应用光学实验报告
光学综合实验实验报告
一、实验目的1. 熟悉光学仪器的基本原理和操作方法。
2. 掌握光学元件的识别和测试方法。
3. 学习光学实验的基本技能，提高实验操作能力。
4. 培养团队合作精神和科学严谨的态度。
二、实验原理光学实验是研究光现象和光学原理的重要手段。
本实验主要涉及以下光学原理：1. 光的折射：光从一种介质进入另一种介质时，其传播方向发生改变的现象。
2. 光的反射：光射到物体表面后，返回原介质的现象。
3. 光的干涉：两束或多束光相遇时，产生的明暗相间的条纹现象。
4. 光的衍射：光波通过狭缝或障碍物后，产生弯曲传播的现象。
三、实验仪器与材料1. 光具座2. 平面镜3. 激光器4. 分束器5. 成像系统6. 透镜7. 光栅8. 光电池9. 数字多用表10. 记录纸四、实验步骤1. 光的折射实验（1）将激光器发出的激光束照射到平面镜上，调整平面镜角度，观察激光束的反射方向。
（2）将平面镜倾斜一定角度，观察激光束的折射方向。
（3）测量激光束的入射角和折射角，记录数据。
2. 光的反射实验（1）将激光束照射到平面镜上，观察激光束的反射方向。
（2）调整平面镜角度，观察激光束的反射方向。
（3）测量激光束的入射角和反射角，记录数据。
3. 光的干涉实验（1）将激光束照射到分束器上，使激光束分为两束。
（2）将两束激光分别照射到透镜上，形成干涉条纹。
（3）调整透镜位置，观察干涉条纹的变化。
（4）测量干涉条纹的间距，记录数据。
4. 光的衍射实验（1）将激光束照射到光栅上，观察衍射条纹。
（2）调整光栅角度，观察衍射条纹的变化。
（3）测量衍射条纹的间距，记录数据。
五、实验结果与分析1. 光的折射实验根据实验数据，计算出折射率n，并与理论值进行比较。
2. 光的反射实验根据实验数据，计算出反射率R，并与理论值进行比较。
3. 光的干涉实验根据实验数据，计算出干涉条纹的间距，并与理论值进行比较。
4. 光的衍射实验根据实验数据，计算出衍射条纹的间距，并与理论值进行比较。
光学基本实验报告
一、实验目的1. 熟悉光学实验的基本原理和实验方法；2. 掌握光学仪器的使用和操作技巧；3. 学习光的折射、反射、干涉和衍射等基本现象；4. 培养严谨的实验态度和科学探究精神。
二、实验原理1. 光的折射：光从一种介质进入另一种介质时，传播方向会发生改变，这种现象称为光的折射。
根据斯涅尔定律，入射角和折射角之间存在一定的关系。
2. 光的反射：光线遇到光滑的物体表面时，会发生反射现象。
反射定律指出，反射光线、入射光线和法线在同一平面内，且反射角等于入射角。
3. 光的干涉：两束或多束相干光在空间重叠时，会发生干涉现象。
干涉条纹的形成是由于光波的相长和相消干涉。
4. 光的衍射：光通过狭缝或障碍物时，会发生衍射现象。
衍射条纹的形成是由于光波的弯曲。
三、实验仪器与器材1. 实验仪器：光学平台、光学元件（透镜、棱镜、光栅等）、光源（激光器、白光光源等）、分光计、测微目镜、光具座等；2. 器材：光具座、读数显微镜、白光光源、可调式平面反射镜、分划板等。
四、实验内容与步骤1. 光的折射实验：观察不同介质（空气、水、玻璃等）对光的折射现象，测量折射率。
2. 光的反射实验：观察平面镜、凹面镜和凸面镜对光的反射现象，验证反射定律。
3. 光的干涉实验：观察薄膜干涉现象，测量薄膜厚度。
4. 光的衍射实验：观察单缝衍射、双缝干涉和光栅衍射现象，验证衍射原理。
五、实验数据与结果1. 光的折射实验：通过测量入射角和折射角，计算出不同介质的折射率。
2. 光的反射实验：通过测量入射角和反射角，验证反射定律。
3. 光的干涉实验：通过观察干涉条纹，测量薄膜厚度。
4. 光的衍射实验：通过观察衍射条纹，验证衍射原理。
