伽利略望远镜伽利略望远镜和开普勒望远镜的区别
专题4.5望远镜与显微镜(原卷版+解析)
苏科版八年级上物理同步提高必刷题训练第4章光的折射透镜4.5望远镜与显微镜◆要点1 望远镜（1）作用：能使远处的物体在近处成像。
（2）开普勒望远镜构造：望远镜由两组透镜组成的，每组透镜相当于一个凸透镜。
①目镜：靠近眼睛的凸透镜（焦距较短）叫目镜。
②物镜：靠近被观测物体的凸透镜（焦距较长）叫物镜。
（3）开普勒望远镜成像原理：远处物体的光经过物镜，由于观察的物体很远，物距远大于二倍焦距，因此成倒立缩小的实像，这个像恰好落在目镜的一倍焦距以内，所以经过目镜放大后成正立放大的虚像。
（4）伽利略望远镜构造：由一组凸透镜和一组凹透镜组成的；物镜（凸透镜）焦距较长，目镜（凹透镜）焦距较短。
（5）伽利略望远镜成像原理：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。
◆要点2 显微镜（1）结构：①目镜：靠近眼睛的一组透镜，作用相当于一个普通的放大镜（焦距短）。
②物镜：靠近被观察物体的一组透镜，作用相当于投影仪的镜头（焦距长）。
③载物片：承载被观察的物体。
④反光镜：增加光的强度，照亮被观察物体。
（2）成像原理：被观察的物体经过物镜后，成倒立、放大的实像，这一实像恰好落在了目镜的一倍焦距之内，经过目镜成正立、放大的虚像。
◆要点3 视角（1）视角：视网膜上像的大小决定于物体对眼的光心所张的角，被观察的物体两端到人眼光心所夹的角叫视角。
（2）视角大小：取决于物体本身的大小和物体到眼睛的距离。
Δ基础题系列◆1.第一位把望远镜用于科学研究的是意大利物理学家（）A、牛顿B、伽利略C、富兰克林D、开普勒◆2.关于天文望远镜的说法错误的是（）A．让更多的光射入到物镜中B．力求把物镜的口径加大C．采用焦距很大的凸透镜作物镜D．增大观察的视角◆3.使用显微镜时，被观察物体离物镜的距离（）A．小于焦距B．等于2倍焦距C．小于2倍焦距，大于1倍焦距D．大于2倍焦距◆4.下列关于显微镜和望远镜的说法不正确的是（）A．所有的望远镜都是由两个凸透镜做成的B．望远镜的物镜可以是凹面镜C．望远镜的物镜（凸透镜）成缩小的实像D．使用显微镜观察物体，看到的是物体被两次放大之后的虚像◆5.物体在视网膜上成像的大小由视角决定。
天文望远镜
天文望远镜1.伽利略式望远镜1609年，伽利略制作了一架口径4.2厘米，长约12厘米的望远镜。
他是用平凸透镜作为物镜，凹透镜作为目镜，这种光学系统称为伽利略式望远镜。
伽利略用这架望远镜指向天空，得到了一系列的重要发现，天文学从此进入了望远镜时代。
2.开普勒式望远镜1611年，德国天文学家开普勒用两片双凸透镜分别作为物镜和目镜，使放大倍数有了明显的提高，以后人们将这种光学系统称为开普勒式望远镜。
现在人们用的折射式望远镜还是这两种形式，天文望远镜是采用开普勒式。
3.施密特式折反射望远镜折反射式望远镜最早出现于1814年。
1931年，德国光学家施密特用一块别具一格的接近于平行板的非球面薄透镜作为改正镜，与球面反射镜配合，制成了可以消除球差和轴外象差的施密特式折反射望远镜，这种望远镜光力强、视场大、象差小，适合于拍摄大面积的天区照片，尤其是对暗弱星云的拍照效果非常突出。
施密特望远镜已经成了天文观测的重要工具。
4.马克苏托夫式1940年马克苏托夫用一个弯月形状透镜作为改正透镜，制造出另一种类型的折反射望远镜，它的两个表面是两个曲率不同的球面，相差不大，但曲率和厚度都很大。
它的所有表面均为球面，比施密特式望远镜的改正板容易磨制，镜筒也比较短，但视场比施密特式望远镜小，对玻璃的要求也高一些。
