望远镜的组装1

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1、透镜焦距测量和组装望远镜望远镜是用途极为广泛的助视光学仪器，望远镜主要是帮助人们观察远处的目标。为适应不同用途和性能的要求，望远镜种类很多，构造也各有差异，但是它们的基本光学系统都由一个物镜和一个目镜组成。望远镜在天文学、电子学、生物学和医学等领域中都起着十分重要的作用。【实验目的】1.掌握简单光路的分析和调整方法；2.了解、掌握自准法测凸透镜焦距的原理及方法；3.了解、掌握位移法测凸透镜焦距的原理及方法；4.了解望远镜的基本原理和结构，能够自己组装望远镜；5.掌握自组装望远镜的调节、使用和测量它的放大率。【实验原理】当发光点（物）处在凸透镜的焦平面时，它发出的光线通过透镜后将成为

2、一束平行光。若用与主光轴垂直的平面镜将此平行光反射回去，反射光再次通过透镜后仍会聚于透镜的焦平面上，其会聚点将在发光点相对于光轴的对称位置上。对凸透镜而言，当物和像屏间的距离L大于4倍焦距时，在它们之间移动透镜，则在屏上会出现两次清晰的像，一个为放大的像，一个为缩小的像。分别记下两次成像时透镜距物的距离O1、O2(e=

3、O1-O2

4、)，距屏的距离O1'、O2'根据光线的可逆性原理，这两个位置是“对称”的。即O1=O2'，O2=O1'则：L－e=O1＋O2'＝２O1＝２O2'O1=O2'＝(L－e)/２而O1'=L－O1＝L－(L－e)/２＝(L+e)/2把结果带入透镜的牛顿公式1/

5、s+1/s'=1/f22得到透镜的焦距为f=(L−e4/)L由此便可算得透镜的焦距，这个方法的优点是，把焦距的测量归结为对于可以精确测定的量L和e的测量，避免了在测量u和v时，由于估计透镜中心位置不准确所带来的误差。最简单的望远镜是由一片长焦距的凸透镜作为物镜，用一短焦距的凸透镜作为目镜组合而成。远处的物经过物镜在其后焦面附近成一缩小的倒立实像，物镜的像方焦平面与目镜的物方焦平面重合。而目镜起一放大镜的作用，把这个倒立的实像再放大成一个正立的像。【实验仪器】自准法测凸透镜焦距1、带有毛玻璃的白炽灯光源S；2、品字形物象屏P：SZ-14；3、凸透镜L：f=190mm(f=150mm)

6、；4、二维调整架：SZ-07；5、平面反射镜M；二维调整架：SZ-07；7、通用底座：SZ-04；8、二维底座：SZ-029、通用底座：SZ-04；通用底座：SZ-04；位移法测凸透镜焦距1、带有毛玻璃的白炽灯光源S；2、品字形物像屏P：SZ-14；3凸透镜L：f=190mm(f=150mm)；4、二维调整架：SZ-07；5、白屏H：SZ-13；6、通用底座：SZ-04；7、二维底座：SZ-02；8、通用底座：SZ-04；9、通用底座：SZ-04自组装望远镜1、带有毛玻璃的白炽灯光源S；2、毫米尺F；3、二维调整架：SZ-07；4、物镜Lo：fo=225mm；5、二维调整架：SZ-

7、07；6、测微目镜Le：（去掉其物镜头的读数显微镜）；7、读数显微镜架:SZ-38；8、通用底座：SZ-04；9、通用底座：SZ-04；10、通用底座：SZ-0411、通用底座：SZ-04；12、白屏：SZ-13。【实验内容与步骤】（一）自准法测凸透镜焦距1、把全部元件按图一的顺序摆放在平台上，靠拢，调至共轴。而后拉开一定的距离。可调成如图一所示的距离2、前后移动凸透镜L，使在物像屏P上成一清晰的品字形像。3、调M的倾角，使P屏上的像与物重合。4、再前后微动透镜L，使P屏上的像既清晰又与物同大小。5、分别记下P屏和透镜L的位置a1、a2。6、把P屏和透镜L都转180度，重复做前四步

8、。7、再记下P和L的新位置b1、b2。8、分别把f=150mm和f=190mm的透镜各做一遍，并比较实验值和真实值的差异，并分析其原因。9、可选择更多规格的透镜进行实验。（选做）123456SPLM10987LM毛玻璃SP*5019019010、数据处理fa=a2−a1fb=b2−b1被测透镜焦距：f=(f+f2/)ab（二）位移法测凸透镜焦距1、把全部器件按图二的顺序摆放在平台上，靠拢后目测调至共轴，而后再使物屏P和像屏H之间的距离l大于4倍焦距。2、沿标尺前后移动L，使品字形物在像屏H上成一清晰的放大像，记下L的位置a1。3、再沿标尺向后移动L，使物再在像屏H上成一缩小像，记下

9、L的位置a2。4、将P、L、H转180度，重复做前三步，又得到L的两个位置b1、b2。5、分别把f=150mm和f=190mm的透镜个做一遍，并比较实验值和真实值的差异并分析其原因。6、可选择更多规格的透镜进行实验。H12345SPL9876PL毛玻璃SH*50480300PL毛玻璃SH*503004807、数据处理e=a−a，e=b−ba12b122222f=(l−e4/)l，f=(l−e4/)laabb透镜焦距：f=(f+f2/)ab（三）自组装望远镜的调节、使用