怎样制作一个简易的天文望远镜

怎样制作一个简易的天文望远镜?

2009-12-14 00:19

制作材料：100度老花镜（100度的老花镜焦距是100CM、200度的老花镜焦距是50CM，到眼镜店就可以买到）、纸筒（如果要有塑料或者金属的也行）、目镜（可以用放大镜代替，目镜的直径要小点，找眼镜店的打磨一下）

将所有镜片都搞定了，制作一个100CM长的纸筒，在一端放上主镜100度的老花镜，再在另一端放上目镜，自己找东西固定住。

使用时只要来回伸缩目镜就行了。

主镜的直径愈大，收集的光就愈多，就是可以看到暗暗的星星。

其它方法：

材料：大凸透镜（物镜）、小凸透镜（目镜）、手电筒、厚纸板、胶水、尺等步骤一：将大凸透镜（物镜）固定，在透镜后方放置一纸片，以手电筒照射透镜，移动纸片观测透镜焦点。

步骤二：重复步骤一，将大凸透镜（物镜）换成小凸透镜（目镜），观测透镜焦点。

步骤三：设计一可变焦之望远镜。

步骤四：以自制之望远镜观看尺之最小格线(0.1 cm)，移动尺与望远镜间之距离，观察最远可辨识尺之格线的距离。

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普物实验－望远镜制作

原理回顾

1. 折射式望远镜

折射式望远镜的光学系统，实质上与显微镜一样。二者都是由目镜观看物镜所造成的像。它们的差别是：望远镜是用来看长距离的大物体，而显微镜是用以观看眼前的小物体。

下图说明天文望远镜的构造和原理。物镜使物体O行成缩小的实像I。I’是I 经由目镜所造成的虚像。与显微镜的情况相同，I’可以呈现於眼睛之近点与远点间的任一位置上。实际上，望远镜所观看的物体离仪器非常远，所以它造成的像I之位置几乎就在物镜的第二焦点上。此外，若I’这个像在无穷远处，则I 位於目镜的第一焦点。因此，目镜与物镜间的距离（亦即望远镜的镜筒长度）便等於物镜与目镜的焦距之和。

望远镜的角放大率之定义为：最后的像I’对眼睛所张之角与物体对裸眼所张的角之比值。这比值可表为物镜与目镜的焦距之比，其推理方式如下。上图中，通过物镜第一焦点F1，并通过目镜第二焦点F2’的光线，用粗线画出以示强调。物体（未画出）对物镜所张的角是u，他对裸眼所张的角度也是这个值。此外，由於观察者的眼睛在焦点F2’右侧不远处，所以最后的像对眼睛所张的角等於u’。ab与cd这两段距离显然相等，并等於像I的高度y’。由於u与u’ 都很小，可以用它们的正切值代替它们（u=tanu）。由F1ab与F2’cd两个直角三角形可得

因此，

於是，望远镜角放大率等於物镜焦距除以目镜焦距之商。负号显示所成的像是倒像。

2. 双筒望远镜

若这望远镜是用来做天文观测的，那麼倒像并非缺点；可是我们希望望远镜能形成正立的像。稜镜双筒望远镜(prism binocular)可以达成这目的，下图显示其剖视图，其中的物镜与目镜之间，有一对45°-45°-90°全反射稜镜。在稜镜斜面上发生的四次反射，把像倒过来，而成为正立像。

3. 反射式望远镜

反射式望远镜里，一凹面镜代替透镜作为物镜，如下图所示。这种装置在大型望远镜方面，有许多理论上及实际上的优点。反射面镜根本不会有色像差，而且消除它的球面像差比消除透镜的要容易多。镜面不须采用透明材料，而且反射镜可以做的比透镜坚固，因为透镜只能由边缘支持。世界上最大的反射式望远镜之镜面直径超过5公尺。由於像形成於入射光线所经区域的一部份，所以只有把

入射光束的一部份挡掉，才能用目镜直接观看这个像；只有最大的望远镜才适於这麼做（否则光量太弱）。图(b)及(c)显示别的装置法，它们是用反射面镜把像向侧方，或是经由原镜上的小孔反射出去。

4. 鉴别率 (resolution)

照相机镜头的鉴别率可定义为：像的每1 cm中，勉强可变认为分开的线之线数。假设某镜头之焦距为50 cm，鉴别率为100 条线/cm。则100 m外一物体上的分开2 cm的线条仍能辨识！

材料：大凸透镜（物镜）、小凸透镜（目镜）、手电筒、厚纸板、胶水、尺等

步骤一：将大凸透镜（物镜）固定，在透镜后方放置一纸片，以手电筒照射透镜，移动纸片观测透镜焦点。

步骤二：重复步骤一，将大凸透镜（物镜）换成小凸透镜（目镜），观测透镜焦点。

步骤三：设计一可变焦之望远镜。

步骤四：以自制之望远镜观看尺之最小格线(0.1 cm)，移动尺与望远镜间之距离，观察最远可辨识尺之格线的距离。

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两只刚好能互相套进的纸板筒；一块焦距为50厘米的眼镜片；一块焦距为2厘米的大倍数放大镜；若干木头、铅丝、浆糊或胶水；灰暗色黑漆以及纸板。实验过程： 1.将两只纸板筒内壁涂成暗黑色。

2.用上焦距为50厘米的透镜当物镜，用焦距为2厘米的放大镜当目镜。

3.在一只纸筒上，用胶水粘贴上两个纸板圈（可用铅丝作圈），把大透镜装在这纸板圈上。

4.把目镜装在有孔的木线轴上,并使两块透镜装有同一轴上,且使镜面垂直于筒壁。

5.如果手巧，你还可以做个支架，固定望远镜。