显微镜、望远镜的设计与组装
实验十一显微镜与望远镜的组装组装望远镜和显微镜
实验十一显微镜与望远镜的组装组装望远镜和显微镜实验十一显微镜与望远镜的组装望远镜和显微镜都是用途非常广泛的助视光学仪器，我们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检视远处的目标，它们常被组合在其他半导体器件中。
为适应不同用途和实用性的要求，望远镜和显微镜的产品种类很多，构造也各有差异，组合成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催化作用作用。
[实验目的]1. 学会用物像放大法测透镜的激光焦距。
2. 熟悉和显微镜的构造及其放大原理。
3. 掌握光学系统的共轴调节方法。
4.学会望远镜、透镜放大率的测量。
[实验原理]1．物像放大法测透镜的焦距多种不同测量透镜焦距的方法虽然有许多种，但是在某些情况下，由于透镜的光心位置无法精确测定，甚至物屏、像屏的横杆也艰定准确．所以会给测量带来多少困难。
用物像放大法测神气镜或透镜组的焦距事实上就能完全克服这一困难。
图1如图1所示，将微尺分化板作为物置于导轨上，被测透镜也置于导轨上，其间距要大于被测透镜焦距，在测微目镜中看到清晰的微尺放大看得出来像，并与测微目镜弹仓管柱体板无视差。
量度其横向放大率为β1，并分别记下透镜和测微目镜的位置x1、y1，把测微目镜向后移动一段距离，并缓慢前移透镜，直至在测微目镜中板看到清晰的与测微目镜分划又弯叶无视差的微尺放大像。
测出新的像宽，求出放大率β2，记下透镜和测微目镜的位置x2、y2.横向放大率为: 像距改变量：被测透镜焦距：（1）2．光谱仪的构造及其放大原理。
望远镜往往通常是由两个共轴光学系统组成，我们把它简化为两个凸透镜，其中长焦距的凸透镜作为物镜，短焦距的反射镜作为目镜。
物镜的作用是将远处物体发出的光经会聚后在目镜物方焦平面上主镜生成一倒立的实像，而孔径起一放大镜作用，把其物方焦平面上的倒立实像再放大成一虚像，供人眼观察。
短学期简易望远镜的设计与制作
短学期简易望远镜的设计与制作引言：望远镜是一种光学仪器，用来观察远距离的天体和地面物体。
随着科技的发展，望远镜的种类越来越多样化，并且价格不断下降，已经成为了人们探索宇宙和观察自然的重要工具之一、在本文中，我将介绍一种简易望远镜的设计和制作方法，帮助读者理解望远镜的基本原理，并且可以通过自己动手制作一个简易望远镜来观察天体。
一、设计思路：我们的简易望远镜主要由两个部分组成：物镜和目镜。
物镜是用来收集光线的，而目镜则是用来放大图像的。
通过这两个镜头的组合，我们可以看到远处的景物。
二、制作步骤：1.制作物镜：物镜是望远镜的核心部分，负责收集远处的光线。
我们可以使用一个凸透镜作为物镜。
选择一个透镜的焦距，可以根据自己的需求来决定，一般可以选择50mm左右的焦距。
然后，将透镜固定在一个适当大小的圆圈上，可以使用胶水或者胶带进行固定。
确保透镜的前表面平坦无瑕疵，并且与固定圆圈平行。
2.制作目镜：目镜是用来放大图像的，我们可以使用一个凸透镜作为目镜。
目镜的焦距可以选择稍微小一些，比如30mm左右。
同样地，将透镜固定在一个适当大小的圆圈上，并确保透镜的前表面平坦无瑕疵，并且与固定圆圈平行。
3.组装望远镜：将物镜和目镜固定在两根合适的管子上，使得两个镜头的距离等于物镜和焦距之和。
如果需要，可以使用胶带或者胶水进行固定。
确保两个镜头之间的距离合适，使得观察者可以调节焦距以获得清晰的图像。
另外，为了方便观察，可以在望远镜的一端固定一个小支架，以便将其放置在一个稳定的位置上。
4.使用望远镜：将望远镜对准你希望观察的目标，然后通过目镜看到的图像将被放大。
可以通过调整目镜和物镜之间的距离来调节焦距和放大倍数，以获得最佳的观察效果。
另外，也可以使用望远镜支架来固定望远镜，以减少手持望远镜时的晃动。
总结：通过以上步骤，我们成功地设计和制作了一个简易望远镜。
虽然它可能没有商业望远镜的高倍放大和精确成像，但它足够用来观察一些基本的天体和地面物体。
组装望远镜和显微镜
组装望远镜和显微镜人眼很难分辨极远处或近而细微的物体细节，在一般照明情况下，正常人的眼睛在明视距离（25cm）能分辨相距约0.05mm的两个光点。