由于折反射式望远镜能兼顾折射和反射两种望远镜的优点，非常适合业余的天文观测和天文摄影，并且得到了广大天文爱好者的喜爱。
5.欧洲甚大望远镜欧洲南方天文台自1986年开始研制由4台8米口径望远镜组成一台等效口径为16米的光学望远镜（VLT)。
这4台8米望远镜排列在一条直线上，它们均为RC光学系统，焦比是F/2，采用地平装置，主镜采用主动光学系统支撑，指向精度为1″，跟踪精度为0.05″，镜筒重量为100吨，叉臂重量不到120吨。
这4台望远镜可以组成一个干涉阵，做两两干涉观测，也可以单独使用每一台望远镜。
6.双子望远镜双子望远镜（GEMINI)是以美国为主的一项国际设备（其中，美国占50%，英国占25%，加拿大占15%，智利占5%，阿根廷占2.5%，巴西占2.5%），由美国大学天文联盟（AURA）负责实施。
八年级物理上人教版2望远镜的发展历史
八年级物理上人教版2望远镜的发展历史 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN望远镜的发展历史17世纪初的一天，荷兰小镇的一家眼镜店的主人利伯希（Hans Lippershey），为检查磨制出来的透镜质量，把一块凸透镜和一块凹镜排成一条线，通过透镜看过去，发现远处的教堂塔尖好象变大拉近了，于是在无意中发现了望远镜的秘密。
1608年他为自己制作的望远镜申请专利，并遵从当局的要求，造了一个双筒望远镜。
据说小镇好几十个眼镜匠都声称发明了望远镜，不过一般都认为利伯希是望远镜的发明者。
望远镜发明的消息很快在欧洲各国流传开了，意大利科学家伽利略得知这个消息之后，就自制了一个。
第一架望远镜只能把物体放大3倍。
一个月之后，他制作的第二架望远镜可以放大8倍，第三架望远镜可以放大到20倍。
1609年10月他作出了能放大30倍的望远镜。
伽里略用自制的望远镜观察夜空，第一次发现了月球表面高低不平，覆盖着山脉并有火山口的裂痕。
此后又发现了木星的4个卫星、太阳的黑子运动，并作出了太阳在转动的结论。
几乎同时，德国的天文学家开普勒也开始研究望远镜，他在《屈光学》里提出了另一种天文望远镜，这种望远镜由两个凸透镜组成，与伽利略的望远镜不同，比伽利略望远镜视野宽阔。
但开普勒没有制造他所介绍的望远镜。
沙伊纳于1613年─1617年间首次制作出了这种望远镜，他还遵照开普勒的建议制造了有第三个凸透镜的望远镜，把二个凸透镜做的望远镜的倒像变成了正像。
沙伊纳做了8台望远镜，一台一台地云观察太阳，无论哪一台都能看到相同形状的太阳黑子。
因此，他打消了不少人认为黑子可能是透镜上的尘埃引起的错觉，证明了黑子确实是观察到的真实存在。
在观察太阳时沙伊纳装上特殊遮光玻璃，伽利略则没有加此保护装置，结果伤了眼睛，最后几乎失明。
荷兰的惠更斯为了减少折射望远镜的色差在1665年做了一台筒长近6米的望远镜，来探查土星的光环，后来又做了一台将近41米长的望远镜。
2024年秋八年级物理上册5.5显微镜和望远镜教学设计(新版)新人教版
激发兴趣：
回顾旧知：
简要回顾上节课学习的光学知识，如凸透镜成像原理，帮助学生建立知识之间的联系。提出问题，检查学生对旧知的掌握情况，为学习新课打下基础。
（三）新课呈现（预计用时：25分钟）
知识讲解：
清晰、准确地讲解显微镜和望远镜的构造、工作原理和应用，结合实物模型和实例帮助学生理解。突出放大倍数计算和成像规律等重点，强调光线传播和成像过程等难点，通过对比、归纳等方法帮助学生加深记忆。
板书设计
① 物镜：凸透镜，放大实像
② 目镜：凸透镜，放大虚像
③ 放大倍数：物镜放大倍数 × 目镜放大倍数
2. 望远镜的构造与分类：
① 折射式望远镜：开普勒望远镜和伽利略望远镜
② 反射式望远镜：牛顿望远镜
