简易望远镜结构分解图
望远镜原理ppt课件
经过两次放大作用，我们就可以 看到肉眼看不见的小物体了。
显微镜下的植物细胞
手 术 显 微 镜
1、望远镜：由目镜和物镜组成
（1）伽利略望远镜：目镜是凹透镜，物 镜是凸透镜
可看到一个正立放大的虚像
（2）开普勒望远镜：目镜是凸透镜，物 镜也是凸透镜，但物镜的焦距长，目镜 的焦距短。
可看到一个倒立镜的结构
显
微
靠近眼睛的凸透镜。
镜
靠近被观察物体的凸透镜。
（2）显微镜的光路图
显微镜 目镜、物镜均为凸透镜 为了能获得微小物体或物体细部的放大的像， 可用短焦距物镜和长焦距目镜来组成一个最简单 的显微镜模型。物镜的作用是得到物体放大的实 像。目镜的作用是把物镜所成的像作为物体，位 于目镜的焦点内，以得到它的放大的虚像
．
2. 伽利略望远镜． 物镜是凸透镜，目镜是凹透镜。 为了能得到一个正立的像，物镜仍用焦距较
长的凸透镜，目镜要换用凹透镜。这样，远处物 体射来的光线，经过物镜后，在尚未会聚成像之 前，遇到目镜（凹透镜），将使会聚光线发散， 这些发散光线的反向延长线的交点，形成正立的 虚像，以便观察地面上远处的物体
（1）开普勒望远镜 的结构
靠近眼睛的凸 透镜 目镜
物镜 靠 近 被 观 测 物 体 的 凸 透 镜
1. 开普勒望远镜：目镜物镜均为凸透镜 远处射来光线（可视为平行光），经过物镜 后，会聚在它的后焦点外离焦点很近的地方，成 一倒立、缩小的实像。目镜的前焦点和物镜的后 焦点是重合的．所以物镜的像作为目镜的物体， 从目镜可看到远处物体的倒立虚像，由于增大了 视角，故提高了分辨能力
（3）望远镜的原理
目镜 的作用（相当于放大镜）
把物镜成的实像，再一次放大成虚像。
教您天文望远镜基础知识入门
教您天文望远镜基础知识入门一、望远镜种类（一）折射式望远镜折射式望远镜的构造如下图：折射式望远镜由两个透镜组成：固定在镜筒前端的是物镜（其口径大小直接决定望远镜的性能）；在镜筒尾端可以调换的是目镜。
上图为星特朗AstroMaster系列 90EQ优点：视野较大、星像明亮，使用和维护比较方便，反差及锐利度较同口径的反射镜佳，摄影及高倍行星观测，效果都相当不错。
缺点：有色像差(色差)问题，会降低分辨率。
（二）反射式望远镜反射式望远镜的构造如下图：上图为牛顿式反射式望远镜。
上图为星特朗AstroMaster系列130EQ优点：无色差、强光力和大视场，非常适合深空天体的目视观测。
缺点：彗差和像散较大，视野边缘像质变差，操作不太容易, 维护相对复杂。
（三）折反射式望远镜折反射式望远镜的构造如下图：上图为星特朗Omni XLT 127综合了折射镜和反射镜的优点：视野大、像质好、镜筒短、携带方便。
有施密特-卡塞格林式和马克苏托夫-卡塞格林2种。
三种类型望远镜优缺点对比：（1）折射式：通常小型（口径80毫米以下）折射望远镜具有便携优势，结构简单可靠性高，可以在旅行时随身携带。
在拍摄要求不高的情况完全可以满足摄影需求，而且与相机连接简单可以作为长焦镜头使用。
（2）反射式：大口径反射虽然不便携，但比其他类型望远镜有很多优势。
首先，造价低廉，很多爱好者可以自己磨制。
其次，大口径成像效果更好，利于高倍观测，而且焦比较小，适合观测和拍摄深空天体。
（3）折反式：折反同时具备折射式望远镜的便携和反射式望远镜的成像优势，但价格较贵。
三种望远镜优缺点对比：折射式优点：结构简单，便携，成像锐度好，缺点：镜筒封闭维护保养容易有色差、球差，口径大的价格相对较贵光学结构：物镜——目镜结构反射式优点：口径大，成像亮度高，无色差，价格相对便宜缺点：不便携，有球差，镜筒开放维护保养相对困难光学结构：反射镜——副镜——目镜结构折反式优点：便携，成像质量较好，镜筒封闭维护保养容易，缺点：口径相对较大结构复杂，在同口径其他类型望远镜中价格最贵光学结构：改正镜——反射镜——副镜——目镜结构二、常见的天文望远镜光学名词口径：指望远镜物镜的有效直径，口径大小直接决定望远镜性能。
伽利略望远镜的结构
- 功能：容纳物镜和目镜，并保持它们之间的相对位置- 长度：通常较短，因为伽利略望远镜的物镜和目镜焦点重合或接近重合
光阑
- 类型：视场光阑（通常由物镜框充当）- 功能：限制望远镜的视场，避免光线在镜筒内过多散射
