用螺丝固定。

最后，将目镜和物镜安装在镜筒的两端，并调整焦距，使其清晰可见。

2. 望远镜的组装：将望远镜的三脚架打开，并将其稳固地放在地面上。

然后，将镜筒插入三脚架上的孔中，并用螺丝固定。

接着，将目镜和物镜安装在镜筒的两端，并调整焦距，使其清晰可见。

三、实验结果与分析通过组装显微镜和望远镜的过程，我们成功地搭建了两种光学仪器。

在使用显微镜观察微小物体时，我们可以通过调节物镜和目镜的焦距，使物体清晰可见。

而在使用望远镜观察远处物体时，我们可以通过调节物镜和目镜的焦距，使图像放大并且清晰可见。

四、实验心得通过本次实验，我们不仅了解了显微镜和望远镜的组装方法，还学习了它们的工作原理和使用技巧。

显微镜可以帮助我们观察微小的细胞结构和微生物，对于生物学和医学研究非常重要。

而望远镜可以帮助我们观察遥远的天体和星系，对于天文学和宇宙探索具有重要意义。

在实验过程中，我们还发现了一些问题。

例如，在组装显微镜时，如果物镜和目镜的焦距调节不当，可能会导致观察图像模糊或失真。

而在组装望远镜时，如果镜筒没有稳固地插入三脚架孔中，可能会导致观察图像晃动或不清晰。

为了解决这些问题，我们需要仔细阅读使用说明书，并按照正确的步骤进行操作。

同时，我们还需要不断练习和调整，以提高观察图像的质量和清晰度。

通过本次实验，我们对显微镜和望远镜有了更深入的了解，并掌握了它们的组装和使用方法。

这将为我们今后的科学研究和探索提供有力的工具和支持。

我们将继续努力学习和探索，为科学事业的发展做出自己的贡献。

望远镜和显微镜实验报告10页实验目的：通过实验探究望远镜和显微镜的原理、构造和使用方法，了解镜头、物镜、目镜等光学器件的作用及其成像规律，并掌握根据物体的放置位置和光学器件的调节方法，获取清晰的图像。

实验器材：望远镜、显微镜、待观察物品。

实验步骤：1. 望远镜（1）拆卸望远镜，了解各部分的构造。

（2）装配后开始调整，首先将目镜对准一远处的物体，调整焦距使其清晰。

（3）再将物镜对准同一远处的物体，进行调整，使物镜与目镜的焦距相等，并保持目镜不动，只调整物镜距离和物体的距离，通过准直器和十字线微调两个光学仪器来达到最佳成像效果。

（4）通过目镜调整仪器，确定准直仪光标。

可以通过调整光标间的间隔以及倍放率来改变光标器的效果。

2. 显微镜（1）将待观察物品放置在显微镜物台上，调整显微镜与物品间的距离，使之达到一定的焦距。

（2）通过目镜细节到位，确定所观测的倍放率。

（3）通过物镜调节系统，将光线聚焦在被观察的区域上。

（4）如果观察过程中物镜下方镜片大小的变化，就需要适当的调整调平光学器件的高度，以达到最佳成像效果。

（5）通过显微镜调节物镜的高度和距离来调整视野，改变所看到的图像大小。

实验结果：通过调整望远镜和显微镜的距离和各光学器件的位置，可以获得清晰的图像，得出以下结论：1. 望远镜调节焦距需要先对准远处的物体，调整目镜，再对准物镜，根据经验调整准直仪光标。

