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望遠鏡工作原理

望遠鏡原理是什麼呢?不知道的小夥伴來看看小編今天的分享吧!

望遠鏡的原理是利用通過透鏡的光線折射或光線被凹鏡反射使之進入小孔並會聚成像,再經過一個放大目鏡而被看到。它是一種通過物鏡和目鏡使入射的平行光束仍保持平行射出的光學系統。

望遠鏡是一種用於觀察遠距離物體的目視光學儀器,能把遠物很小的張角按一定倍率放大,使之在像空間具有較大的張角,使本來無法用肉眼看清或分辨的物體變清晰可辨。所以,望遠鏡是天文和地面觀測中不可缺少的工具。

望遠鏡工作原理

折射望遠鏡

折射式望遠鏡,是用透鏡作物鏡的望遠鏡。

分為兩種型別:由凹透鏡作目鏡的稱伽利略望遠鏡;由凸透鏡作目鏡的稱開普勒望遠鏡。開普勒式望遠鏡的基本原理是首先遠處的光線進入物鏡的凸透鏡,第1次成倒立、縮小的實像,相當於照相機;然後這個實像進入目鏡的凸透鏡,第2次成正立、放大的虛像,這相當於放大鏡。

因單透鏡物鏡色差和球差都相當嚴重,現代的折射望遠鏡常用兩塊或兩塊以上的透鏡組作物鏡。其中以雙透鏡物鏡(普通消色差望遠鏡)應用最普遍。它由相距很近的一塊冕牌玻璃製成的凸透鏡和一塊火石玻璃製成的凹透鏡組成,對兩個特定的波長完全消除位置色差,對其餘波長的位置色差也可相應減弱

在滿足一定設計條件時,還可消去部分球差和彗差。由於剩餘色差和其他像差的影響,雙透鏡物鏡的相對口徑較小,一般為1/15-1/20,很少大於1/7,可用視場也不大。口徑小於8釐米的雙透鏡物鏡可將兩塊透鏡膠合在一起,稱雙膠合物鏡,留有一定間隙未膠合的稱雙分離物鏡。為了增大相對口徑和視場,可採用多透鏡物鏡組。對於伽利略望遠鏡來說,結構非常簡單,光能損失少。鏡筒短,很輕便。而且成正像,但倍數小視野窄,一般用於觀劇鏡和玩具望遠鏡。對於開普勒望遠鏡來說,需要在物鏡後面新增稜鏡組或透鏡組來轉像,使眼睛觀察到的是正像。一般的折射望遠鏡都是採用開普勒結構。由於折射望遠鏡的成像質量在同樣口徑下比反射望遠鏡好,視場大,使用方便,易於維護,中小型天文望遠鏡及許多專用儀器多采用折射系統,但大型折射望遠鏡製造起來比反射望遠鏡困難得多,因為冶煉大口徑的優質透鏡非常困難,且存在玻璃對光線的吸收問題,並且主鏡鏡片會因為重力而發生形變,造成光學質量不佳,所以大口徑望遠鏡都採用反射式。

伽利略望遠鏡

物鏡是會聚透鏡而目鏡是發散透鏡的望遠鏡。光線經過物鏡折射所成的實像在目鏡的後方(靠近人目的後方)焦點上,這像對目鏡是一個虛像,因此經它折射後成一放大的正立虛像。伽利略望遠鏡的放大率等於物鏡焦距與目鏡焦距的比值。其優點是鏡筒短而能成正像,但它的視野比較小。把兩個放大倍數不高的伽利略望遠鏡並列一起、中間用一個螺栓鈕可以同時調節其清晰程度的裝置,稱為“觀劇鏡”;因攜帶方便,常用以觀看錶演等。伽利略發明的望遠鏡在人類認識自然的歷史中佔有重要地位。它由一個凹透鏡(目鏡)和一個凸透鏡(物鏡)構成。其優點是結構簡單,能直接成正像。

開普勒望遠鏡

原理由兩個凸透鏡構成。由於兩者之間有一個實像,可方便的安裝分劃板,並且各種效能優良,所以軍用望遠鏡,小型天文望遠鏡等專業級的望遠鏡都採用此種結構。但這種結構成像是倒立的,所以要在中間增加正像系統。正像系統分為兩類:稜鏡正像系統和透鏡正像系統。我們常見的前寬後窄的典型雙筒望遠鏡既採用了雙直角稜望遠鏡鏡正像系統。這種系統的優點是在正像的同時將光軸兩次摺疊,從而大大減小了望遠鏡的體積和重量。透鏡正像系統採用一組複雜的透鏡來將像倒轉,成本較高,但俄羅斯20×50三節伸縮古典型單筒望遠鏡既採用設計精良的透鏡正像系統。

以上就是小編今天的分享了,希望可以幫助到大家。

標籤: 望遠鏡
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