天文望远镜原理图
天文望远镜原理图
天文望远镜原理图突然找到个不错的东西，天文望远镜的原理图，GIF动图更能加深理解。
折射式天文望远镜折射望远镜，是利用光的折射原理所产生的望远镜。
本视频将系统地简介折射望远镜的基本原理：光来自于我们所见到的物体，然后，它通过了望远镜的镜片后，集中于焦点上，然后再向望远镜目镜射去，产生影像重生。
折射望远镜的缺点就在于：它会改变光的颜色，由于光是由光谱组的，而光谱各自都有自己的特定波长，以至于各种颜色的光并不是都会产生相同的折射，折射望远镜的镜片通过焦聚来改变了光的走向路径，但是，并不是所有颜色的光波会完全地落在望远镜的焦之上的，而是散向别的地方，形成色像差。
当然，可以采用折射镜头组全来改变这种现象。
反射式天文望远镜反射望远镜是使用曲面和平面的面镜组合来反射光线，并形成影像的光学望远镜，而不是使用透镜折射或弯曲光线形成图像的屈光镜。
由于反射镜的造价要比透镜低的多，因此对于大口径的望远镜来说，经常做成反射式的，而不是笨重的折射式。
便携式设计的反射望远镜，虽然镜筒只有500mm，但焦距却可以达到1000mm。
牛顿式反射镜的焦比可以达到f/4到f/8，非常适合观测那些暗弱的河外星系、星云。
有些时候用这种望远镜观测月亮和行星也是很适合的。
如果要进行拍照，使用牛顿式望远镜时非常好的。
但是使用起来要比折反式望远镜要麻烦一点。
牛顿式结构可以很好的会聚光线，在焦点处得到一个非常明亮的像。
牛顿式反射式望远镜结构相对简单，造价低性能优越制作容易的特点，成为业余爱好者自制的首选。
施密特-卡塞格林式天文望远镜施密特望远镜（Schmidttelescope）是一种由折射和反射元件组成的天文望远镜。
1931年为德国光学家施密特﹐B.V.所发明﹐因此得名。
这种望远镜由一块接近平行平板的非球面改正透镜和一个凹球面反射镜组成，星光在望远镜里先通过折射，再经过反射，然后才成像。
施密特望远镜光力强，可见范围大，成像的质量也比较好，因而特别适用于进行流星，慧星，人造卫星等的巡视观测，也常用于大面积造相和天文科普活动。
天文望远镜介绍
•光学望远镜天文光学望远镜主要由物镜和目镜组镜头及其它配件组成。
通常按照物镜的不同，可把光学望远镜分为三类：折射望远镜、反射望远镜和折反射望远镜。
一折射望远镜折射望远镜的物镜由透镜组成折射系统。
早期的望远镜物镜由一块单透镜制成。
由于物点发射的光线与透镜主轴有较大的夹角，玻璃对不同颜色的光的折射率不同，会造成球差和色差，严重影响成像质量。
为了克服这一缺点，人们发现近轴光线几乎没有球差和色差，于是尽量制造长焦距透镜，促使望远镜向长镜身发展。
1722年希拉德雷测定金星直径的望远镜，物镜焦距长达65m，用起来非常不便，跟踪天体时甚至需很多人推动。
为解决上述缺点，后来人们用不同玻璃制成的一块凸透镜和一块凹透镜组成复合物镜。
所以，现代的折射望远镜的物镜，都是由两片或多片透镜组成折射系统（双透镜组或三合透镜组等）这样，可使望远镜口径增大，镜身缩短。
1897年安装在美国叶凯士天文台的折射望远镜，口径 1.02m，焦距19.4m，仅物镜就重达230kg，至今仍是世界上最大的折射望远镜。
从理论上说，望远镜越大，收集到的光越多，自然威力也越大。
但巨大物镜对光学玻璃的质量要求极高，制作困难。
镜身太大，支撑结构的刚性难保，大气抖动影响明显，其观测效果反倒不佳。
这就限制了折射望远镜向更大口径发展。
现在天文学家们发展了一种新技术，可以在望远镜镜面背后加上一套微调装置，根据大气的抖动情况，随时调整望远镜的镜面，把大气的抖动影响矫正过来，这套技术叫做主动光学，这样一来，望远镜口径问题有望突破。
二反射望远镜反射望远镜的物镜，不需笨重的玻璃透镜，而是制成抛物面反射镜。
其光学性能，既没有色差，又消弱了球差。
反射望远镜物镜表面有一层金属反光膜，通常用铝或银，反光性能相当理想，且镜筒大大缩短。
由于抛物面反射可作得很轻薄，于是就可以增大望远镜的口径。
现代世界上大型光学望远镜都是反射望远镜。
反射望远镜需在镜筒里面装有口径较小的反射镜，叫作副镜，以改变由主镜反射后，光线行进方向和焦平面的位置。
望远镜原理与相关知识.ppt
• 望远镜主要解决“看 得见”和“看得清” 两方面的问题。
• 光的衍射现象限制了“看得 清”的能力。
天文望远镜的发展简史
• 1608年荷兰 的眼镜商汉 斯.里帕席根 据学徒的偶 然发现，制 成了第一架 望远镜。 • 1609年，伽 利略制成了 两架最早的 天文望远镜 。
意大利物理学家伽利略（1564-1642）
举例：牛顿望远镜
望远镜简要介绍
三、折反射望远镜
特征：增加校正像差的折射元件 举例：施密特望远镜