六、实验结果分析1. 光的折射实验：通过实验数据，分析不同介质对光的折射现象，得出折射率与介质种类的关系。
2. 光的反射实验：通过实验数据，验证反射定律的正确性。
3. 光的干涉实验：通过实验数据，分析薄膜干涉现象，得出薄膜厚度与干涉条纹间距的关系。
光学设计实验报告范文(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解光学系统设计的基本原理和方法。
2. 掌握光学设计软件的使用，如ZEMAX。
3. 学会光学系统参数的优化方法。
4. 通过实验，加深对光学系统设计理论和实践的理解。
二、实验器材1. ZEMAX软件2. 相关实验指导书3. 物镜镜头文件4. 目镜镜头文件5. 光学系统镜头文件三、实验原理光学系统设计是光学领域的一个重要分支，主要研究如何根据实际需求设计出满足特定要求的成像系统。
在实验中，我们将使用ZEMAX软件进行光学系统设计，包括物镜、目镜和光学系统的设计。
四、实验步骤1. 设计物镜（1）打开ZEMAX软件，创建一个新的光学设计项目。
（2）选择物镜类型，如球面镜、抛物面镜等。
（3）设置物镜的几何参数，如半径、厚度等。
（4）优化物镜参数，以满足成像要求。
2. 设计目镜（1）在ZEMAX软件中，创建一个新的光学设计项目。
（2）选择目镜类型，如球面镜、复合透镜等。
（3）设置目镜的几何参数，如半径、厚度等。
（4）优化目镜参数，以满足成像要求。
3. 设计光学系统（1）将物镜和目镜的镜头文件导入ZEMAX软件。
（2）设置光学系统的其他参数，如视场大小、放大率等。
（3）优化光学系统参数，以满足成像要求。
五、实验结果与分析1. 物镜设计结果通过优化，物镜的焦距为100mm，半视场角为10°，成像质量达到衍射极限。
2. 目镜设计结果通过优化，目镜的焦距为50mm，半视场角为10°，成像质量达到衍射极限。
3. 光学系统设计结果通过优化，光学系统的焦距为150mm，半视场角为20°，成像质量达到衍射极限。
六、实验总结1. 通过本次实验，我们掌握了光学系统设计的基本原理和方法。
2. 学会了使用ZEMAX软件进行光学系统设计。
3. 加深了对光学系统设计理论和实践的理解。
4. 提高了我们的动手能力和团队协作能力。
5. 为今后从事光学系统设计工作打下了基础。
注：本实验报告仅为示例，具体实验内容和结果可能因实际情况而有所不同。
光学试验的实验报告
一、实验目的1. 了解光学试验的基本原理和方法。
2. 掌握光学仪器的基本操作和调试技巧。
3. 培养实验操作能力和分析问题的能力。
二、实验原理光学试验是研究光与物质相互作用的一种实验方法。
通过观察光的行为，我们可以了解物质的性质、结构以及光学特性。
本实验主要涉及以下光学原理：1. 光的反射与折射2. 光的干涉与衍射3. 光的偏振三、实验仪器与材料1. 实验仪器：光学平台、光具座、光源、反射镜、透镜、滤光片、偏振片、光栅、干涉仪等。
2. 实验材料：待测样品、光学元件、光电池、光敏电阻等。
四、实验步骤1. 光的反射与折射实验（1）将光源、透镜、反射镜和待测样品依次放置在光学平台上，调整光源方向，使光线垂直照射到待测样品上。
（2）观察反射光线与入射光线的夹角，记录数据。
（3）调整透镜与待测样品的距离，观察折射光线的方向，记录数据。
2. 光的干涉与衍射实验（1）将光源、光栅、透镜和光电池依次放置在光学平台上，调整光源方向，使光线垂直照射到光栅上。
（2）观察光电池上的光强分布，记录数据。
（3）调整透镜与光电池的距离，观察衍射光线的方向，记录数据。
3. 光的偏振实验（1）将光源、偏振片、透镜和光电池依次放置在光学平台上，调整光源方向，使光线垂直照射到偏振片上。
（2）观察光电池上的光强分布，记录数据。
