天文活动－望远镜的构造与操作.DOC

認識望遠鏡 活動學習單 班級： 座號： 姓名： 一、望遠鏡的分類及性能 天文望遠鏡(A) 天文望遠鏡(B) 天文望遠鏡(C) 光學原理分類 (折射式或反射式) 反射式 折射式 折射式 架設方式 (赤道儀或經緯儀) 赤道儀 經緯儀 經緯儀 望遠鏡口徑D(mm) 150 80 90 主(物)鏡焦距F(mm) 750 910 910 目鏡焦距(mm) 20 20 25 放大倍率 (請列出計算過程) 750/20=37.5 910/20=45.5 910/25=36.4 解析力比較(1-6) 1 3 2 若人眼瞳孔直徑為8mm，以此推算望遠鏡所見物體的聚光力為眼睛的幾倍?(請列出計算過程) (150/8)2≒351.6 (80/8)2=100 (90/8)2≒126.6 天文望遠鏡(D) 天文望遠鏡(E) 雙筒望遠鏡 光學原理分類 (折射式或反射式) 折射式 折反射式 折射式 架設方式 (赤道儀或經緯儀) 經緯儀 赤道儀 無 望遠鏡口徑D(mm) 70 80 50 主(物)鏡焦距F(mm) 900 1000 無 目鏡焦距(mm) 25 25 無 放大倍率 (請列出計算過程) 900/25=36 1000/25=40 10 解析力比較(1-6) 5 3 6 若人眼瞳孔直徑為8mm，以此推算望遠鏡所見物體的聚光力為眼睛的幾倍?(請列出計算過程) (70/8)2≒76.6 (80/8)2=100 (50/8)2≒39.1 二、進行觀察並紀錄：請用各望遠鏡看同一目標物，於下面視野圓圈中畫下目標物在望遠鏡視野中所見的狀況。(注意影像的大小及方向) 天文望遠鏡(A) 天文望遠鏡(B) 天文望遠鏡(C) 天文望遠鏡(D) 天文望遠鏡(E) 雙筒望遠鏡 圖省略 影像大小：B E A C D 雙筒 (ACD差不多), 方向： A~E為倒立、雙筒為正立。 三、討論 試描述並比較天文望遠鏡(A)、(B)和(E)的結構(使用的鏡片、光學原理)和外觀的差異? 答： 內部主鏡鏡片 外觀(依比例縮放成等口徑比較長短胖瘦) A 鏡筒底部主鏡為一凹面鏡、中間有一傾斜45度的小反射鏡→牛頓反射式 長短胖瘦介於BE間 B 鏡筒前端有一凸透鏡→折射式 最瘦長 E 鏡筒前端有一透鏡(史密特修正透鏡)和小反射鏡(凸雙曲面)、底部為一凹面鏡→折反射式 最短胖 使用天文望遠鏡主鏡和尋星鏡所見的視野、亮度及物體的成像大小和清晰度有何差異？ 答： 視野 亮度 成像大小 清晰度 主鏡 小 大 大 較佳 尋星鏡 大 小 小 較差 註:觀測當日晴雨、光線、能見度或望遠鏡主鏡上的水氣及灰塵附著等狀況，可能對清晰度和亮度產生影響而造成些許誤差 (背面尚有題目) 比較天文望遠鏡(B)、(C)和(D)所見景物的亮度、解析度及影像大小。 想一想為什麼有此差異 ? 答：亮度及解析度大小為C B D，因為望遠鏡的聚光力和解析力均為口徑愈大愈佳，口徑為C B D 影像大小則為B C D但CD差異不大，因放大倍率為B C D(料詳細資料見前頁望遠鏡的分類及性能表格內容) 天文望遠鏡觀測(未加特殊鏡片處理過)與肉眼觀測所見，視野範圍大小及物體的成像狀況(正倒立)、大小、亮度、和清晰度有何不同？ 答：天文望遠鏡觀測物體看到的視野較肉眼小，且成像為上下左右顛倒、影像較肉眼所見大、且明亮而清晰。 註:問題問的是物體「影像」的狀況，觀測當日若雨光線不足、能見度不佳，有些人以肉眼看時會將周遭全天空 (較寛闊、總亮度大)的亮度拿來和望遠視野中的影像比較，就會誤認為肉眼看到的「影像」較亮。 試著轉動望遠鏡(B)、(C)或(D)細調節輪、(上下左右微輻調整)天文望遠鏡的觀測方向 ，當望遠鏡上下或左石動時所見景物位置是如何移動？ 答：天文望遠鏡所見為上下左右相反。因此景物的移動方向和望遠鏡觀測方向的動向恰好相反 ~ 3/3 ~