③ 放大倍数：物镜焦距/目镜焦距
3. 光学成像规律：
① 凸透镜成像：实像与虚像
② 显微镜成像：倒立、放大的实像
c. 案例研究：通过分析具体案例，如显微镜在医学领域的应用、望远镜在天文观测中的作用，让学生深入了解光学仪器的实际应用。
d. 项目导向学习：设计显微镜和望远镜制作项目，让学生在动手实践中掌握光学成像原理，提高解决问题的能力。
2. 教学活动
a. 角色扮演：学生扮演科学家，通过实验和观察，探索显微镜和望远镜的成像原理，增强学习兴趣。
3. 科学思维：培养学生运用科学方法分析问题，通过实践操作，锻炼逻辑思维与批判性思维，提高解决问题的能力。
4. 科学态度与责任：通过了解显微镜和望远镜在科学研究中的应用，增强学生对科学事业的尊重，激发社会责任感，培养严谨、客观的科学态度。
教学难点与重点
1. 教学重点
a. 显微镜的构造与工作原理：学生需理解显微镜通过物镜和目镜的配合实现物体放大的过程，掌握物像关系及放大倍数的计算。
伽利略式望远镜原理
伽利略式望远镜原理伽利略式望远镜原理伽利略式望远镜是伽利略·伽利略于17世纪初发明的一种望远镜。
与开普勒望远镜相比，伽利略式望远镜结构简单、易于制造，并且可以提供较为清晰的图像。
它的原理基于光线的折射和衍射，通过合理设计的透镜和物镜，可以使远处物体变得更加清晰可见。
本文将围绕伽利略式望远镜的原理展开讨论，帮助读者更好地理解这种望远镜的工作原理及其应用。
1. 透镜的作用伽利略式望远镜主要由物镜和目镜两个透镜组成。
物镜是用来收集和聚焦光线的透镜，而目镜则用来放大物体的细节。
透镜的作用是通过折射光线实现对物体的放大和清晰成像。
当光线通过物镜时，会因为介质的折射而改变光线传播的方向。
通过调整物镜和目镜的距离和焦距，可以使进入目镜的光线聚焦在视网膜上，从而产生清晰的图像。
2. 倍率与视场伽利略式望远镜的倍率是指目镜所放大的倍数。
一般来说，倍率越高，看到的物体细节越清晰。
然而，过高的倍率也会导致视场变窄，只能看到局部的景象。
视场是指从望远镜中可以看到的范围，与物镜和目镜的口径有关。
为了获得更广阔的视场，适当选择物镜和目镜的口径是非常重要的。
3. 分辨率与清晰度分辨率是指望远镜能够分辨两个近邻物体间距离的能力。
分辨率越高，望远镜看到的细节越丰富。
与分辨率相关的因素有透镜的口径大小、入射光线的波长和透镜表面的光学质量等。
清晰度是指望远镜图像的清晰程度。
透镜的光学质量、透镜与光源之间的间隔以及透镜表面的净度等因素都会影响图像的清晰度。
4. 应用与发展伽利略式望远镜的发明开启了人类对宇宙的观测与探索。
通过望远镜，人们探索了太阳系行星的表面特征、恒星和星系的运动以及宇宙中的黑洞和射电波等。
伽利略式望远镜的结构也为后来的望远镜设计提供了一定的启示，促进了望远镜技术的进步。
个人观点与理解伽利略式望远镜的原理虽然相对简单，但其应用广泛，对人类认识宇宙的发展起到了重要推动作用。
作为一种基本型的望远镜，伽利略式望远镜为我们提供了深入探索宇宙的工具。
望远镜的基本原理
望远镜的基本原理望远镜是一种用于观察远距离物体的目视光学仪器，能把远物很小的张角按一定倍率放大，使之在像空间具有较大的张角，使本来无法用肉眼看清或分辨的物体变清晰可辨。
所以，望远镜是天文和地面观测中不可缺少的工具。
它是一种通过物镜和目镜使入射的平行光束仍保持平行射出的光学系统。
一般分为三种。
一、折射望远镜折射望远镜是用透镜作物镜的望远镜。
分为两种类型：由凹透镜作目镜的称伽利略望远镜；由凸透镜作目镜的称开普勒望远镜。
两种望远镜的成像原理如图1所示。
图1伽利略望远镜是物镜是凸透镜而目镜是凹透镜的望远镜。