（3）旋转偏振片，观察光电池上的光强变化，记录数据。
五、实验结果与分析1. 光的反射与折射实验根据实验数据，计算出待测样品的折射率，并与理论值进行比较，分析误差原因。
2. 光的干涉与衍射实验根据实验数据，计算出光栅的衍射级数，并与理论值进行比较，分析误差原因。
3. 光的偏振实验根据实验数据，计算出偏振片的偏振角度，并与理论值进行比较，分析误差原因。
六、实验总结通过本次光学试验，我们了解了光学试验的基本原理和方法，掌握了光学仪器的基本操作和调试技巧。
在实验过程中，我们学会了如何观察光的行为，分析物质的性质和结构。
同时，我们也认识到实验过程中误差的来源，为今后进行更精确的实验奠定了基础。
光学实验演示实验报告
一、实验目的1. 了解光学实验的基本原理和方法。
2. 掌握光学仪器的使用技巧。
3. 通过实验验证光学现象，提高实验操作能力。
二、实验原理光学实验是研究光与物质相互作用及其规律的科学。
本实验主要包括以下内容：1. 光的直线传播：通过实验观察光的直线传播现象，验证光的直线传播原理。
2. 光的反射：通过实验观察光的反射现象，验证光的反射定律。
3. 光的折射：通过实验观察光的折射现象，验证光的折射定律。
4. 光的色散：通过实验观察光的色散现象，验证光的色散原理。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器：光学实验箱、激光笔、白纸、直尺、透镜、棱镜、滤光片等。
2. 实验材料：白纸、水、盐、墨水等。
四、实验步骤1. 光的直线传播实验（1）将白纸平铺在实验桌上，用激光笔照射白纸。
（2）观察激光束在白纸上的传播情况，记录光的直线传播现象。
2. 光的反射实验（1）将白纸平铺在实验桌上，用激光笔照射白纸。
（2）在白纸旁边放置一个平面镜，调整角度使激光束照射到平面镜上。
（3）观察激光束在平面镜上的反射情况，记录光的反射现象。
3. 光的折射实验（1）将白纸平铺在实验桌上，用激光笔照射白纸。
（2）在白纸旁边放置一个凸透镜，调整角度使激光束照射到凸透镜上。
（3）观察激光束在凸透镜上的折射情况，记录光的折射现象。
4. 光的色散实验（1）将白纸平铺在实验桌上，用激光笔照射白纸。
（2）在白纸旁边放置一个棱镜，调整角度使激光束照射到棱镜上。
（3）观察激光束在棱镜上的色散现象，记录光的色散现象。
五、实验结果与分析1. 光的直线传播实验：通过实验观察到激光束在白纸上的传播是直线的，验证了光的直线传播原理。
2. 光的反射实验：通过实验观察到激光束在平面镜上的反射是按照反射定律进行的，即入射角等于反射角。
3. 光的折射实验：通过实验观察到激光束在凸透镜上的折射现象，即光从空气进入透镜时，光线发生偏折，验证了光的折射定律。
4. 光的色散实验：通过实验观察到激光束在棱镜上的色散现象，即不同颜色的光在棱镜上发生不同程度的偏折，验证了光的色散原理。
光学系列实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解光学实验的基本原理和实验方法；2. 掌握光学仪器的基本操作和调整技巧；3. 通过实验验证光学理论，加深对光学知识的理解；4. 培养团队合作精神和实验技能。
二、实验内容及步骤1. 实验一：光的反射和折射（1）实验目的：验证光的反射和折射定律，了解光在介质中的传播规律。
（2）实验步骤：1）将实验装置（光具座、平面镜、透镜、光屏等）组装好；2）调节光具座，使光源、平面镜、透镜、光屏等光学元件共线；3）调整平面镜，使入射光线垂直于镜面；4）观察并记录反射光线的方向，验证反射定律；5）将透镜置于入射光线和光屏之间，调整透镜位置，观察折射光线的方向，验证折射定律；6）计算入射角、反射角、折射角，分析光在介质中的传播规律。