当两光点间距离小于0.05mm时，人眼就无法分辨，我们把这个极限称为人眼的分辨本领。
这时两光点对人眼球中心的张角约为1´,观察物体要想能分辨细节，最简单的办法是使视角扩大。
显微镜和望远镜就是扩大人眼球视角的目视光学仪器。
【实验目的】组装望远镜和显微镜，并测定视角放大率。
【实验要求】（1）用两块凸透镜在光具座上组装望远镜。
（2）用两块凸透镜组装显微镜，并测其放大率。
（3）画出光路图和写出计算公式。
【实验提示】（1）望远镜是用来观察远距离目标的目视光学仪器。
通常由两个共轴光学系统组成，我们把他们简化为两个会聚透镜，其中向着物方向的称为物镜，接近人眼的称为目镜。
物镜的作用是将无穷远物体发出的光会聚后在它的像方焦面上生成一倒立实像，然后经目镜把实像放大，因此实像同时位于目镜的物方焦面处。
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，使中间实像落在目镜物方焦面上，这就是望远镜的“调焦”。
一般测量望远镜除物镜和目镜可在镜筒中做相对移动外，在目镜物方焦面上还附有叉丝或标尺分划格。
因此在使用望远镜时，首先应调节目镜筒直到能清晰地看到叉丝为止，然后调目镜和叉丝整体与物镜之间的距离，即对被观察物调焦。
对于望远镜来说，除了满足以上物像位置的要求外，它的视角放大率必须大于 1.对于目视光学仪器的视角放大率定义为：通过仪器观察时，物体的像对人眼的张角的正切与在适当条件下直接用眼睛观察时物体的像对眼睛的张角的正切之比。
（2）显微镜是用来观察近距离微小目标的目视光学仪器，它也是由物镜和目镜两个共轴光学系统组成的。
物体首先经过物镜在物方焦面上生成一个倒立的放大实像，再经过目镜放大成正立像于无穷远处。
通常，各国生产的通用显微镜都采用标准筒长（L=16cm）。
由于筒长固定，因此实际上显微镜的调焦是调节被测物与物镜的距离。
实验四十_组装显微镜与望远镜.
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。
实验论文——望远镜和显微镜组装和放大率的测定
望远镜和显微镜组装和放大率的测定摘要：本论文主要从望远镜和显微镜的组装，以及其放大率的测量方向作探究。
本实验开始讲了显微镜，开普勒望远镜以及伽利略望远镜的原理，随后陈述了实验的过程，分析了实验理论中的缺陷，并提出了一定的改进方案。
关键词： 望远镜，显微镜，凸透镜，凹透镜，放大倍数。
引言：显微镜和望远镜是最常用的助视仪器常被组合在其他的仪器中使用。
因此，了解并掌握它们的结构原理和调节方法，了解并掌握其放大率的概念和测量方法，不仅有助于加深理解透镜成像规律，也有助于正确使用其他光学仪器。
毋庸置疑，前人已经对这些仪器研究得十分出色了，他们创造了一系列的测量仪器放大率的方法，并对其不断改进。
但是，现在测量望远镜和显微镜的放大率仍然是个十分棘手的问题。
于是，我们做了这个实验并做出了一定的改进。
【实验原理】1、望远镜构造及其放大原理望远镜通常是由两个共轴光学系统组成，我们把它简化为两个凸透镜，其中长焦距的凸透镜作为物镜，短焦距的凸透镜作为目镜。
图1所示为开普勒望远镜的光路示意图，图中L 0为物镜，Le 为目镜。
远处物体经物镜后在物镜的像方焦距上成一倒立的实像，像的大小决定于物镜焦距及物体与物镜间的距离，此像一般是缩小的，近乎位于目镜的物方焦平面上，经目镜放大后成一虚像于观察者眼睛的明视距离与无穷远之间。
物镜的作用是将远处物体发出的光经会聚后在目镜物方焦平面上生成一倒立的实像，而目镜起一放大镜作用，把其物方焦平面上的倒立实像再放大成一虚像，供人眼观察。
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1 图2望远镜可分为两类：若物镜和目镜的像方焦距均为正（既两个都为会聚透镜），则为开普勒望远镜，此系统成倒立的像；若物镜的像方焦距为正（会聚透镜），目镜的像方焦距为负（发散透镜），则为伽利略望远镜，此系统成正立的像。
望远镜主要是帮助人们观察远处的目标，它的作用在于增大被观测物体对人眼的张角，起着视角放大的作用。
