望远镜原理(望远镜原理和放大率公式原理)关于望远镜原理,以两个凸透镜组成的开普勒望远镜为例(一个凹凸伽利略型类似):
一般在解释望远镜原理时,都是用平行光线 。然后物镜将平行光线会聚在一点,然后目镜将会聚在这个焦点的光线缩小为平行光线,然后放大 。
这说明乍一看没有问题,但是仔细想想就会觉得有问题 。现实世界中,哪里有那么多平行光线?世界充满了四面八方的光!这怎么解释?
而且在上面的解释下,会有一个结论:物镜和目镜的距离等于物镜的焦距+目镜的焦距,是一个常数 。如果不更换目镜,就不需要调焦 。但是望远镜都装有调焦装置 。这个呢?
详细来说,是这样的 。
首先,望远镜看的东西很远,物距往往远大于物镜的焦距 。因此,无论远处的物体是大是小(大如恒星,小如远处的高楼),当物体上某一点发出的散射光束被整个物体的镜面捕捉到时,可以说这些光束是(完全)平行光束(而不是明显的径向光束) 。这样普通望远镜就知道平行入射光束的起源是这样的 。
在考虑成像的时候,其实你只需要分析清楚任何一点就可以了 。其他点也差不多 。所以一般对望远镜原理的解释都是以平行光为例 。
然后,这种近乎平行的光束通过物镜后会会聚在焦点上 。或者说,即使我们不按照平行线来理解,也会产生凸透镜的实像效果(物体的任意一点都成像在像平面上的一点上) 。但是因为红豆博客是>:& gt物镜的焦距,那么像距将几乎等于物镜的焦距,物体上这一点的成像图像可以说是在物镜的焦平面上,而且必须非常接近红豆博客的焦点 。看,后果和平行线是一样的 。
【望远镜原理与放大倍数公式原理 望远镜原理】通过会聚点后,这束光继续前进,来到目镜 。在目镜处,又出现了一次逆光聚集,校长恢复了(几乎)平行光 。这种(几乎)平行光进入眼睛后,在视网膜上形成实像点 。这样,眼睛就能看到原物体上的点 。
总的来说,对于单点来说,其过程是光线经过物镜后会聚,经过目镜后发散,经过瞳孔透镜后再次会聚 。
为什么光圈越大,看到的东西越亮?粗略地说,所有物体镜面上该点吸收的光(吸收的光量与物镜孔径的平方成正比)最终会汇聚到视网膜上的实像点(区域0) 。所以,口径越大,看得越亮;光的收集有一个大洞 。(至于为什么放大倍数越大越暗,可以理解为物体表面单位面积发出的等量光在高倍下成像在视网膜上,所以光量更集中;当放大倍数很高时,视网膜上的图像更大,更空旷 。当然,这只是一个大概的解释)
物体上任意一点散射到物体镜面上的所有点,最终都会汇聚到视网膜上的一点,物体上的其他点也会如此 。因此,通过双筒望远镜后的图像形成在视网膜上 。
虽然图像形成在视网膜上 。但是还有放大的问题 。
关于放大倍数,也是通过物体上的一点最终散射到物镜上的近似平行光来说明的 。如果看图中的蓝红线,分离是通过物镜和目镜的透镜中心,不会有折射 。入射(几乎)平行光束和出射(几乎)平行光束将被分开并平行于它们 。根据红蓝线可以得到放大倍数 。放大倍数是指视角的放大倍数 。根据简明的三角函数关系,当入射平行光与光轴的夹角不大时,入射光与入射光的夹角比近似等于两者焦距之比,也就是放大倍数而已 。
如果你想进一步增加放大倍数,那么目镜缩小焦距,然后更靠近物镜,那么图中的红线会更倾斜 。经过足够的倾斜,红线的延长线无法与物镜相交(只能与镜筒壁相比较),说明这个点实际上已经跑出了目镜视野 。只有与物镜目镜光轴成较小角度的平行光束才能进入视场 。这解释了目镜的焦距越小,视场就越小 。
另外,如果物距不是远大于焦距,那么入射光束就不是那么平行了,红豆博客的实像点离焦平面很远 。这时物镜和目镜之间的距离不是两个焦距之和,而是比这个和大一点 。这也解释了为什么(不可互换目镜)望远镜仍然有调焦装置 。你仍然需要物镜和目镜之间有不同的距离来看不同距离的东西 。
一般来说,望远镜是指光线依次经过三个凸透镜,即物镜、目镜和目镜,最后原物在视网膜上变成实像 。由于物镜和目镜的奇妙组合,它只是一个比眼睛直接看到的图像放大(可能更亮)的图像 。严格来说,物镜之间的距离不等于两个焦距之和,而是物镜的像距和目镜的焦距之和 。
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