望远镜简要介绍
四、其他望远镜 射电望远镜，双子望远镜， 太阳望远镜，红外望远镜， 数码望远镜，等等。
英国焦德雷尔班克76米直径的射电望远镜
德国100 米直径的 射电望远 镜
美国阿雷西博天文台366米直 径的射电望远镜
望远见……
1609.11.30
1610
望远镜展示与应用
望远镜展示与应用
望远镜展示与应用
哈 勃 太 空 望 远 镜
视频介绍
望远镜简要介绍
一、折射望远镜
特征：透镜作物镜，难以消除色差 举例： 伽利略望远镜，开普勒望远镜
望远镜简要介绍
二、反射望远镜 特征：凹面反射镜作物镜，存在像差
密云天线阵
用 米于 巨嫦 型娥 镜 射工 电程 望的 远
50
大气窗口
太空望远镜
日本发射的空间射电望远镜
双子望远镜
中国多通道太阳望远镜
红外望远镜
数码望远镜
望远镜的发明
汉斯·利普希 1608年
荷兰眼镜铺
伽利略望远镜
最初的天文望远镜 1609年
伽利略式望远镜
【伽利略式望远镜】
光路图
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，能直接成正立虚像，现在多被玩具 级的望远镜采用，所以又被称做观剧镜。
天文望远镜
典型望远镜
地面望远镜
空间望远镜
地面望远镜
光学
欧南台甚大望远镜。欧洲南方天文台甚大望远镜(VLT)，由4台口径8.2米的望远镜组成，光学系统均为里奇 -克莱琴式反射望远镜（R-C式，卡塞格林式的变种），位于智利北部的帕瑞纳天文台。四台望远镜既可单独观测， 也可组成光学干涉阵列观测。天文台在沙漠之中，大气视宁度极佳，近些年取得了很多观测成果。
原理和技术
原理
技术
Hale Waihona Puke 原理口径、焦距、焦比焦距越长，焦平面上成的像越大，反之则越小。口径(D)是物镜的直径，口径大小决定了光学系统的分辨力。 根据瑞利判据，望远镜的分辨力和口径相关。口径越大，分辨力越强。焦距(f)是望远镜物镜到焦点的距离，决 定了光学系统在像平面上成像的大小。对于天文摄影来说，物距（被观测天体的距离）可以认为是无穷远，因此 像距就等于焦距，所以像平面也被称为焦平面。望远镜焦距越长，焦平面上成的像越大；反之则越小。焦比(F) 是望远镜的焦距除以望远镜的通光口径，即F=f/D，它决定焦平面上单位时间内单位面积接收到的光子数量。也 被作为曝光效率的重要指标。焦比越小，焦平面上单位面积接收到的光子就越多；反之则越少。也就是说焦比越 小的镜子曝光效率越高。
发展简史
发展简史
伽利略于1609年制成的望远镜，口径4.2厘米。(2张)望远镜起源于眼镜。人类在约700年前开始使用眼镜。 公元1300年前后，意大利人开始用凸透镜制作老花镜。公元1450年左右，近视眼镜也出现了。1608年，荷兰眼镜 制造商汉斯·里帕希（H.Lippershey）的一个学徒偶然发现，将两块透镜叠在一起可以清楚看到远处的东西。 1609年，意大利科学家伽利略听说这个发明以后，立刻制作了他自己的望远镜，并且用来观测星空。自此，第一 台天文望远镜诞生了。伽利略凭借望远镜观测到了太阳黑子、月球环形山、木星的卫星（伽利略卫星）、金星的 盈亏等现象，这些现象有力地支持了哥白尼的日心说。伽利略的望远镜利用光的折射原理制成，所以叫做折射镜。
2024-2025学年物理人教版八年级上册 5.5 跨学科实践制作望远镜 课件
填“放大”“等大”或“缩小”)的像。
“不同”)焦距的凸透镜。
11.如图为某望远镜内部的部分光路图,物镜是凸透
镜,O为光心,F为物镜焦点,焦距为500 m。
(1)在图中画出光线a、b经物镜折射前的入射光线。
如答案图所示
(2)目镜是
凹
(选填“凹”或“凸”)透镜。
(3)用此望远镜观测月球时,月球经物镜成一个
倒立 (选填“倒立”或“正立”)、 缩小 (选
什么望远镜看不到很远处的任何物体呢?难道是……”请你替
小明完成这句话:难道是 因为这两个凸透镜规格相同 ?带着
猜想,小明在课堂上与同学们经过了激烈的讨论,针对猜想进行
了科学探究中的 设计实验与制定计划、进行实验与收集证据、
分析与论证、评估、交流与合作
几个环节,
最终确定了制作望远镜时,应选两个 不同 (选填“相同”或
)
A.远处的物体经过物镜成像在物镜的焦点附近
B.眼睛看到的是远处物体的倒立的实像
C.此时物镜和目镜之间的距离约为25 cm
D.物镜的作用相当于照相机,使远处的物体成像
在距离眼睛很近的位置
(
B
)
5.如图所示,小高找到两个焦距不同的放大镜模拟望
远镜观察远处的景物,其中较远的物镜的作用是使
物体成倒立、 缩小 (选填“放大”或“缩小”)
第5节
跨学科实践:制作望远镜
【项目提出】
根据透镜成像的知识,制作一个望远镜。