组装显微镜望远镜和幻灯机实验解析
实验 组装显微镜、望远镜、幻灯机实验【实验目的】1. 了解显微镜成像的基本原理和结构，理解显微镜放大倍数的计算公式，根据显微镜成像基本原理，设计一种放大率的显微镜，掌握显微镜的调节、使用和测量放大率的一种方法。
2. 了解望远镜成像的基本原理和结构，设计伽利略望远镜和开普勒望远镜，掌握其调节、使用和测量它的放大率的两种方法。
3. 了解幻灯机的原理和聚光镜的作用，掌握对透射式投影光路系统的调节。
【实验原理】1. 显微镜放大镜的放大率可以表示为25/M f =，其中f 为放大镜的第二焦距。
为了提高放大镜的放大倍数必须要降低放大镜的焦距，例如20倍的放大镜其焦距仅仅1.25厘米。
物体到眼睛的距离也差不多是1.25厘米，这样的工作距离对许多工作是不方便的，在实际中也是不允许的。
为了提高放大率的同时也能获得合适的工作条件，可以选用组合放大镜，即采用两个光学系统组成的复光学系统来代替单一的放大镜，这种组合的放大镜称为显微镜。
显微镜的光学系统如下图1所示：1L 称为显微镜的物镜，2L 称为显微镜的目镜，人眼在目镜后面一定的位置上。
1F 和1'F 分别为物镜的第一和第二焦点，2F 为目镜的第一焦点。
1'F 和2F 之间的距离为∆，称为光学间隔。
将被观察物体AB 放在物镜的第一焦点之外，于是物镜将长为y 的物体AB 在物镜的二倍焦距之外成一个倒立放大的实像''A B 。
我们选取目镜的位置，使得这个像恰好位于目镜的焦点以内。
像''A B 的大小等于物镜对物的放大率β与物体长度y 的乘积y β，目镜对此实像起放大作用，从而在目镜之前的某一位置成一放大的虚像''''A B 。
虚像''''A B 成为眼睛的物，它在视网膜上的像，就是眼睛通过显微镜对物AB 所获得的最后的像。
这个像对瞳孔的张角比在同样的距离上物体AB 对瞳孔的张角大许多倍。
实验三 望远镜和显微镜的组装及部分参数测量
实验三望远镜和显微镜的组装及部分参数的测定一、实验目的1.熟悉显微镜和望远镜的构造及基本原理；2.掌握显微镜、望远镜的调节，正确使用的方法；3.掌握测定显微镜和望远镜放大率的方法；二、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。
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，近处的实物经物镜成倒立实像在目镜的物方焦点的内侧，再经目镜成放大的虚像于人眼的明视距离处或无穷远处．望远镜：1、实验仪器(1)带有毛玻璃的白炽灯光源S(2)毫米尺F L=7mm(3)物镜Lo： f=225mmo(4)测微目镜Le：（去掉其物镜头的读数显微镜）(5)读数显微镜架 : SZ-38(6)二维调整架: SZ-07(7)滑座： TH70(8)白屏： SZ-13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1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6mm（上：1~6mm；下：左3~0mm，右0~3mm）。
旋转读数鼓轮，刻有十字叉丝的可动分划板就可以左右动．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1测微目镜的基本结构图2. 仪器实物图及原理图图2 仪器实物图及原理图3、实验步骤(1) 把全部器件按图2的顺序摆放在导轨上，靠拢后目测调至共轴。
显微镜望远镜的设计与组装
显微镜
人眼的极限分辨角约为 1 （角分辨本领）。当人 ' 眼观察物体的细节时，该细节对人眼的视角大于1 ' ， 人才能看清楚这一细节。物体对人眼的视角取决于物 体的大小和该物到人眼的距离。对于一个特定的物体 来说这个距离越近，视角越大。但人眼的调节能力有 限，物体不能无限地靠近眼睛，物体必须位于人眼的 近点之外。 当物体移到近点但视觉任小于 1 ' ，则人们必须借 助目视光学仪器将物体放大，放大的像对人的视角大 于 1 ' ，人们就看清这个物体了。对于近物放大的目视 仪器，常用的有放大镜（15X以下）及显微镜。
B、伽利略望远镜
