望远镜和显微镜组装和放大率的测定

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1、物理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何柱修（222010315210190）西南大学物理科学与技术学院重庆400715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。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。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

2、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。实验原理人眼分辨本领和光学仪器的视觉放大率：显微镜观测微小物体以及放大镜用于观测远处的目标，他们的作用主要是把人体的眼睛的张角（即视角）加以放大。人眼分辨率主要是描述人眼刚能区分非常靠近的两个物体你能力的物理量。人眼瞳孔半径为1mm，人

3、眼一般能分辨明视距离（D）处0.05-0.07mm的两点，此时人眼的张角为1’，为最小分辨率，而微小物体的对人眼的张角小于这个角时，人眼只能借助于显微镜才可以看清楚。光学仪器的放大能力为视觉放大率Г=tanω’tanω显微镜原理：简单的显微镜主要是由两个凸透镜组成，其中焦距（f0）较小的作为物镜（L0，焦点为F0，F0’），焦距较大的作为目镜，将长度为y的物体放在物镜焦距外且接近焦点其焦点处，则物体在目镜焦点以内成一实像，最后该像经目镜放大，在D上得到一放大的倒立的虚像，长度为y3。其中F0到Fe（目镜焦点）之间

4、的距离为δ9物理实验论文望远镜和显微镜组装和放大率的测定（光学间隔）。当看到清晰图像时，物镜前端面到被测物体的距离称作工作距离，则：目镜放大率为：Γ=Dfe≈y3y2=Du2物镜放大率为：β0=δf0≈y2y1=v1u1Г=tanω‘tanω=y3y2.y2y1=Dfe.δf0为显微镜的视觉放大率。图一显微镜光路图望远镜及其视觉放大率开普勒望远镜：开普勒望远镜（f0>0,fe>0）,其放大率(Г)为负值，如图示，有党被观测物体在离物镜距离远大于2倍焦距时，通过物镜观察，将在物镜后焦面附近成一倒立缩小的实像，该像与

5、实物相比增大了人的视角，随后目镜将其放大，有目镜所成的像可明视距离到无限远处，放大了人眼对物体的视角。对开普勒望远镜来讲;Г=tanω'tanω=f0fe图二开普勒望远镜光路图9物理实验论文望远镜和显微镜组装和放大率的测定当像与物处于同一平面时，如上图示，又有l=υ1+u2故有：Γ=υ1(u1+l+u2)u1u2=(u1+l+feu1-f0)f0fe伽利略望远镜:伽利略望远镜（f0>0,f0<0）,光线经过物镜折射所成的实像在目镜后方焦点上，但对于目镜来说是一个虚像，因此经它折射后成一放大的正立虚像，其视觉放大率

6、为Γ=tanU'tanU=f1'f2'图三伽利略望远镜光路图实验（一）显微镜组装及其视觉放大率的测定取二凸透镜，焦距分别为4,6cm，将其同轴等高的安放在光具组上，并使二镜初始距离为19cm（方便测出实验结果），以f1=6.00cm的凸透镜（L2）为目镜，以焦距为f2=4.00cm的凸透镜（L1）为物镜，这样一台显微镜便组成了。采用目测法测量显微镜的放大率：将一三角板夹好放在光具座上，调节三角板的位置使之在透镜系统中成一放大的清晰的倒立的实像。此时，一只眼睛对准目镜，一只眼睛直接看三角板，调节视角和标尺的位置使两

7、只眼睛所看到的像靠在一起，并且无视差（如图4示）。两者度数比（Γ=ll0）即为放大率。测出D及δ改变两凸透镜的距离(稍微改变)，再测几组放大率。9物理实验论文望远镜和显微镜组装和放大率的测定图四目测法示意图（二）开普勒望远镜组装及其视觉放大率的测定取二凸透镜，焦距分别为6cm，和29cm；以焦距为29cm的透镜为物镜，以焦距为6cm的透镜为目镜；将二镜放在光具座上，将三角板放在夹子上，并将它放在距物镜大约为1.5m的地方，这样便组装好一简易的开普勒望远镜。调节目镜和物镜之间的距离，使物成一放大的倒立的像。用一只眼

8、睛透过透镜看到放大的像，另一只眼睛直接看标尺，调节目镜，当二像重合且无误差时（如图4示），两者度数比（Γ=ll0）即为放大率，改变两凸透镜的距离，再测几组放大率。测出u1及l改变两凸透镜的距离(稍微改变)，再测几组放大率。计算出该望远镜放大率的理论值。将所测各放大率与理论值比较。（三）伽利略望远镜的组装及其视觉放大率的测定取焦距为-10cm的凹透镜以及焦距为29cm的凸透