（3）实验结果与分析：1）实验结果显示，反射光线与入射光线、法线在同一平面内，且反射角等于入射角，验证了反射定律；2）实验结果显示，折射光线与入射光线、法线在同一平面内，且折射角与入射角之间存在正弦关系，验证了折射定律；3）通过实验结果，加深了对光在介质中传播规律的理解。
2. 实验二：薄膜干涉（1）实验目的：观察薄膜干涉现象，了解干涉原理和薄膜厚度与干涉条纹的关系。
（2）实验步骤：1）将实验装置（薄膜干涉仪、白光光源、光屏等）组装好；2）调整薄膜干涉仪，使白光光源垂直照射到薄膜上；3）观察光屏上的干涉条纹，记录条纹间距；4）改变薄膜的厚度，观察干涉条纹的变化，分析薄膜厚度与干涉条纹的关系。
（3）实验结果与分析：1）实验结果显示，光屏上出现明暗相间的干涉条纹，验证了干涉现象；2）通过改变薄膜的厚度，发现干涉条纹间距与薄膜厚度呈线性关系，符合干涉原理；3）通过实验结果，加深了对干涉原理和薄膜干涉现象的理解。
3. 实验三：衍射和光的衍射极限（1）实验目的：观察光的衍射现象，了解衍射原理和衍射极限。
（2）实验步骤：1）将实验装置（单缝衍射仪、光具座、光屏等）组装好；2）调整单缝衍射仪，使光源垂直照射到单缝上；3）观察光屏上的衍射条纹，记录条纹间距；4）改变单缝宽度，观察衍射条纹的变化，分析衍射极限。
光学实验报告总结
一、实验背景光学实验是物理学中的重要实验之一，通过实验我们可以验证光学理论，加深对光学原理的理解。
本实验报告主要总结了我参加的光学实验，包括光的传播、折射、反射、干涉、衍射等基本光学现象，以及光学元件的特性和应用。
二、实验内容及过程1. 光的传播实验（1）实验目的：验证光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播的原理。
（2）实验器材：激光笔、光屏、白纸、直尺。
（3）实验过程：1）将激光笔对准光屏，调整激光笔与光屏的距离，使激光束在光屏上形成一个光点。
2）用直尺测量光点与光屏之间的距离，记录数据。
3）改变激光笔与光屏之间的距离，重复步骤1）和2），记录数据。
4）分析数据，验证光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播的原理。
2. 折射实验（1）实验目的：验证光的折射定律，了解折射率与介质的关系。
（2）实验器材：激光笔、玻璃砖、水、白纸。
（3）实验过程：1）将激光笔对准玻璃砖，调整激光笔与玻璃砖的距离，使激光束在玻璃砖上形成一个光点。
2）将玻璃砖放入水中，调整激光笔与玻璃砖的距离，使激光束在水中形成一个光点。
3）比较光点在玻璃砖和水中的位置，分析数据，验证光的折射定律。
4）改变激光笔与玻璃砖的距离，重复步骤2），记录数据，分析折射率与介质的关系。
3. 反射实验（1）实验目的：验证光的反射定律，了解反射率与介质的关系。
（2）实验器材：激光笔、平面镜、白纸。
（3）实验过程：1）将激光笔对准平面镜，调整激光笔与平面镜的距离，使激光束在平面镜上形成一个光点。
2）改变激光笔与平面镜的距离，重复步骤1），记录数据。
3）分析数据，验证光的反射定律。
4. 干涉实验（1）实验目的：观察光的干涉现象，了解干涉条纹的分布规律。
（2）实验器材：激光笔、双缝板、光屏、白纸。
（3）实验过程：1）将激光笔对准双缝板，调整激光笔与双缝板之间的距离，使激光束在双缝板上形成两个光点。
2）将双缝板放在光屏前，调整双缝板与光屏之间的距离，使光屏上出现干涉条纹。
光学实验报告范文
光学实验报告范文
本学期应用光学共开设八个实验，现对实验之一的阿贝尔成像及空间滤波实验编写实验报告。
（一）实验目的：
1．了解透镜孔径对成像的影响和两种简单的空间滤波。
2．掌握在相干光条件下调节多透镜系统的共轴。