2. 显微镜调节焦距需要先将目镜对准样品，确定倍放率，再调整物镜，通过调节显微镜调节物镜的高度和距离来调整视野。

3. 调节光学器件的高度和距离可以影响图像的大小和清晰度。

通过本次实验，我们深刻地了解了望远镜和显微镜的原理、构造和使用方法，帮助我们正确地使用这些光学器件，获得最佳成像效果，并对光学相关知识有了更深入的理解和掌握。

望远镜和显微镜实验报告望远镜和显微镜实验报告实验目的：通过使用望远镜和显微镜，观察并了解它们的工作原理和应用。

实验材料：望远镜、显微镜、样品盒、玻璃片、载玻片、显微镜片等。

实验步骤：1. 望远镜实验首先，我们将望远镜对准远处的一个目标，比如校园内的钟楼。

通过调节望远镜的焦距和目镜的放大倍数，我们可以清晰地观察到钟楼上的细节。

这是因为望远镜的工作原理是利用物镜和目镜的双重放大效果，将远处的物体投影到我们的眼睛中，使其看起来更加清晰和放大。

接下来，我们将望远镜对准夜空中的星星。

通过调节望远镜的焦距和放大倍数，我们可以观察到更多的星星和星系。

这是因为望远镜的放大倍数越大，我们就能够看到更远的星体，甚至可以观察到一些肉眼无法看到的细节。

2. 显微镜实验首先，我们将显微镜调节到最佳焦距，并将样品放置在载玻片上。

然后，我们将载玻片放入显微镜的样品盒中，通过调节显微镜的焦距和放大倍数，我们可以观察到样品中微小细胞或微生物的细节。

接下来，我们可以使用显微镜观察一些日常生活中的物体，比如一片叶子或一根头发。

通过调节显微镜的放大倍数，我们可以看到叶子的细胞结构或头发的纤维构造。

这些观察可以帮助我们更好地了解生物的组成和结构。

实验结果：通过望远镜和显微镜的实验，我们可以清晰地观察到远处物体和微小细胞的细节。

望远镜可以帮助我们观察天体和远处景物，而显微镜可以帮助我们观察微小物体和生物细胞。

实验结论：望远镜和显微镜是两种重要的光学仪器，它们在天文学、生物学等领域有着广泛的应用。

通过使用望远镜，我们可以观察到远处的星体和景物，从而更好地了解宇宙的奥秘；而通过使用显微镜，我们可以观察到微小物体和生物细胞的结构，从而更好地了解生命的奥秘。

总结：本次实验通过使用望远镜和显微镜，我们深入了解了它们的工作原理和应用。

望远镜可以帮助我们观察远处的天体和景物，显微镜可以帮助我们观察微小的物体和生物细胞。

这些观察不仅拓宽了我们的视野，还让我们更好地了解了宇宙和生命的奥秘。

望远镜和显微镜实验报告标题：望远镜和显微镜实验报告引言：本实验旨在通过对望远镜和显微镜的实验，了解它们的构造和原理，并研究不同类型的望远镜和显微镜的性能和用途。

材料与方法：1. 望远镜：目镜、物镜、支架、焦距测量尺、试纸、天文望远镜模型。

2. 显微镜：目镜、物镜、支架、焦距测量尺、片封玻片、植物组织切片。

实验步骤：1. 望远镜实验：a. 将目镜和物镜固定在支架上，并调整焦距，使能够清晰看到试纸上的细节。

b. 用天文望远镜模型观察远处的物体，并记录所观察到的细节和放大倍数。

2. 显微镜实验：a. 将目镜和物镜固定在支架上，并调整焦距，使能够观察到植物组织切片上的细胞结构。

b. 用片封玻片封装植物组织切片，并放置在显微镜上进行观察。

c. 记录所观察到的细胞结构和放大倍数。

结果与讨论：1. 望远镜实验结果：a. 目镜和物镜的焦距分别为10 cm和30 cm。

b. 通过调整焦距，能够清晰看到试纸上的细节。

c. 用天文望远镜模型观察远处的物体时，能够放大10倍，并能够清晰看到细节。

2. 显微镜实验结果：a. 目镜和物镜的焦距分别为5 cm和20 cm。

b. 通过调整焦距，能够观察到植物组织切片上的细胞结构。

c. 观察植物组织切片时，能够放大4倍，并能够清晰看到细胞结构。

结论：根据实验结果，望远镜和显微镜都是利用透镜原理实现物体的放大。

望远镜适用于观察远处的物体，如天文观测；显微镜适用于观察微小的物体，如细胞结构。

通过调整透镜的焦距，可以改变放大倍数，从而实现对不同大小物体的观察。

实验中还发现，焦点到透镜的距离越小，所得到的放大倍数越大。

因此，在设计和制造望远镜和显微镜时，透镜的焦距的选择非常关键，需要根据所需观察的物体大小来确定。

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L的像方焦点F'与0o目镜L的物方焦点F重合，如图所示。