O1
O’1
O2
F’1 F2
入射窗 视场光阑
出射 窗
孔径光阑 （出瞳）
入瞳
O1
O’1
O2
P’
p
如图所示，伽利略 望远镜由正透镜的物镜 和负透镜的目镜组成， 物镜的像方焦点重合并 位于望远镜的外部。当 不考虑眼瞳的作用时， 物镜框就是系统的入射 光瞳，经目镜成的是虚 像，位于目镜的前 ' ' 方 O 1 ，O 1 是 系统的出 瞳，眼睛无法与之重合。 当考虑眼睛时，眼睛就 是出射光瞳，出瞳经系 统成的像就是入瞳。
CCD摄像机
镜体
显示器
控制与数 码 显 示
图1 DRMS-I 数字读数显微镜
小论文格式
• • • • • • • 引言 实验原理 设计简单方案及参数 实验装置 实验内容及效果 结束语 参考文献
[1]王之江著，光学设计理论基础，科学出版社（第二版）1985年，北京 [2]张以谟主编，应用光学，机械工业出版社，1982年， [3]高凤武，李继祥主编，应用光学，解放军出版社，1986年，北京 [4] [苏]В.А.帕诺夫，显微镜的光学设计与计算，1982年09月第1版 [5] [英]D.F.霍勒 ，光学仪器及其应用，1988年08月第1版 要求：１、文章用手写 ２、文章字数1500——2500
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实验内容
自组显微镜
1. 小照明光源：SZ-50 2. 干版架：SZ-12 3. 分划版：1/10 mm 4. 二维架：SZ-07 5. 物镜Lo： fo=45 mm 6. 二维调节架：SZ-07 7. 三维调节架：SZ-16 8. 目镜Le： fe =29 mm 9. 45°玻璃架：SZ-45 10.升降调节座：SZ-03 11.双棱镜架：SZ-41
l 25 cm M f0 fe
实验内容
自组望远镜
1. 标尺 2. 物镜Lo: fo= 225mm 4. 目镜Le: fe= 45mm 6. 二维平移底座：SZ-02
3. 二维架: SZ-07
5. 二维架: SZ-07 7. 二维平移底座：SZ-02
1 Lo 2 3
思考题
将望远镜倒转，即以目镜组为物镜，物镜为目镜， 可否作为显微镜？会有什么问题？
将一显微镜倒置使用，会出现什么现象？
1 S 2 M1 3 4 5 Lo F0 Fe 7 Le 8 B 9
16
15
14 24cm
13
M2 12 11
12.毫米尺：l=30 mm 13.二维平移底座：SZ-02 14.二维平移底座：SZ-02 15.升降调节座：SZ-03 16.通用底座：SZ-04 17.白光源：GY-6A
10
实验内容
显微镜、望远镜的设计与组装
青岛大学物理实验教学中心
主要内容
1. 2. 3. 4. 实验目的 实验仪器 实验原理 实验内容
5.
思考题
实验目的
1. 通过实验掌握望远镜、显微镜的基本原理；
2. 设计组装望远镜及显微镜 测量自组望远镜和显微镜的放大率
实验仪器
望远镜实验
光学平台，标尺，物镜，目镜，二维架，二维
平移底座，三维平移底座等。
显微镜实验
光源，微尺，透镜架，物镜，目镜，三维平移
底座，升降调节架，毫米尺，双棱镜架等。
望远镜原理
望远镜由物镜和目镜组成，物镜将无限远的物成实像 与焦平面，物镜的像方焦点与目镜的物方焦点重合， 因此目镜将物镜所成的实像放大到无穷远。
望远镜原理
放大率计算公式：
4 Le Fo
5
7
6
实验内容
自组望远镜
1.
2.
3.
参照光路图组成望远镜，向约3米远处的标尺调焦， 使标尺的像清晰可见，并对准两个红色指标间的“E” 字(距离为d1)； 观察者用一只眼睛观察望远镜视场中标尺的像，另一 只眼睛直接注视标尺，在视觉系统获得被望远镜放大 的和直观的标尺的叠加像，再测出放大的红色指标内 直观标尺的长度d1。 求出自组望远镜的放大率，并与计算出的放大率作比 较。
y f 2 f1 M y f1 f2
显微镜原理
物体位于物镜（objective）前方，离开物镜的距离大于物 镜的焦距，但小于两倍物镜焦距。 经物镜以后，物体形成一个倒立的放大的实像I1。I1靠近目 镜（eyepiece）焦点Fe的位置上，再经目镜放大为虚像I2后 供眼睛观察。 计算放大率：