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1、简易天文望远镜的制作【器材】黄板纸、凸透镜【制作】(1)选择焦距是30~50毫米的凸透镜做目镜,这可以用修理钟表的放大镜代替。用焦距为1米左右的凸透镜做物镜,这可以用100度的老光眼镜片代替。(2)测定凸透镜的焦距才能决定镜筒的长度。分别把物镜和目镜对着太阳,在镜片的另一侧放张白卡纸,调整纸与镜片之间的距离,使太阳在白卡纸上成像清晰,用尺测量镜片与纸之间的距离就是镜片的焦距。(3)镜筒是用黄板纸制作的。整个镜筒分成两节:物镜镜筒和目镜镜筒。物镜镜筒的直径约等于物镜镜片的直径,长度约等于物镜的焦距。目镜镜筒的外
2、径略小于物镜镜筒的内径,使目镜镜筒能插入物镜镜筒,并能前后调节焦距。目镜镜筒的内径约等于目镜镜片的直径,长度要比目镜焦距长100毫米。镜筒的制作是把黄板纸切成宽70~80毫米长的纸条。找一根直径等于镜片②星图直径的圆管做芯子。用黄板纸条绕在芯子上,要一圈挨一圈不能重叠或有间隙,纸条的两端和接头处可以用涂上胶水的牛皮纸连接。第一层卷好以后,在黄板纸外面涂上胶水,然后卷绕第二层,卷绕的方向和第一层的方向相反(图19-3)。卷好后再涂上胶水卷绕第三层,卷绕方向和第二层相反,一般卷绕三层就可以了,最外面糊一层牛皮纸,
3、抽去芯子,竖直放在室内晾干。干透以后,用黑墨将镜筒的内层涂黑,消除杂散光影响观察。(4)在镜筒内安装镜片,要使物镜和目镜的主光轴都在镜筒的中心线上。安装镜片要根据镜片的大小决定,镜片直径小于镜筒内径可照图19—4A安装,镜片直径等于镜筒内径可照图中B的方式。镜片装好以后,可将目镜镜筒插入物镜镜筒内,对准远处灯光用眼观察,调节目镜和物镜的前后位置,使远处灯光落在望远镜看到的视场中央,这表明目镜的主光轴落在镜筒的中心线上,否则需要适当调整目镜的位置,到符合要求为止。(5)在镜筒上安装支架,支架可以是活动的三脚架,
4、也可以是别种形式,但是必使镜筒转动时很稳定。支架要安装在望远镜筒的重心处。连接的地方要有足够的摩擦力,使望远镜能停留在任何位置上都很稳定。牛顿式反射式天文望远镜制作讲义(文字部分)讲义编写:台大物理吴俊辉,王绍权,陈宣槐,黄郁升网址:http://www.phys.ntu.edu.tw/lclab一,主镜的研磨研磨的的磨粉大小从46,80,120,240,500,1000到2500,材料是氧化铝.因为镜子的材料BVC较软的缘故,所以磨粉号数可以两倍的速度更换(例:120->240).若是较用较硬的玻璃材料,一
5、次就只能变1.5倍(例:120->180).A.工作平台:因为磨程中多余的水和磨粉会流到桌上,故在桌子一角铺上报纸后再垫上橡皮垫,保护镜子与工具.B.研磨方式:双手掌心的连线通过镜心,四指靠在镜边缘,握太外面或太里面(太上或太下)都不好施力,磨的时候掌心不能超过底下的工具.范围约前后1/6~1/4个直径,不能超过1/3,两手的力量最好一样,边磨边向下施力.前后磨的路径要直,不要左右晃.C.一个程序:先进行一个小程序:前后来回磨4~6次,逆时针旋转镜子约45度,握着镜子人顺时针转约30度.重复小程序至人顺时针走
6、到底,再继续小程序,唯换成握着镜子逆时针转30度.重复至人逆时针走到底,即完成一个程序.D.程序与程序间:工具逆时针转约45度.若感觉已无摩擦力,则要加磨粉和1水.把镜子拿离工具时,要注意不能让工具边缘磨到镜子中心,要注意:致命的刮痕都是在拿镜子的时候造成的.E.加磨粉:磨粉一汤匙,用水将粉充分喷湿,喷散.镜子放上工具后,镜子的圆心绕工具的圆心绕几圈,使磨粉均匀后在开始磨.用奶粉的汤匙舀磨粉有异常的妙用,汤匙底部有小洞,可以慢慢的让磨粉流出来,这样便可以均匀且少量的洒在镜面上.当工具和镜面接触良好时,磨粉便要
7、慢慢减少,因为颗粒越小的磨粉越容易粘成大的团块,易刮伤镜面F.要注意干的磨粉:干的磨粉颗粒会凝结变大,会严重刮伤镜子,磨镜时不能使手上和镜子边缘干的磨粉掉到工作范围内.手脏不应搓手,而用水桶洗手的方式.G.测试曲率的方法:三角仪的半径是2公分,测的时候要稍微移动位置,测到当地最高的值才是正确的(因三角仪的圆周一定是靠在镜面突起的部分).磨到2500的磨粉后,要用Ronchitest(做法见上学期报告)才能看出差别,因三角仪的精确度只有0.01公分.表面的均匀程度可用肉眼或辅以手电筒即可观察出来,换另一号磨粉前
8、需要将表面都磨制均匀.H.修正曲率方式:磨镜时的位移若小一点(1/6以下)是均匀的磨到整个镜面,同时改变整个镜子的曲率;大一点时(1/6~1/3)则是重点磨深,局部影响曲率.镜子在上工具在下时研磨到镜子中央,相反则研磨到边缘.例如镜子在上时用大的位移则会让中央部份磨深.依2照三角仪或Ronchitest测定的镜子曲率,来作不同的修正.I.环境的清洁:换磨粉之前,或是前一次工作相隔时间长,就必须作清洁