望远镜中的物理知识

如题所述

你从市场上买到的望远镜,无论物镜还是目镜,通常都不是一片组成的,有的甚至相当复杂,可能是双胶合的(两片镜片一片凸一片凹并且曲率半径相同,用光学特种胶胶合后用于校正色差和球差等),当然了,简单的望远镜系统用两片透镜就可以完成,但是通常效果比较差,若只想自己制作用来玩,也是可以的。
望远镜有两种,或者说两类,一种叫伽利略望远镜,一种叫开普勒望远镜。他们物镜都是凸透镜,而前者的目镜是凹透镜,后者目镜是凸透镜。目前使用较多的是开普勒望远镜,因为他可以在中间成实像的位置放置分划板用作观察的一些标尺,这在一些测量和科学用的仪器上尤其是需要。望远镜的用处很广,很多测量仪器,如经纬仪瞄准仪等一些仪器上的主要光学装置就是一个望远镜。只不过为了不同的功能需要,再附加一些别的部件。
理论上说来只要将一个两个透镜,前面一个是凸透镜(产生正的光焦度,也就是会聚光的作用),加上后面一个透镜(凸凹都可,凹透镜就是产生负的光焦度,对光起发散作用),两个凸透镜的情况就是前后透镜共焦点即可,也就是前置透镜的后焦点和后置透镜的前焦点重合,但是需要注意,一般前置透镜的焦距要显著大于后置透镜,而望远镜的放大倍率(实质是角放大率)就是两个焦距之比。对于后置透镜为凹凸镜的情况,则需要将凸透镜的后焦点和凹透镜的后焦点重合即可。
所以,我们可以很轻易的制作一个简易的望远镜,但通常这种望远镜的市场很小,大多在5度以下,以为视场角大了以后色差会增加很多,通常在市场边缘能看到色晕。
为了制作性能良好的望远镜(视场角大,放大倍率大,相对孔径大,集光能力强,图像清洗明亮),对于望远镜的物镜和目镜都要进行针对性的光学设计,主要校正色差球差等,并努力提高口径,增大系统通光能力。而对于透镜系统来说,口径增大是有限的,所以为了增大口径,将前置透镜换成反射式的就组成了牛顿式望远镜,通常都是大型的天文望远镜。
你直接问物镜是什么形状的没有办法回答你,虽然我上面说物镜是凸透镜,实际上我的意思是物镜是个正光焦度的透镜,这话的意思是物镜有可能有好几个凸透镜和凹透镜为了消像差而组合而成的正光焦度透镜。所以,你的望远镜如果物镜坏了必须到原厂更换或者到专门的维修店更换,无其它办法。眼睛的镜片都是弯月透镜,如果是老花镜,就是正透镜,你可以用它来作为物镜使用,在你制作简易望远镜的时候。你的目镜焦距是10和20(单位为毫米,不写单位就是毫米),应该也是可以用的,但是你不要设想它达到多么好的成像质量。但对于制作用来观察来玩还是可以的。
另外,你必须要知道老花镜的度数和焦距的关系。实际上度数指的是光焦度,他是焦距的倒数。但通常眼镜上的度数是用米作单位的光焦度乘以100,也就是100度的老花镜他的焦距是1000,而200就是500,如果你用20的目镜,则放大倍率为25,这样的放大倍率是很大的。它不能制作成手持式的,如果我没有记错的话,手持的望远镜的倍率不能超过13,否则可能手的微小抖动造成眩晕等,个人简易你应该找一个度数更高的老花镜。或者找个焦距更大的目镜来制作手持望远镜,当然如果你有固定架没有问题!
还有,望远镜成的像为倒像,所以,里面还有一个倒像装置,这是必须的。
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第1个回答  2020-02-12
常规望远镜的物镜和目镜,都是放大镜,望远镜的目镜,是倍数大的放大镜。物镜,是倍数小的。
两者差异越大,倍数就越大。但是,注意,必须是特殊的光学镜片,普通的,效果肯定差很多。
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