【项目分析】
要制作望远镜,需要完成以下任务:
1.了解望远镜的基本原理。
2.设计一个望远镜,能够用它观察校园内远处的物体。
3目实施】
1.了解望远镜的基本原理
(1)望远镜
望远镜原理图解
望远镜原理图解
如图所示：
光学天文望远镜又分为反射式、反射式和折反射式天文望远镜。
顾名思义，折射式望远镜，它采用的是光的折射原理，将光线聚集起来。
早期的望远镜一般采用一片凸透镜，但这引入了一个色差问题。
光的色散，知道不同频率的光线通过透镜之后有不同的折射角度，因此当光线通过折射式望远镜之后，会不可避免的出现色差，具体体现为物体边缘会出现紫色。
为了解决这个问题，人们采用多种镜片组合来一点程度的减小色差，现在好的折射式望远镜色差已经减小到可以忽略的地步了。
但是因为使用了多种镜片，因此它的价格比较高。
其优点在于成像锐利，利于天文摄影。
反射式望远镜，采用的是光的反射原理，将光线聚集起来。
由于采用的是反射原理，因此不会存在色差问题。
但相比于折射，反射式望远镜的物镜，除了主镜之外还有一片副镜，这个副镜一般都会遮挡光路。
除此之外，反射式望远镜的成像对光轴和精度非常敏感，镜筒是开放的，因此其容易进灰，需要调整光轴，这个对于新手来说可能有点困难。
但其优点在于价格便宜，口径可以做的很大。
扩展资料
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，荷兰的一位眼镜商汉斯·利伯希偶然发现用两块镜片可以看清远处的景物，受此启发，他制造了人类历史上的第一架望远镜。
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。
伽利略望远镜的原理及光路图【优质PPT】
开普勒式望远镜看到的是虚像, 物镜相当于一个投影仪, 目镜相当于一个放大镜
2021/5/27
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2021/5/276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 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。
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• 开普勒式望远镜，折射式望远镜的一种。物镜组也为凸透 镜形式，但目镜组是凸透镜形式。这种望远镜成像是上下 左右颠倒的，但视场可以设计的较大。几乎所有的折射式 天文望远镜的光学系统为开普勒式。
开普勒式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（安装在目镜焦平面处）， 并且性能优良，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。
伽利略望远镜的原理及光路图
2021/5/27
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• 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。
跨学科实践——自制天文望远镜观察月球(课件)八年级物理上册(苏科版2024)
在锯断pvc水管 后，切口部分较 为粗糙，可以用 锉刀或者小刀把 切口修平整。
任务一、自制天文望远镜
（2）目镜的安装 裁剪一块宽10cm ×长20cm的纸板，然后把目镜卷在 纸板当中，用透明胶把纸板外围全部缠绕。 （3）制作完成。
A．望远镜的物镜和目镜都是
C．望远镜的物镜的作用是使得无限远处的物
凸透镜，故A错误；
体在焦点附近成一个倒立缩小的实像，目镜再把
B．望远镜的物镜相当于照相
这个像放大，故C错误；
机的镜头，使远处的物体成一个
D．望远镜由两组凸透镜组成，靠近眼镜的为
倒立缩小的实像，故B错误； 故选D。目镜，靠近被观测物体的为物镜，故D正确。
02 裸眼直接观察月球，了解月球上升 和下落，以及月相的变化情况。
03
用自制的天文望远镜观察月球或其他星球， 观察发现肉眼看不清楚的细节之处。
04
查阅资料，结合观察的结果，了解月球的概况、 我国古人对月相的记载及中国探月工程等。
一 任务与要求
任务一、自制天文望远镜
1. 天文望远镜原理
【实验器材】两个焦距不同的凸透镜。 【实验步骤】 ①先用一个凸透镜(焦距大的)观察窗外远处的 物体，注意成像情况. ②再用另一个凸透镜(焦距小的)观察上面得到 的物体的像，注意成像情况. ③将两凸透镜的位置对调，再观察远处的物 体，对比两次成像的大小.