3．验证和演示阿贝成像原理，加深对傅里叶光学中空间频谱和空间滤波概念的理解。
（二）实验仪器选择及用途：
（三）实验步骤：
1，按下列装置图安装好仪器
2，打开光源，调整各个仪器的位置，直到光屏上面出现清晰的像——天安门。
3，继续调整θ调制滤波器，使得光屏上的天安门呈红色，天空呈蓝色，草地上呈绿色。
4，拍下此时所成的像，并记录此时各仪器的位置。
5，关掉光源及电源，整理仪器。
6，进行数据处理及实验总结。
（四）数据记录与处理
1，实验所得的像如下：
（五）实验总结：
1.在这次实验中，刚开始由于对实验仪器不够熟悉，导致实验结果不理想，实验进程缓慢。
2．通过实验，我了解光学平台、白炽灯光源
S、准直镜L1、θ调制板（三维光栅）、傅里叶透镜、θ调制滤波器S2—40等的使用及其原理，也了解了透镜孔径对成像的影响和两种简单的空间滤波，掌握在相干光条件下调节多透镜系统的共轴，并验证和演示阿贝成像原理，加深对傅里叶光学中空间频谱和空间滤波概念的理解，初步了解简单的空间滤波在光信息处理中的实际应用，真是受益匪浅。
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成绩信息与通信工程学院实验报告（操作性实验）课程名称：应用光学实验题目：薄透镜焦距测量和光学系统基点测量指导教师：班级：学号：学生姓名：一、实验目的1.学会调节光学系统共轴。
2.掌握薄透镜焦距的常用测定方法。
3.研究透镜成像的规律。
4.学习测定光具组基点和焦距的方法二、仪器用具1、光源（包括LED，毛玻璃等）2、干板架3、目标板4、待测透镜（Φ50.0，f75.0mm）5、反射镜6、二维调节透镜/反射镜支架7、白屏8、节点器（含两Φ40透镜，f 200和f 350）三、基本原理1.自准直法测焦距 如下图所示，若物体AB 正好处在透镜L 的前焦面处，那么物体上各点发出的光经过透镜后，变成不同方向的平行光，经透镜后方的反射镜M 把平行光反射回来，反射光经过透镜后，成一倒立的与原物大小相同的实象B A ''，像B A ''位于原物平面处。
即成像于该透镜的前焦面上。
此时物与透镜之间的距离就是透镜的焦距f ，它的大小可用刻度尺直接测量出来。
图1.2 自准直法测会聚透镜焦距原理图2. 二次成像法测焦距由透镜两次成像求焦距方法如下：图1.3 透镜两次成像原理图当物体与白屏的距离f l 4>时，保持其相对位置不变，则会聚透镜置于物体与白屏之间，可以找到两个位置，在白屏上都能看到清晰的像．如上图所示，透镜两位置之间的距离的绝对值为d ，运用物像的共扼对称性质，容易证明：ld l f 422-='上式表明：只要测出d 和l ，就可以算出f '．由于是通过透镜两次成像而求得的f '，这种方法称为二次成像法或贝塞尔法．这种方法中不须考虑透镜本身的厚度，因此用这种方法测出的焦距一般较为准确．3.主面和主点若将物体垂直于系统的光轴，放置在第一主点H 处，则必成一个与物体同样LM大小的正立的像于第二主点H ＇处，即主点是横向放大率β＝＋１的一对共轭点。
过主点垂直于光轴的平面，分别称为第一和第二主面，如图1中的MH 和M ＇H ＇。
4.节点和节面节点是角放大率γ=+1的一对共轭点。
入射光线（或其延长线）通过第一节点N 时，出射光线（或其延长线）必通过第二节点N ＇，并于N 的入射光线平行（如图所示）。
过节点垂直于主光轴的平面分别称为第一和第二节面。
当共轴球面系统处于同一媒质时，两主点分别与两节点重合。
图1.4 透镜组光路示意图5.焦点、焦面平行于系统主轴的平行光束，经系统折射后与主轴的交点F ＇称为像方焦点；过F ＇垂直于主轴的平面称为像方焦面。
第二主点H ＇到像方焦点F ＇的距离，称为系统的像方焦距f ＇。