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。
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。
其优点是结构简单，能直接成正像。
开普勒望远镜由两个凸透镜构成。
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。
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。
因单透镜物镜色差和球差都相当严重，现代的折射望远镜常用两块或两块以上的透镜组作物镜。
其中以双透镜物镜应用最普遍。
它由相距很近的一块冕牌玻璃制成的凸透镜和一块火石玻璃制成的凹透镜组成，对两个特定的波长完全消除位置色差，对其余波长的位置色差也可相应减弱，如图2所示。
典型光学系统-望远镜 -适用学生自己做课件讲义
工程光学·实用光学系统之
望远镜系统
一、看得更远，一直以来都是人类的 梦想
这说明望远镜的视觉放大率等于其角放大率。
• 开普勒型望远镜的目镜为正光组，所以成像为倒像。 • 望远镜的视觉放大率是由其组合方式决定的，与物像共轭位置 无关。 欲增大视觉放大率，必须增大物镜的焦距或减小目镜的焦距， 但是开普勒望远镜的目镜焦距不能小于6mm，以便是望远系统 保持一定的出瞳距来与人眼瞳孔重合。 • 因此，增大物镜焦距是提高放大率的主要途径。
Ψ Γ ≥60′′ Γ =D/2.3
视角放大率满足人眼分辨匹配要求 的最小视角放大率，称为有效放大率。
望远镜的光束限制
（一）开普勒型望远镜
1.物镜设为孔径光阑，也是入瞳。出瞳位于目镜像方焦 点稍外的地方。为与人眼匹配，出瞳直径一般为2~4mm。
2.出瞳到目镜后表面的距离为镜目距，用P′表示。根据 牛顿公式，得： P′-l′=f'2e/f′o=-f′o/Γ P′=l′f-f′e/Γ 物体经物镜成实像，实像处设置分划板，分划板构成视 光阑，决定望远镜的物方视场角。 tanω =y′/f′o y′是视场光阑半径，即分划板半径。
（1）单透镜转像系统 L 目 镜
物镜 （2）双透镜转像系统 fa 1 2
转向 镜 fb d 3
4 目 镜
物 镜
转向镜
场 镜
（3）棱镜转向系统
保罗棱镜(Porro Prism)又叫普罗棱镜，是光学 上使用于光学仪器中，用来修改影像取向的一种 折射式三棱镜。 在使用上，光线由三棱镜中最 大的面进入，经过斜面的两次全反射，再穿透原 来的入射平面射出，影像会被翻转180°，并且 会向原来进入的方向行进，也就是行进的方向也 改变了180°。 保罗棱镜最常被以双保罗棱镜的组合来成对使用， 第二个棱镜相对于第一个被旋转90°。让光线穿 越这样安置的两片三棱镜，棱镜系统的净效应是 入射的光线被平行的改变行进方向，影像被旋转 180°，双保罗棱镜系统适用于小型光学望远镜 在影像方向的改变（影像重建系统的排列），特 别是在许多的双筒望远镜中提供影像的重建和更 长的光路折叠，有效的缩短物镜和目镜间的距离。 通常，在双保罗棱镜的组合中，会将两个棱镜胶 合在一起，并且削除多余的部分以减经重量和缩 小尺寸。
开普勒与伽利略
开普勒的行星运动定在《宇宙的奥秘》中开普勒做了一系列正多面体，每个多面体有一个内切球，同时又是下一个正多面体的外切球。
他发现，正八面体的内切和外接球面的半径分别同水星距离太阳的最远距离和金星距离太阳的最近距离成正比例；正二十面体的内切和外接球的半径分别代表金星的最远距离和地球的最近距离。
正十二面体、正四面体和立方体可类似地插入到地球火星、木星和土星的轨道之间。
正多面体只有五种，而行星只有六颗，这很容易让人觉得它们之间联系的必然性。
