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望远镜

望远镜的工作原理(应用光学)

时间:2024/6/29 21:08:09   作者:郑士利   来源:正势利   阅读:54   评论:0
内容摘要:一、望远镜的工作原理1、望远镜的用途:观察无限远或远距离物体;2、需要满足目视光学仪器的两个共同要求。成像在无穷远对于单个放大镜,物体应位在其物方焦平面处,因此必有在前面加上一组透镜,将无限远的物体首先成像在其像方焦平面处,并且使第一组透镜的像方焦平面和放大镜的物方焦平面重合。对着物方的透镜称为物镜,对着人眼的透镜称为...

一、望远镜的工作原理

1、望远镜的用途:观察无限远或远距离物体;

2、需要满足目视光学仪器的两个共同要求。

成像在无穷远

对于单个放大镜,物体应位在其物方焦平面处,因此必有在前面加上一组透镜,将无限远的物体首先成像在其像方焦平面处,并且使第一组透镜的像方焦平面和放大镜的物方焦平面重合。

对着物方的透镜称为物镜,对着人眼的透镜称为目镜

物镜的像方焦点和目镜的物方焦点重合。

组合系统的△=0

望远镜:△=0

显微镜:△≠0

增大视角?——望远镜视放大率

视放大率计算公式:Γ=(tgω仪)/(tgω眼)

ω仪:用了仪器后目标像对人眼的张角,即像方视场角

ω眼:人眼直接观察时目标对人眼的张角,即物方视场角

望远镜的工作原理(应用光学)

ω仪=ω',ω眼=ω

Γ=(tgω仪)/(tgω眼)=(tgω')/(tgω)

根据定义有 tgω=y1'/(-f物'),tgω'=y2/(f目'),y1'=y2

望远镜的视放大率  Γ=-(f物'/f目')

要增大视角,要求丨Γ丨>1,即要求丨f物'丨>丨f目'丨

物镜的焦距比目镜的焦距长几倍,仪器就放大几倍

倍率越高,物镜焦距越长,仪器的长度就越长

Γ可正可负:Γ>0,ω和ω'同号,成正像       

                   Γ<0,ω和ω'异号,成倒像

Γ的正负号由物镜和目镜焦距的正负号决定

二、望远镜的类型

1、开普勒望远镜:物镜和目镜的焦距均为正

望远镜的工作原理(应用光学)

Γ<0,成倒像,通常须加倒像系统,体积较大,系统中存在实像,可安装分划板,进行测量和瞄准,军用光学仪器

2、伽俐略望远镜物镜焦距为正,目镜焦距为负

望远镜的工作原理(应用光学)

Γ<0,成正像,不须加倒像系统,体积较小,系统中不存在实像,不能安装分划板,无法进行测量和瞄准,常用于观察

三、望远镜视放大率的特点

Γ=(tgω')/(tgω)=(tgu')/(tgu)=γ

望远镜的角放大率不随共轭面的位置变化而变化,数值上等于视放大率。

望远镜的垂轴放大率也不随共轭面的位置变化而变化,数值上等于视放大率的倒数。

β=y'/y=1/Γ=-f目'/f物'

望远镜的放大率 Γ=γ=1/β=D/D'

四、思考题

1、开普勒望远镜的物镜和目镜颠倒过来,行不行?

2、开普勒望远镜中分划板安装在什么地方?

3、伽俐略望远镜的物镜和目镜颠倒过来,行不行?

4、物镜和目镜的焦距均为负,能否构成一个望远镜?

五、知识来源:

《应用光学(北京理工大学)》


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