简易望远镜的设计与组装

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1、简易望远镜的设计与组装班级：XXXX学号：XXXXXXXXXXXXXX姓名：XXX联系方式：XXXXXXXXX实验时间：XXXXXXXX摘要：望远镜是生活中常见的光学仪器,它能够是人们看见更远的东西。但很多人并不清楚望远镜的制作原理及其制作的过程，因此通过本次实验，简单初步了解望远镜的成像原理及构造。关键词：凸透镜焦距倍率光学仪器一、引言望远镜是一种助视仪器，用来帮助人们观察远处物体，当位于远处的物体的细节对眼睛的视角小于人眼的分辨极限时，人们必须借助此仪器才能分辨它。因此，了解并掌握他们的构造原理和调整方法，不仅有助于理解透镜的成像规律，也有助于加强对光学仪器调整

2、好使用的训练。二、实验任务通过实验室提供的实验仪器和实验设备,测量出凸透镜焦距,根据物镜与目镜焦距测出自制望远镜的放大倍率.三、实验仪器1、光学平台一个2、GY-1型溴钨灯一个3、平面镜各一个4、凸透镜两个5、物屏、白屏各一个6、二维架两个7、三维调节架一个8、SZ-02型二维平移底座一个9、SZ-01型三维平移底座一个10、SZ-04型通用底座两个11、升降调节座一个12、标尺一把四、实验原理1、目前所学知识中，有两种测焦距的方法，一是自准法，二是共轭法。（1）、自准法测焦距图1自准法测焦距如图1所示，物A在凸透镜L的焦平面时，他发出的光经凸透镜后会变成一束平行光

3、，若用与主光轴垂直的平面镜M将此光反射回去，反射光再次透过凸透镜，仍会会聚在凸透镜的焦平面上，这是发光点与透镜之间的距离就近似等于改透镜的焦距。（2）、共轭法测焦距共轭法测定薄透镜焦距当物（“1”字屏）与像（白屏）之间的距离L保持不变时，待测透镜在“1”字屏与白屏之间移动位置，在屏上可得到一个放大的倒像及一个缩小的倒像。根据物、像共轭关系，透镜成放大像时的物距等于成缩小像时的像距，即u1＝v2，u2＝v1，如图5．4－3所示。图中A为透镜成放大像的位置，B为透镜成缩小像的位置。由图可知，L＝u1＋v1d＝v1－v2＝v1－u2将上两式相加和相减，得出　　将u1及v1

4、代入透镜成像公式，则2、开普勒望远镜的放大原理图中可见开普勒望远镜也是由物镜与目镜构成，与显微镜不同的是望远镜的光学间隔为0，平行光入射平行光射出。其系统的视觉放大倍率为：Γ=fo/fe式中， fo为物镜的焦距；fe 为目镜的焦距。五、实验步骤图2共轭法测焦距装置图1、选择两块凸透镜2、选择其中一块凸透镜，按图2所示所示安放仪器并使物屏与像屏间距大于4f，记录物屏坐标y1,像屏坐标y4,则l=

5、y4-y1

6、3、将凸透镜沿米尺从物屏侧开始缓慢移动，到像屏上出现放大倒立的实像时，采用左右逼近，使像屏上的放大倒立实像最为清晰，记录此时凸透镜的位置y24、继续向像屏移动，用

7、同样的方法测出像屏上呈现清晰缩小倒立的实像时，记录此时凸透镜的坐标y3，则d=

8、y3-y2

9、5，改变L,重复三次，利用公式计算凸透镜的焦距，求其平均值6，重复上述过程，测出另外一块凸透镜的焦距图3自制开普勒望远镜7、将测出焦距的的凸透镜，以焦距大的作为物镜，焦距小的为目镜，再将望远物镜、目镜，标尺按图3所示的位置固定住，目镜与物镜距离为两面凸透镜的焦距之和，标尺放在距目镜3米左右，在标尺中选择一个“E”，记录下长度X1。8、在目镜这端，一只眼睛透过目镜观察标尺中的一个“E”,另一只眼睛观察标尺上的红色卡盘，然后调节卡盘使卡盘之间的距离等于透过目镜看见的“E”的大小，

10、记录下卡盘之间的距离X29、计算放大率为Γ=X2/X1，然后调节标尺的距离，重复测三次，求平均数，并求出其不确定度。六、数据处理和分析表一共轭法测焦距实验数据1单位：cm测量值次数N物屏坐标y1透镜坐标y2透镜坐标y3透镜坐标y4L=

11、y4-y1

12、D=

13、y3-y2

14、Fn=（L2-D2）/4L165.0086.67121.10140.0075.0034.4314.80270.0091.55126.33145.0075.0034.7814.72375.0096.05131.30150.0075.0035.2514.61平均F=(f1+f2+f3)/314.71表二共轭法

15、测焦距实验数据2单位：cm测量值次数N物屏坐标y1透镜坐标y2透镜坐标y3透镜坐标y4L=

16、y4-y1

17、D=

18、y3-y2

19、Fn=（L2-D2）/4L161.4969.2983.1287.5125.5212.734.39270.0091.55113.4592.0021.9921.904.62361.9967.2178.3985.1523.1611.184.44平均F=(f1+f2+f3)/34.48表三自制望远镜实验数据X1=5cmNS1(cm)S2(cm)X2=S2-S1(cm)Γ=X2/X1122.66.516.13.303.42223.46.716.73.3