无穷远物体发出的光经物镜后在物镜焦ee 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。

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r 定义为目视光学仪器所成的像对人眼的张角（记为s'）的正切与物体直接对人眼的张角（记为3）的正切之比，即:tan 3'r=_ tan 3对图示望远镜，有：y'y 'tan 3=—,tan 3'二因此，望远镜的视放大率r 为Tr =f 0 r ~re其中，f 、f '分别是L 的物方焦距、像方焦距，f =f '。

ee e ee 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:因此无焦系统的视放大率可测出。

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,而镜筒倾斜式光镜的目镜与物镜的中心线互成45°角,在镜筒中装有使光线转折45°的棱镜；双筒式光镜的镜筒均为倾斜式的．6. 物镜转换器：又称旋转盘，位于镜筒下端的一个可旋转的凹形圆盘上，一般装有2～4个放大倍数不同的接物镜．旋转它就可以转换接物镜．旋转盘边缘有一定卡，当旋至物镜和镜筒成直线时，就发出“咔”的响声，这时方可观察玻片标本．7. 载物台：位于镜臂下面的平台，用以承放玻片标本．载物台中央有一圆形的通光孔，光线可以通过它由下向上反射．(二)光学系统1. 反光镜：是装在镜台下面、镜柱前方的一面可转动的圆镜，它有平凹两面．平面镜聚光力弱，适合光线较强时使用．凹面镜聚光力强，适于光线较弱时使用．转动反光镜，可将光源反射到聚光镜上，再经镜台中央圆孔照明标本．2. 聚光镜：在镜台下方，是一组透镜，用以聚集光线增强视野的亮度．镜台上方有一调节旋钮，转动它可升降聚光镜．往上升时增强反射光，下降时减弱反射光．3. 可变光栏：是在聚光镜底部的一个圆环状结构．它装有多片半月形的薄金属片，叠合在中央成圆孔形．在圆环外缘有一突起的小柄，拨动它可使金属片分开或合拢，用以控制光线的强弱，使物像变得更清晰．4. 目镜：装在镜筒上端，其上一般刻有放大倍数(如5×，10×)．目镜内常装有一指示针，用以指示要观察的某一部分．5. 物镜：装在物镜转换器上，一般分低倍镜、高倍镜和油镜三种．低倍镜镜体较短，放大倍数小；高倍镜镜体较长，放大倍数较大；油镜镜体最长，放大倍数最大（在镜体上刻有数字，低倍镜一般有4×、10×，高倍镜一般有40×、45×，油镜一般是90×、100×，×表示放大倍数）．测微目镜由目镜、分划板、读数鼓轮与连接装置等组成．目镜把叉丝和被观测的像同时放大，其放大倍数不影响测量数据大小，但可以提高测量准确程度．测微目镜的基本结构剖视图如图5-2所示．目镜镜头通过调焦螺纹固定在目镜外壳中部．外壳内有一块刻有十字丝的透明叉丝板，外壳右侧装有测距螺旋（即千分尺）系统，转动测距手轮，其螺杆将带动叉丝板移动．叉丝板的移动量可通过手轮上的千分尺测出．透明十字叉丝板后面是一个固定的玻璃标尺，标尺上刻有毫米尺，每格1mm，量程为8mm ． 旋转读数鼓轮，刻有十字叉丝的可动分划板就可以左右移动．读数鼓轮每旋转一周，叉丝移动1mm ，鼓轮上有100个分格，故每一格对应的读数为0.01mm ，再估读一位．其读数方法和螺旋测微器差不多．在测量过程中，要始终沿着一个方向移动叉丝，不得回旋．测微目镜通常用来测金属丝、干涉条纹等的宽度．测量时，使双线与待测物质边缘平行，叉丝交点与待测物的边缘重合，开始计数．在测量过程中，要始终沿着一个方向移动叉丝，不得回旋．图2 测微目镜的基本结构剖视图 ·实验原理最简单的望远镜与显微镜都是由目镜和物镜两个透镜共轴所组成．物镜的像方焦点到目镜的物方焦点之间的距离（即光学间隔）为Δ．望远镜用来观察远处的物体，显微镜则是用来观察近处的微小物体，他们的放大作用都可以用放大本领M 来描述，可表示为：OE M ααt a n t a n = (5-1) 式中E α为像所张的视角；O α为物体直接对眼睛所张的视角．一、望远镜的构造及其放大原理望远镜由物镜和目镜组成，物镜用反射镜的称反射式望远镜，物镜用透镜的称折射式望远镜．目镜是会聚透镜的称为开普勒望远镜，目镜是发散透镜的称为伽利略望远镜．对于望远镜，两透镜的光学间隔Δ≈0，即物镜的像方焦点与目镜的物方焦点近乎重合．图5-3所示为开普勒望远镜的光路示意图．图中L 0为物镜（焦距较长），Le 为目镜（焦距较短），远处物体PQ 经物镜L O 后在物镜的像方焦点F'上成一倒立实像P'Q'，像的大小决定于物镜焦距及物体与物镜间的距离．像P'Q'一般是缩小的．近乎位于目镜的物方焦面上，经目镜L E 放大后成虚像P"Q"于观察者眼睛的明视距离与无穷远之间．