像差补偿
- 凹透镜目镜有助于对凸透镜物镜的像差进行补偿- 减少反射面的有害损失，提高成像质量
成像特点
- 共虚焦点：伽利略望远镜的物镜和目镜共同形成一个虚焦点- 虚像：观察者看到的是由目镜放大的虚像
结构优势
- 结构简单，制作相对容易- 减少了反射面的光能损耗，提高了光线的利用率伽来自略望远镜的结构组成部分
描述与功能
物镜
- 类型：凸透镜- 光焦度：正- 功能：接收远处物体发出的光线，并将其聚焦成一个实像
目镜
- 类型：凹透镜- 光焦度：负- 功能：将物镜形成的实像进一步放大，并使其成为虚像，供观察者观察
焦距关系
- 物镜焦距（fₒ）大于目镜焦距（fₑ）- 放大倍率M=fₒ/fₑ（如放大倍率为5倍，则fₒ=5fₑ）
上海科技教育出版社(沪科版)高中物理选修2-3：设计制作-简易望远镜_课件1
实验
一般的 凸透镜
用一般 凸透镜 得到的 像
具有消 除像差 功能的 凸透镜
用具有 消除像 差功能 的凸透 镜得到 的像
制作望远镜时考虑到凸透镜存在像差会影响望远镜的质量，因此建议尽 量用有消除像差功能的凸透镜或减小望远镜的放大倍数。因为没找到适 合有消除像差功能的凸透镜所以我用了后面的方法即减小放大倍数。
设像 凸透镜2
实像1 L12<=f1+2f2
放大的 实像2
凸透镜3
L23>=2f2+f3
凸透镜2和凸透镜3都可左右移动，使用时先调节凸透镜1和凸透镜2的距离 L12 然后保持L12的大小不变再调节凸透镜2和凸透镜3的距离L23直到能够通过 凸透镜3观察到清晰的像为止
制作
望远镜设计
望远镜的设计草图
凸透镜 美工刀
笔
制作
准备工作
胶水
纸
制作
制作中 的望远 镜筒
电烙铁用来 烘干刚用胶 水粘的镜筒
制作完的四个望远镜筒
制作
制作完 成被分 散的望 远镜
制作完 成组合 好的望 远镜
创新点
传统的望远镜的放大倍数是固定不 变的或通过更换目镜来实现放大倍 数的改变但放大倍数的改变却不连 续，而这种望远镜能实现放大倍数
的连续改变。
实验
被观察物 凸透镜1 凸透镜2 凸透镜1
实验时用到的主要仪器
实验
放大倍数较小时观察到的物 放大倍数较大时观察到的物
体
体
实验
像
像
像 像
实验中观察到的另一些像
望远镜的简单构造
伽利略型望远镜
人类第一架望远镜,使用凹透镜当目镜,透过望远镜所看到的像与实际用眼睛直接看的一样是正立像,地表观物很方便但不能扩大视野,目前天文观测已不再使用此型设计。
开普勒型望远镜
使用凸透镜当目镜,现今所有的折射式望远镜皆为此型,成像上下左右巅倒,但这样对我们天体观测是没有影响的,因为目镜是凸透镜可以把两枚以上的透镜放在一起成一组而扩大视野,并且能改善像差除却色差。
反射式望远镜
反射望远镜不用物镜而用叫主镜的凹面的反射镜。
另外有一面叫做次要镜的小镜将主
镜所收集的光反射出镜筒外面,由次要镜反射出来的光像再用目镜放大来看,反射式最大的长处是由于主镜是镜子,光不需通过玻璃内,所以完全不会有色差,也不太会吸收紫外光或红光,因此非常适合分光等物理观测,虽无色差但有其它各类的像差。
如将反射凹面磨成抛物线形(Parabolic),则可消除球面差。
因为镜筒不能密封,所以主镜很易受烟尘影响,故难于保养,同时受气温与镜筒内气流的影响较大,搬运时又很易移动了主镜与副镜的位置,而校正光轴亦相当繁复,带起来不甚方便。
此外副镜座的衍射作用会使较光恒星的星像出现十字或星形的衍射纹,亦使影像反差降低,另外像的稳定度也不及折射式望远镜。
屋脊结构双筒望远镜全面拆解剖析图
屋脊结构双筒望远镜全面拆解剖析图为了更加熟悉产品，了解望远镜结构，我特地跑了一趟厂家，在厂里接受了专业培训，了解到了一副望远镜整个的装配流程，每个部位起到什么作用，每个零件应该如何安装等等，收获良多！回来后，拆了3个全新的屋脊望远镜，反复拆装，校准。
目的是为了更熟悉产品。
顺便把拆装的整个过程拍了下来，也希望大家能通过这些图片这篇帖子，能更加了解望远镜。
