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显微镜和望远镜

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显微镜和望远镜

物理是侧重于应用的一门学科,学过了透镜相关的知识,我们就应利用5.3《凸透镜成像的规律》来制造相应的光学设备。显微镜和望远镜就是典型的利用透镜成像原理制作的设备。

显微镜是把微小物体高倍放大,便于我们观测光学设备。

望远镜是把远处的物体成像到近处,便于我们观测的光学设备。

下面,我们来对显微镜和望远镜进行详细的解析。

显微镜

显微镜

普通的放大镜,放大倍数非常有限。要想看更加细微的物体,就要使用显微镜。

显微镜结构图

如图所示,显微镜的两端各有一组透镜,每组透镜的作用都相当于一个凸透镜。

靠近眼睛的叫做目镜,距离物体近的叫做物镜。

显微镜

如图所示,观测物体的光经过物镜后成一个放大的实像,道理与前面讲过的投影仪镜头成像是一样的。

而目镜的作用,就是一个放大镜,将上述所得到的实像进一步放大(得到的是如图所示的虚像A’B’)。

物体经过一次“投影仪”,一次“放大镜”,两次都是放大效果。

在这双重放大效果作用下,我们可观测到非常细微的物体,比如植物的细胞。

望远镜

望远镜工作原理

望远镜一般是由两组凸透镜组成的。与显微镜相同的是,靠近眼睛的叫做目镜,距离物体近的叫做物镜。物镜焦距较长,而目镜焦距较短。

如图所示,物镜的作用,是使远方被观测物体在焦点附近成实像(照相机原理)。目镜的作用相当于一个放大镜,将上述的实像放大。

物镜所成的像虽然缩小了,不过离我们的眼睛更近了,再加上目镜的放大作用,远处的物体就像是跑到了我们眼前一样。

望远镜的视觉效果:

(1)由于“视角”增大,对物体的观察更加清晰。

(2)望远镜的直径比我们的眼睛的瞳孔大得多,这样它可以会聚更多的光,使得所成的像明亮。

同学们可以借助两个放大镜(凸透镜),根据我们的上述原理,自己设计显微镜与望远镜。

显微镜和望远镜的异同之处

显微镜和望远镜的相同点:

都是由两部分组成,物镜和目镜;

显微镜和望远镜的不同点:

显微镜的目镜组一般都是凸透镜,望远镜的目镜组有的含有凹透镜;

显微镜物镜是短焦距,目镜是长焦距,望远镜是相反的;

显微镜和望远镜都是由两组凸透镜组成的,都叫做物镜和目镜,但彼此具有不同的地方。

显微镜的物镜,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立放大的实像,作用是对物体进行一次放大。

望远镜的物镜,物距在二倍焦距以外,成倒立缩小的实像,作用是把远处的物体与眼睛的距离拉近。而两者的目镜作用都一样,起着放大镜的作用。

探索宇宙

第一位把望远镜指向天空的人,是著名的意大利物理学家伽利略。

1609年伽利略用自制的望远镜观测天体,以确凿的证据支持了哥白尼的日心说。后来,包括牛顿万有引力定律在内的众多科学研究中,望远镜都起到了重要的支撑作用。

1990年,科学家把哈勃望远镜送入太空,使人类观测宇宙的能力空前提高。

除了光学显微镜外,人们还发明了其他的观测太空的仪器设备,如射电望远镜等,这使得人类对宇宙了解的越来越深入。

小结

无论是显微镜还是望远镜,都是透镜原理的具体应用。物镜的作用都是呈实像,目镜的作用是把实像放大。

参考文献

初中物理知识点总结

http://chuzhongwuli.com

本文内容与物理知识体系关系

初二上学期物理知识点→5.0《透镜及其应用》→5.3《显微镜和望远镜

关键词:凸透镜的成像规律;凸透镜成像规律

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