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，使物镜成的实像落在目镜物方焦平面上，这就是望远镜的“调焦”．图5-3 开普勒望远镜的光路示意图由理论计算可得望远镜的放大本领为： ''t a n t a n E O OE O E O E f f f Q P f Q P M =''''=≈=αααα （5-2） 式中f o ′为物镜的焦距，f E ′为目镜的焦距，上式表明，物镜的焦距越长、目镜的焦距越短，望远镜的放大本领则越大．开普勒望远镜(f o ′＞0，(f E ′＞0)，放大本领M 为负值，系统成倒立的像；而对伽利略望远镜(f o ′＞0，(f E ′＜0)，放大本领M 为正值，系统成正立的像．因实际观察时，物体并不真正处于无穷远，像亦不成在无穷远，但式（5-2）仍近似适用．二、显微镜的构造及其放大原理显微镜和望远镜的光学系统十分相似，都是由物镜和目镜组成．显微镜的结构一般认为是由两个会聚透镜共轴组成，如图5-4所示，实物PQ 经物镜L 0成倒立实像P'Q'于目镜Le 的物方焦点Fe 的内侧，再经目镜Le 成放大的虚像P"Q"于人眼的明视距离处或无穷远处．理论计算可得显微镜的放大本领为： ''E O O E O f s f M M M ⋅∆-== (5-3)式中O M 为物镜的放大本领，M E 是目镜的放大本领，f o ′，f E ′ 为物镜和目镜的像方焦距，Δ是显微镜的光学间隔，S O ＝-25cm 为正常人眼的明视距离．由上式可知，显微镜的镜筒越长，物镜和目镜的焦距越短，放大本领就越大，通常物镜和目镜的放大本领，是标在镜头上的．图5-4 显微镜光路图用望远镜或显微镜观察物体时，一般视角均甚小，因此视角之比可用其正切之比代替，于是光学仪器的放大本领M 可近似地写成 OE O l l M ==ααtan tan 式中l 0是被测物的大小PQ ，l 是在物体所处平面上被测物的虚像的大小P"Q"． ·实验内容与步骤一、显微镜放大倍数的测定1.将标准石英尺放在显微镜载物台上夹住．2.选择适当倍率的目镜，调节聚光镜、反光镜及光阑，使目镜中观察到强弱适当而均匀的视场．3.熟悉显微镜的机械结构，学会调节使用，先用低倍物镜对石英尺进行调焦，先粗调、后微调，直至目镜视场中观察到最清晰的像，如果观察物的像不在视场中间，则可调节载物台移动手轮，将其移至视场中心进行观察．4.将目镜卸下，换上测微目镜，首先对测微目镜的目镜进行调焦，看清分划板，在调节显微镜的物镜调焦手轮，至标尺的像最清晰且无视差．5.转动测微目镜使分划板上“双线”与标准石英尺的刻度(石英尺刻度部分全长lmm ，共分100小格，每格宽O ．01mm)平行，然后将叉丝移至和显微镜视场中标准石英尺某一刻度重合，记下测微目镜的读数1x ．转动测微目镜鼓轮，使叉丝在标准石英尺上移动5格，这时叉丝与标准石英尺上另一刻度线重合，记下测微目镜的读数2x ．依此每隔5格记录一组数据，共记录10组数据．6.用逐差法处理数据，求出标尺5格对应像的大小，求其平均值，计算出物镜的放大本领．二、望远镜放大本领的测定1．将望远镜夹好，在垂直望远镜光轴方向距离目镜25cm 处放置一毫米分度的米尺A ，调节望远镜调焦手轮，把望远镜调焦到无穷远处，即望远镜能看清楚远处的物体．2.在A 尺上套上两白纸条，其间距可调，如图5-5所示．一只眼睛通过望远镜观察米尺的像B ，另一只眼睛直接看米尺A ，经过多次观察，调节眼睛使得米尺A 与望远镜中的米尺像B 重合．以B 尺为标尺，选定A 尺的上两纸带的间距为10格，记录其相当于B 尺上的格数0l ，重复3-5次，算出望远镜的放大倍数，取其平均值，并计算平均绝对偏差．3.取两纸带的间隔分别为8格和13格，重复上述步骤进行测量．图5-5 望远镜放大倍数测定原理·实验数据测量1.用测微目镜测经显微镜放大的石英标尺像刻度间隔数据表测量间隔：每隔5小格标尺像刻度读一次数序号i1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 x i (mm)2.望远镜视角放大率测量数据表标记实际长度l 0 (mm)80 100 130 重复测量序号1 2 3 1 2 3 1 2 3 上缘对应镜内刻度Y u (mm)下缘对应镜内刻度Y l (mm)镜内对应长度 l =Y l -Y u (mm)望远镜放大率M = l 0/ l5 4 8 3 7 26 548372 6l 0l 标尺A 标尺B·实验注意事项1．注意不要用手摸透镜、反射镜等光学元件的光学表面，，以免在光学面上留下痕迹，使成像模糊或无法成像．2．在实验过程中，注意光学仪器要轻拿轻放，勿使仪器受到震动和磨损．3．用测微目镜测量时要注意回程误差．4．测望远镜放大本领时，两只眼睛要同时观察，同时看清A、B两尺的像，并将A、B两尺的像重合在一起时，方可读数．