任务二、用天文望远镜观察月球
3.盈月 盈月是指月亮逐渐从亏月恢复到满月的过程。逸周书中记载， 盈月出现在农历月的后半段，这个时期被认为是月亮恢复活力的时 刻，人们会举行各种庆祝活动来庆祝丰收和幸福。 4.蝉月 蝉月是指月亮逐渐从满月变小，再变大的过程。逸周书中描述， 蝉月出现的时间不固定，但一般出现在农历闰年的某个月，人们普 遍认为这个时期是神灵和幽灵出没的季节，需要特别注意避邪。
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一、折射式望远镜
上图为开普勒望远镜原理光路图。
从天体射来的平行光线，经物镜后，在焦点以外距焦点很近处成一倒立缩小实像a′b′。
目镜的前焦点和物镜的焦点是重合的，所以实像a′b′位于目镜和它的焦点之间距焦点很近的地方，目镜以a′b′为物形成放大的虚像ab。
当我们对着目镜观察时，进入眼睛的光线就好像是从ab射来的。
显然，图中ab的视角β远大于直接用眼睛观察天体的视角a，所以，从望远镜中看到的天体使人觉得离自己近看得更清楚。
开普勒望远镜系统是目前应用最广泛的望远镜光学系统，实际应用中还需要增加正像系统，作为双筒望远镜，一般是通过棱镜来实现，根据棱镜种类的不同，分为保罗式和屋脊式，棱镜的作用是在获得正像的同时，使光线在有限长度的镜筒内反复迂回，从而大大缩短光路，这一点对于手持式望远镜是非常重要的，早期的望远镜的物镜甚至需要吊在桅杆上，人们不可能把这样的望远镜随身携带，随意观测的。
下图为伽利略望远镜原理光路图。
作为目镜的凸透镜改为凹透镜，从而使人眼睛接收到一个正立的虚像。
伽利略望远镜是一种古老的观剧望远镜，能直接成立正像，但视场较小，现在一般应用于玩具望远镜，以及外观精美的观剧望远镜，高倍单筒望远镜等更倾向于作为工艺礼品的望远镜产品。
二、反射式望远镜
使用凹面主镜采集光线反射形成图像，上图是典型的牛顿反射式天文望远镜，光线被反射到镜筒内一块小的平板反射副镜到目镜成像观测。
反射式望远镜能以较低的成本获得较大的口径，从而获得较好的集光力，同时能很好的控制色差，因此至今仍被广泛应用于天文望远镜系统。
三、折反式望远镜
施密特结构
马克苏托夫结构
折反射望远镜的物镜是由折射镜和反射镜组合而成。
主镜是球面反射镜，副镜是一个透镜，用来矫正主镜的像差。
此类望远镜视场大，光力强，适合观测流星，彗星，以及巡天寻找新天体。
根据副镜的形状，折反射镜又可以分为施密特结构和马克苏托夫结构，前者视场大，像差小；后者易于制造。
兼顾折射和反射式天文望远镜的优点，既有大口径采光特点又有反射后折射到焦点成像的高质量和高分辩率。
同时大大缩短了光学镜筒长度便于携带。
在过去，折反式望远镜一般是小型天文台和天文发烧友的选择，近年来随着我国经济的发展，以及光学工艺发展带来的成本下降，折反式望远镜越来越多的进入普通家庭。