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标题: 《光学》- 十三 [打印本页]

作者: qjtrade2012 时间: 2012-10-23 14:32
标题: 《光学》- 十三
【显微镜】显微镜为一使微小物构成放大虚像的透镜系统。最简单之显微镜为单显微镜，系一收敛透镜，俗称放大镜。通常我们所说的显微镜是指复显微镜的简称，用以观察极微小的物体。显微镜是1610年伽利略发明的。其最简单的型式只包括两个凸透镜，用一个直立金属圆筒，上下两端各装一个焦距极短的物镜和一个焦距较长的目镜，为了消除像差，实际上二透镜均已各由数个透镜组合所取代。图4-22是以基本的单片透镜构造说明显微镜的工作原理。物体置于物镜焦点稍外，得到倒立放大实像于目镜的焦点稍内处；再经目镜折射产生放大虚像于明视距离处。显微镜的放大率为m，在明视距离D处的虚像对眼睛所张的视角为β，并设物体置于D距离处，直接看物的视角为α，则β与α之比值等于显微镜的放大率即m=β/α。求得虚像与物体的大小之比，则可求得显

显微镜的放大率是目镜与物镜放大率的乘积

因物镜的放大率，通常为5～40倍，目镜约为3～20倍，所以一般显微镜的放大率最大约为800倍。如果选用放大倍数更大的物镜时，必须在物体与物镜之间，充以折射率与透镜接近的油，这种镜头叫做油浸镜头，利用油浸镜头可使放大倍数达2000倍。最近又发明一种激光断层共轭扫描显微镜，使放大倍数又大大地提高。
【望远镜】用以观测远处物体或天体的光学仪器。通常的望远镜是由两组胶合透镜构成。每一组胶合透镜都相当一个凸透镜。简单的一种结构：可于一圆筒一端装一个物镜——焦距较长的凸透镜，另一端插入一较小的圆筒，可以自由在大筒中前后移动，小圆筒外端装一目镜——焦距较短的凸透镜，也可作成双筒（即由两个装有物镜和目镜的圆筒构成）。两目镜间的距离可以调节，两筒可使两眼同时观察，从而获得立体感。从远处物体来的光，经物镜折射后造成物体的倒像，将小圆筒伸缩调节，而由目镜将物镜所成的像加以放大，以便观察。用以观察地上远处物体的望远镜有伽利略望远镜、观剧镜、棱镜望远镜等类型，均成正像。用以观测天体的望远镜称天文望远镜，一般均成倒像。按光在望远镜中的路线分，又有折射望远镜（亦称开普勒望远镜）、反射望远镜、双筒望远镜等几种。具有正像透镜装置的折射望远镜亦称“地上望远镜”。本世纪30年代发现天体也发出无线电辐射。用以接收和测量天体无线电辐射的仪器称为射电望远镜，也是天文望远镜的一种。由于开普勒望远镜的镜筒较长，携带不便；故往往在物镜和目镜之间加装一对全反射棱镜，使入射光线在镜筒中经过多次全反射，以减短筒的长度，同时可以将物镜所成的倒像再倒转过来而成正像。这种装置便称为棱镜望远镜，它的视野较大。棱镜望远镜常用于航海、军事窥测和野外观察等。开普勒望远镜的原理如图4-23所示。从远处物体射来的光线，经过物镜L1后，在其焦点以外距焦点很近的地方成一倒立缩小的实像。调节目镜L2与物镜L1的距离使L2的前焦点和物镜的焦点重合，所以实像的A′B′位于L2和它的焦点之间，但距焦点很近的地方，L2以A′B′为物，形成放大的虚像A″B″。这时观测者所看到的就是A″B″。A″B″的视角远大于直接用眼睛看远处物体的视角，因此从望远镜中看到的物体使人觉得离自己既近而又清楚。对于观测天体的天文望远镜，它的聚光本领很大，能看到很远的天体。天文望远镜分为折射式、反射式和折反射式三种。由物镜造成的天体实像可用目镜观测，天文望远镜的口径应尽量大一些，这样进入镜中的光就多一些，所成的像就越明亮清晰，我国最大的天文望远镜口径为2.16米。望远镜种类很多，但基本原理还是光的折射和反射。用其观察远物时，使视角变大。

【射电望远镜】又名“无线电望远镜”。专门用来接收由天体发来的无线电波的仪器。主要由天线和接收机两部分构成。天线用来接收天体发射的无线电波，相当于光学望远镜的物镜。天线类型很多。由许多作为半波振子的金属棒构成的，称为“振子天线”，专用于米波波段无线电波的接收。有的天线则成抛物面形状，称为“抛物面天线”，无线电波的探测器就装在抛物面的焦点上。它主要用于分米、厘米和毫米波波段无线电波的接收。天线和接收机用传输线联接起来。接收机先把由天线传来的高频信号放大，然后加以检滤，再把高频电信号变成可用仪表测量和记录的低频电信号，或变成直接进行照相的图形。因为无线电波可以穿过云雾和尘埃，因此用射电望远镜能不分睛雨昼夜连续进行观测；对于那些难以用光学望远镜观测的天体和宇宙空间，利用射电望远镜便可进行探测研究。

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