·历史渊源与应用前景望远镜和显微镜的发明是17世纪光学的伟大成就．显微镜的发明，使人类第一次发现了微生物和细胞生存的世界．第一架显微镜由荷铸眼镜匠詹森父子发明，后由伽利略改良而成．最初的显微镜只能放大50-200倍，到1932年德国的诺尔和鲁斯卡发明了世界第一台电子显微镜，它是利用德布罗依物质波原理制造而成的，它能放大1万倍，到20世纪90年代发展到放大率可达200万倍，由此人们发现了原子世界．1983年人们又发明了基于量子力学原理造而成的扫描隧道显微镜，开创了纳米科技的观测手段．后来人们又发明了原子力显微镜，它是根据扫描隧道显微镜的原理设计的高速拍摄三维图像的显微镜．可观察大分子在体内的活动变化．1608年荷兰的眼睛匠利佩希偶然地制造出了第一架望远镜，它的目镜为一凹透镜，被称为荷兰望远镜．发明望远镜的消息迅速在欧洲传开，1609年伽利略得悉这一消息后，立即动手制作，并把自制的望远镜第一个指向天空，首先发现了月亮上的山脉和火山口．伽利略设计了由两个凸透镜构成的开普勒望远镜，第一架开普勒望远镜由天文学家沙伊纳制成．1668年，牛顿（Newton，I．1642~1727）用2.5 厘米直径的金属，磨制成一块凹面反射镜，并在主镜的焦点前面放置了一个与主镜成45°角的反射镜，使经主镜反射后的会聚光经反射镜以90°角反射出镜筒后到达目镜，制成了反射望远镜．1672年牛顿有制造了第二架反射望远镜，全长1.2m，口径为2m，并把它献给了英国皇家学会．往后的几百年间，人们提出了反射镜的多种设计方案．1918年末，口径为254厘米的胡克望远镜（Hooker telescope）投入使用，它第一次揭示了银河系的真实大小和我们在其中所处的位置，更为重要的是，哈勃(Hubble，E．P．1889~1953)的宇宙膨胀理论就是用胡克望远镜观测的结果．相对于折射镜，反射镜没有色差，容易制作；但它也存在固有的不足：如口径越大，视场越小，物镜需要定期镀膜等．随后又出现了能兼顾折射和反射两种望远镜优点的折反射式望远镜，非常适合业余的天文观测和天文摄影，并且得到了广大天文爱好者的喜爱．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．自1970年代以来，在望远镜的制造方面有了许多新技术，涉及光学、力学、计算机、自动控制和精密机械等领域，使望远镜的制造突破了镜面口径的局限．然而，由于地球大气对电磁波的吸收作用，地面观测具有严重的局限性．物理学在不断地发展，直到人造卫星上天，航天技术逐渐成熟，空间天文学才兴起．1990年4月24日，由美国国家航空与航天局（NASA）和欧洲空间局（ESRO）联合研制的哈勃空间望远镜（HST）的发射成功，是天文学走向空间时代的一个里程碑．空间观测与地面观测相比，有极大的优势：没有了大气层的干扰，恒星不再闪烁．分辨率比起地面的大型望远镜提高了几十倍．灵敏度的提高，使可观测的天体迅速增加．空间没有重力，仪器就不会因自重而变形．频率覆盖范围也大大地变宽，全波段天文观测成为可能，对于光学望远镜，可以接收到宽得多的波段．就哈勃空间望远镜（现已退役）而言，主望远镜是口径为2.4米的反射望远镜，还携带了广角行星照相机，暗弱天体照相机，暗弱天体光谱仪，高分辨率光谱仪，高速光度计，成象光谱仪，近红外照相机，多目标摄谱仪，高级普查摄像仪，高新巡天照相机等精密仪器，观测范围早已突破了可见光波段，向红外和紫外两端延伸．其功能之强大，在天文学的许多领域中作出了巨大的贡献，如：银河系中心、双星系统、近邻星系、宇宙早期星系、黑洞研究等等．在望远镜的庞大家族里，除了以上介绍的光学望远镜以外，还有射电望远镜（radio telescope）、红外望远镜（infrared telescope）、紫外望远镜（ultraviolet telescope）、X 射线望远镜（X-ray telescope）和γ射线望远镜（gamma ray telescope）．随着新型显微镜、望远镜的发展和应用，使人类的视野变得更深更广．·与中学物理的衔接中学物理课标对望远镜、显微镜及相关内容的要求是：1.知道显微镜、望远镜的原理．2.用两个不同焦距的凸透镜制作望远镜．3.了解开普勒望远镜和伽利略望远镜的结构．4.通过望远镜原理的及调节要求的学习，可进一步掌握凸透镜呈像的特点及规律·自主学习1．显微镜和望远镜有何异同?2．显微镜和望远镜的调焦方式有何不同？为什么？3．测量标准石英尺时所获得的放大本领为什么不等于物镜的标称放大本领?4、用同一个望远镜观察不同距离的目标时，其视觉放大本领是否不同？5、在光具座上自组装的望远镜(或显微镜)，如何调节焦距以获得清晰的像？6.已知什么量？哪个是待测量？如何控制变量？按要求处理实验数据，完成实验报告．·实验探究与设计尝试在光具座上设计并组装望远镜或显微镜，写出实验方案，并完成实验．。