此外，还有物方焦点F 及焦面和焦距f 。
图1.5 测量基点示意图综上所述，薄透镜的两主点和节点与透镜的光心重合，而共轴球面系统两主点和节点的位置，将随各组合透镜或折射面的焦距和系统的空间特性而异。
实际使用透镜组时，多数场合透镜组两边都是空气，物方和像方媒质的折射率相等，此时节点和主点重合。
本实验以两个薄透镜组合为例，主要讨论如何测定透镜组的节点（主点）。
设L 为已知透镜焦距等于o f -的凸透镜，L.S.为代测透镜组，其主点（节点）为H 、H / （ N 、N /）），像焦点为F '。
当AB （高度已知）放在L 的 前焦点处时，它经过L 以及L.S.将成像A / B /于L.S.的后焦面上。
因为AO// A / N /，AB// A / B /，OB// N / B /，所以△AOB ∽△A / N /B ，即AB ：o f -＝A / B /：f ' 所以 ABB A ff o ''-=' 因此我们可以通过测量A / B /的大小，从而得到f '的数值。
因为是平行光入射到透镜组上，所以像A / B /的位置就是F /的位置。
F /的位置既然确定，而N / F /＝f '，因此N /的位置也就确定了。
把L.S.的入射方向和出射方向互相颠倒，即可测定F 和N 的位置。
本实验节点和主点重合，所以H 和H '的位置也得到确定四、实验步骤1.自准直法测焦距（1）参照下图，沿滑轨装妥各器件，并调至共轴。
物屏图案图1.6 自准直光路装配图（2）移动待测透镜，直至在目标板上获得镂空图案的倒立实像；（3）调整反射镜，并微调待测透镜，前后移动反射镜，使像始终最清晰且与物等大（充满同一圆面积）； （4）分别记下目标板和被测透镜的位置a 1、a 2；（5）计算： 21a a f -= （6）重复几次实验，计算焦距，取平均值。
2. 二次成像法测焦距（1）按下图沿导轨布置各器件并调至共轴，再使目标板与白屏之间的距离f l '>4；图1.7 两次成像光路装配图（2）移动待测透镜，使被照亮的目标板（方空）在白屏上成一清晰的放大像，记下待测透镜的位置a 1和目标板与白屏之间的距离l ；（3）再移动待测透镜，直至在像屏上成一清晰的缩小像，记下待测透镜的位置a 2；（4） 计算：12a a d -= ；ld l f 4'22-=； （5）重复几次实验，计算焦距，取平均值。
3. 透镜系统基点测量（1）按照下图安置各器件，调整各光学元件同轴等高。
图1.8 透镜基点测量实验系统装配图（2）调整目标物（方形宽度h1）与标准透镜（上图中4号透镜，直径50mm焦距75mm ）之间的距离为一倍焦距，即75mm 。
（3）在白屏和标准透镜之间安装节点镜头，移动节点透镜或白屏最终可在白屏上观察到清晰像。
量取像的大小h2 （4）计算像方焦距12h h f f -=' 像方主点H '位置即为从白屏向前测量f '。
（5）将节点架旋转180°，重复第3步，即可获得物方节点位置。
五、实验数据1.自准直法测焦距表1.1自准直法侧焦距实验数据2. 表1.2二次成像法测焦距实验数据3. 表1.3透镜系统基点测量实验数据六、实验结论与感悟（或讨论）思考题1、如何确保平行光管、待测物镜与测量显微镜三者共轴？先将平行光管、待测物镜与测量显微镜中心轴调到大致重合，然后调节距离使像屏上得到清晰放大的像，标记像的中心A，然后将平行光管旋转180调节元件使像屏上清晰的像的中心和A重合。
2、当精密测焦距时，对平行光管及测量显微镜有哪些要求？要求平行光管的像点和显微镜的物点重合。
在实验过程中，要务必保持各光学元件共轴，否则成像效果不理想。
通过这次实验加深了我对薄透镜成像原理的理解，也锻炼了动手能力。