首先——“扒衣服”，望远镜表面裹着一层橡胶，可以起到握持舒适，防滑的作用，橡胶和镜身是用胶水粘起来的胶皮：调焦手轮上的橡胶也一样（如果调焦轮转到底了，还能转并且打滑，有可能只是胶水没粘好而已，其它问题后面会再补充）目镜眼罩也能扒下来“衣服”扒光后的样子然后开始拆眼罩——眼罩是旋升式的，有三颗螺钉将其固定卡住，眼罩上有三条凹槽，按照这三颗螺钉的轨道可以旋升，螺钉用一字螺丝刀可以旋松，眼罩就能取下来取下眼罩：接着拆目镜——目镜是螺纹和镜身紧紧旋合在一起的，废了好大劲才将它旋开，旋开后发现里面有防水胶，这样可以更好的起到密封作用右目镜可以进行视差调焦，大家可以看看图示：通过转动视差补偿环，可以看到目镜镜片有升降移动在拆之前用到的工具镜片是用压环旋紧的，压环上面有2个凹槽，用工具能旋松，把镜片取出来旋开后，可以看到目镜组是三片两组式的其中有一组是两片镜片胶合在一起棱镜部分——在拆棱镜之前，先插播一段，调节光轴的三颗棱镜固定螺钉螺钉1螺钉2螺钉3在螺钉①和螺钉②的中间，还有一个孔，这个孔是充氮孔，现在是用防水胶全部封死了，一般厂家会把望远镜都装配好后，然后充氮，最后再封防水胶把望远镜的三颗棱镜固定螺钉都旋松后，棱镜都能取出来了，下图的①②③就是对应的三个螺钉棱镜的下面是锥形的，三颗螺钉刚好可以抵住锥形部位，旋紧后受力向下，可以将棱镜固定的非常稳棱镜展示：补充上面：三颗棱镜固定螺钉其实外面也用了防水胶的，只是我们拆的时候抠掉了。
通常屋脊双筒望远镜光轴不正，基本上都是棱镜这块发生了偏移，可以通过三颗螺钉来调节，虽然三颗螺钉所组成的三角形可以使棱镜这块非常稳固，但是要确保光轴能平行，三颗螺钉的松紧程度在调节的时候必须要控制好，这还是需要丰富的经验和搭配光轴检测仪才行，个人估计没办法。
卡塞格林望远镜地结构形式
卡塞格林望远镜的结构形式11种，主要是根据主镜和次镜面型及有无校正器来分的，以下就是这11种的类型及结构形式（主镜面型在前，次镜在后）。
1、Classical Cassegrain 抛物面双曲面2、Ritchey-Chretien 双曲面双曲面3、Dall-Kirkham 椭圆面球面4、Houghton-Cassegrain 双凸透镜+双凹透镜球面球面5、Schmit-Cassegrain 施密特校正器面型任意6、Maksutov-Cassegrain 弯月透镜球面球面7、Schmidt-meniscus Cassegrain施密特校正器+弯月透镜球面球面8、Mangin-Cassegrain 多个球面透镜球面球面9、Pressmann-Camichel 球面椭圆面10、Schiefspiegler 斜反射离轴11、Three-mirror Cassegrain 三片反射镜面型任意以下详细介绍这几种卡塞格林结构形式：1、Classical Cassegrain （经典的卡塞格林系统)："传统的"卡塞格林望远镜有抛物面镜的主镜，和双曲面的次镜将光线反射并穿过主镜中心的孔洞，折叠光学的设计使镜筒的长度紧缩。
在小望远镜和照相机的镜头，次镜通常安装在封闭望远镜镜筒的透明光学玻璃板上的光学平台。
这样的装置可以消除蜘蛛型支撑架造成的"星状"散射效应。
封闭镜筒虽然会造成集光量的损失，但镜筒可以保持干净，主镜也能得到保护。
它利用双曲面和抛物面反射的一些特性，凹面的抛物面反射镜可以将平行于光轴入射的所有光线汇聚在单一的点上－焦点；凸面的双曲面反射镜有两个焦点，会将所有通过其中一个焦点的光线反射至另一个焦点上。
这一类型望远镜的镜片在设计上会安放在共享一个焦点的位置上，以便光线能在双曲面镜的另一个焦点上成像以便观测，通常外部的目镜也会在这个点上。
抛物面的主镜将进入望远镜的平行光线反射并汇聚在焦点上，这个点也是双曲线面镜的一个焦点。
望远镜棱镜内部结构及原理图
望远镜棱镜内部结构及原理图
望远镜棱镜内部结构及原理图
光学设计方面，常见的望远镜一般采用二个基本设计之一：屋脊（Roof）或普罗（Porro，又译保罗，宝罗）棱镜。
普罗棱镜又叫直角棱镜，是传统的经典设计，比较常见的设计是由两个完全相同的直角棱镜构成，优点是形状简单，容易加工和装配，缺点是相对屋脊棱镜，重量和体积较大。
屋脊棱镜系统也称为别汉棱镜系统，比较常见的设计是由一个屋脊棱镜和一个半五棱镜构成，优点是外观为直筒型，光学结构相对轻便和紧凑，比较适合户外运动便携产品，在小口径的产品上体积和重量的优势尤其明显，不足之处是即使是相对简单的屋脊棱镜，外形也比普罗棱镜复杂的多，加工难度大，此外从装配难度和维护性来讲也难于传统的普罗棱镜，因此成本较高。
普罗屋脊。