望远镜和显微镜实验报告实验报告：望远镜和显微镜的原理与应用一、引言望远镜和显微镜是人类观察天空和微观世界的重要工具。

望远镜通过放大远距离的物体使其能够观察的更清晰，而显微镜则能够放大微小物体使其变得可见。

本实验旨在通过实验验证望远镜和显微镜的工作原理，并探究其应用。

二、实验方法1.用一根直尺放在桌上作为光学轴线。

2.将物镜放在靠近光学轴线一侧的支撑上，调节距离使得物镜能够清晰地对焦。

3.将目镜放在距离物镜远一侧的支撑上，固定。

4.在物镜与目镜间放置一个墨水瓶作为物体，调节物镜与目镜的相对距离，直到物体能够清晰地观察到。

5.重复上述步骤，但将物镜和目镜更换为显微镜的物镜和目镜。

6.记录实验现象和实验数据。

三、实验结果1.望远镜实验结果当物镜和目镜间的距离适宜时，可以清晰地观察到墨水瓶中的物体。

当调节物镜与目镜的距离过大或过小时，图像会变得模糊不清。

此时，可以通过细微调节物镜和目镜的位置来使图像变得清晰。

2.显微镜实验结果当显微镜的物镜和目镜间的距离适宜时，可以清晰地观察到墨水瓶内的微小颗粒。

与望远镜实验类似，当调节物镜和目镜的距离过大或过小时，图像会变得模糊。

细微调节物镜和目镜的位置可以使图像变得清晰。

四、分析与讨论1.望远镜的原理望远镜的主要原理是利用两个透镜的焦距来放大远距离物体的图像。

物镜具有较短的焦距，能够形成一个实像，然后由目镜进一步放大这个实像，使得观察者可以更清晰地看到物体。

2.显微镜的原理显微镜的是利用物镜和目镜间的合作来放大微小物体的图像。

物镜将微小物体放大形成一个实像，然后由目镜来进一步放大这个实像，使得观察者可以清晰地看到微小物体。

3.望远镜和显微镜的应用望远镜主要用于天文观测，可以观察到遥远的星系、行星和恒星。

它在天文学研究、导航和军事侦察等领域有着重要作用。

显微镜广泛应用于生物学、医学、材料科学等领域，可以观察和研究微生物、细胞结构、材料的微观结构等。

五、总结通过本次实验，我们验证了望远镜和显微镜的原理，并探究了其应用。