成绩信息与通信工程学院实验报告（操作性实验）课程名称：应用光学实验题目：望远系统的搭建和放大率测量指导教师：班级：学号：学生姓名：一、实验目的（1）学习了解望远镜的构造及原理；（2）学习测定望远镜放大倍数的方法；二、仪器用具1.标尺2.干板架3.物镜（Φ50.0，f 150.0）4.目镜（Φ20.0，f 30.0）三、实验内容及原理望远镜是如何把远处的景物移到我们眼前来的呢？这靠的是组成望远镜的两块透镜。
望远镜的前面有一块直径大、焦距长的凸透镜，名叫物镜；后面的一块透镜直径小焦距短，叫目镜。
物镜把来自远处景物的光线，在它的后面汇聚成倒立的缩小了的实像，相当于把远处景物一下子移近到成像的地方。
而这景物的倒像又恰好落在目镜的前焦点处，这样对着目镜望去，就好象拿放大镜看东西一样，可以看到一个放大了许多倍的虚像。
这样，很远的景物，在望远镜里看来就仿佛近在眼前一样。
常见望远镜可简单分为伽利略望远镜，开普勒望远镜等。
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。
但自从开普勒望远镜发明后此种结构已不被专业级的望远镜采用，而多被玩具级的望远镜采用。
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，所以目前军用望远镜，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。
图2.1 开普勒望远镜光路示意图为能观察到远处的物体，物镜用较长焦距的凸透镜，目镜用较短焦距的凸透镜。
远处射来光线（视为平行光），经过物镜后，会聚在后焦点很近的地方，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。
1、望远镜的视放大率当观测无限远处的物体时，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，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=由此可见，望远镜的放大率γ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。
2、物像共面时的视放大率（实验室研究这种情况）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2.2。
图2.2 测望远镜物象共面时的视放大率此时：''tan ',tan y yL 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L1大于20倍物镜焦距时，它和无穷远时的视放大率差别很小。
四、实验步骤（1）按照图2.3组装成开普勒望远镜（物镜选择f150，目镜选择f30），调整光学元件同轴等高。
图2.3 望远镜系统装配示意图（2）将标尺安放在离望远镜物镜合适距离处，用一只眼睛直接观察标尺，同时用另外一只眼睛通过望远镜的目镜看标尺的像，移动目镜，使从目镜中能看到望远镜放大的和直观的标尺的叠加像。
一边轻轻晃动眼睛，一边缓慢移动目镜位置，使标尺与其像之间基本没有视差。
视场中标尺和像如图2.4所示，图中左边是像，右边是标尺。
图2.4 物及放大像示意图（3）测出与标尺像上n 格（上图中n=1）所对应的标尺上的m 格（上图m=6），则其放大率实验值为m ne =Γ，多次测量取平均值。
（4）测定物距L1（标尺与物镜的距离）以及目镜与标尺的距离L ，根据望远镜物像共面时的放大率公式计算望远镜放大率的理论值T Γ。
()()010''''''e T e L f f y y f L f +Γ==-(5)数据处理：表2.1 原始数据记录视放大率实验值Γe=（1+2+3）/3=9.03 (6)比较实验值与计算值，计算相对偏差。