光学实验三望远镜和显微镜.PDF

光學實驗三 望遠鏡和顯微鏡 1. 目的： (1)設計組裝望遠鏡和顯微鏡。 (2)測量望遠鏡和顯微鏡的視角放大率。 2.原理： 最簡單的折射式望遠鏡是 Kepler 望遠鏡，物鏡焦距較長，將∞的物成實像於焦平 面，調整目鏡與物鏡共焦，將物鏡所成在焦平面的像再由目鏡成無限遠的虛像於眼睛。 本實驗物體並非位於無窮遠處 (物距非∞) ，此時物鏡跟目鏡不共焦，需調整鏡筒 長度，如圖 3-1 示。在不判斷物體遠近的狀況，人眼觀察物體的大小與視角有關。視 角定義為像或物對眼所張角度。 θ y y 圖 3-1 視角放大率 M(簡稱放大率或倍數)是望遠鏡的重要參數之一，定義為像與物對眼所張 角度之比。  M (1)    通常用於觀察遠方物體，視角不大，因此 y ，  y ，所以放大率可以物鏡跟     f o f e 目鏡焦距的比值表示 f o M (2) f e 當系統共焦時，不論物距多大，像高一定。此時放大率可改成為 f o y M  (3) f e y 測量物高及像高可以得到放大率。 f f e y y 圖 3-2 簡單顯微鏡如圖 3-3 ，物鏡將物成放大實像於目鏡焦平面，此像再經目鏡成像於 ∞ 。物鏡後焦點到目鏡前焦點的距離叫鏡筒長L 。為了有較大的放大率，通常選擇焦 距很短的透鏡作為物鏡，並且將物體放置在離物鏡很近的地方，所以物距 do 大約等 d  f 於物鏡焦距 f o 。另外經過物鏡的成像位置調整目鏡的焦點附近，也就是 o e ，且   di  f o L L 。接著經過目鏡後的最後成像位置要落在眼睛的明視距離D 處，而 通常眼睛離物鏡很近，