在开普勒看来，这俨然是上帝创造宇宙的“秘方”。
实际上根据开普勒的这种构造计算出来的行星距离与观测所得并不完全一致，但开普勒在当时简单地把这种偏差归咎于观测的误差。
开普勒最终能在行星运动理论上去的突破性的成就，得益于他能获得的三大遗产：哥白尼的日心体系、第谷的精确观测资料——火星的位置资料和吉尔伯特在《论磁》中表达的地球是一个磁体的思想。
开普勒利用本轮和偏心圆模型对火星进行了计算，他发现计算结果与观测值之间有8分的误差。
开普勒对第谷的观测精度深信不疑，因此他抛弃了上述从托勒密到哥白尼一直沿用的本轮和偏心圆模型。
为了寻求代替理论，开普勒暂时放开火星，开始研究地球的运动。
刚开始研究地球的运动，开普勒就发现，依然需要偏心圆。
只是地球的偏心率比火星的更小。
这样，为了搞清楚[偏心问题，开普勒转而开始注意行星运动速度不均这一现象。
开普勒证实了行星在元日点和近日点的速度与行星到太阳的距离成反比——事实上这个理论是错误的。
开普勒不把哥白尼体系当成脆脆的数学虚构，而是把它作为实在的东西接受，并进而考察行星绕日运动的物理原因。
起先，开普勒怀着神秘的想法，认为行星具有灵魂或意识，它们有意识地使行星运动。
等到发现行星的速度遇到太阳的距离成反比这一结果时，开普勒抛弃了灵魂的想法，提出力作用于行星的见解。
吉尔伯特把地球看作一个大磁体。
开普勒受他启发，认为行星收到磁力的推动而运动。
他认为，这种力不是超距力，这种叫做species的非物质性的力是从太阳发出的，由于它的旋转而推动行星。
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伽利略望远镜-伽利略望远镜和开普
勒望远镜的区别
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，最早由德国科学家开普勒于1611年发明。
为了成正立的像，采用这种设计的某些折射式望远镜，特别是多数双筒望远镜在光路中增加了转像稜镜系统。
此外，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，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。
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。
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.
伽利略望远镜：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。
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。
它由一个凹透镜和一个凸透镜构成。
其优点是结构简单，能直接成正像。
你可以用很低的费用制作一架伽利略式望远镜。
伽利略望远镜从文化用品商店买一块直径、焦距大一些的眼镜片作为物镜和一块焦距、直径较小的透镜作为目镜。
伽利略望远镜用胶水和小槽把两块镜片装在硬纸筒内，再做一个简单的台座，于是一架能够看到月亮上的群山、银河中的繁星和木星的卫星的望远镜便制成了。
想想看，伽利略就是用这人发现的。
但是切记，不要通过望远镜直接观察太阳，以免高温灼伤眼睛！伽利略的折射望远镜有一个令人讨厌的
缺点，就是在明亮物体周围产生“假色”。
“假色”产生的症结在于通常所谓的“白光”根本不是白颜色的光，而是由组成彩虹的从红到紫的所有色光混合而成的。
当光束进入物镜并被折射时，各种色光的折射程度不同，因此成像的焦点也不同，模糊就产生了。