望远镜特性参数的测量

1、1 实验：望远系统特性参数的测量实验：望远系统特性参数的测量 报告人：周远报告人：周远 实验目的实验目的 深入了解望远镜的结构。深入了解望远镜的结构。 深入了解望远镜的各种光学特性。深入了解望远镜的各种光学特性。 掌握望远镜的出瞳直径、出瞳距离、放大率、视场等光学掌握望远镜的出瞳直径、出瞳距离、放大率、视场等光学 特性参量的基本测量方法。特性参量的基本测量方法。 望远镜结构望远镜结构 望远望远 出射光束平行出射光束平行 入射光束平行入射光束平行 眼睛放松眼睛放松 望远镜将无限远物体望远镜将无限远物体 成像在无限远。成像在无限远。 望远镜物镜的像方焦平面和目镜的物方焦平面重合。望远镜物镜的像方焦

2、平面和目镜的物方焦平面重合。 整个系统无焦点。即望远镜是无焦系统。整个系统无焦点。即望远镜是无焦系统。 物镜物镜 目镜目镜 公公 共共 焦焦 平平 面面 分分 划划 板板 望远镜的视放大率望远镜的视放大率 器 目镜 y 物镜 F物 F 目 f 物 f 目 - tantan = tantan 器器 眼 y tan f 物 yy tan ff 目 器 目 f f 目 物 只要物镜焦距大于目镜焦距只要物镜焦距大于目镜焦距 ，1 视放大率、角放大率，垂轴放大率视放大率、角放大率，垂轴放大率 以及轴向放大率与共轭面的位置无关。以及轴向放大率与共轭面的位置无关。 只与物镜和目镜的焦距有关。只与物镜和目镜的

3、焦距有关。 n ; n n ; n 望远镜的视放大率望远镜的视放大率 用它来测量望远镜的视放大率。用它来测量望远镜的视放大率。 fD = fD 目 物 的正负代表了像的倒正。的正负代表了像的倒正。 要成倒像：要成倒像：负，负， 0f 目 目镜是正透镜目镜是正透镜开普勒望远镜开普勒望远镜 要成正像：要成正像：正，正， 0f 目 目镜是负透镜目镜是负透镜伽利略望远镜伽利略望远镜 0f 物 物镜一定是正透镜：物镜一定是正透镜： 开普勒望远镜开普勒望远镜 物镜和目镜都为正透镜。物镜和目镜都为正透镜。 远处物体痛过物镜在公共焦平面上成实像。目镜再一次放大它。远处物体痛过物镜在公共焦平面上成实像。目镜再一

4、次放大它。 在公共焦平面上可设置分划板，测量物体大小。在公共焦平面上可设置分划板，测量物体大小。 开普勒望远镜成的是倒像。开普勒望远镜成的是倒像。 伽利略望远镜伽利略望远镜 物镜为正透镜，目镜为负透镜。物镜为正透镜，目镜为负透镜。 在公共焦平面上不可设置分划板。在公共焦平面上不可设置分划板。 伽利略望远镜成的是正像。伽利略望远镜成的是正像。 倍数不高。一般倍数不高。一般66 本次实验介绍本次实验介绍-开普勒望远镜开普勒望远镜 望远镜的主要光学特性参数有：望远镜的主要光学特性参数有： 出瞳直径出瞳直径 出瞳距离出瞳距离 放大率放大率 视场视场 入瞳入瞳D 物镜物镜 物镜框物镜框分划板分划板 分划

5、板框分划板框目镜目镜目镜框目镜框出瞳出瞳 D D p l 本次实验介绍本次实验介绍-开普勒望远镜开普勒望远镜 入瞳入瞳D 物镜物镜 物镜框物镜框分划板分划板 分划板框分划板框目镜目镜目镜框目镜框出瞳出瞳 D 物镜框是孔径光阑。所以望远镜入瞳就是物镜框。物镜框是孔径光阑。所以望远镜入瞳就是物镜框。 限制视场大小的是分划板框，所以分划板框是视场光阑。限制视场大小的是分划板框，所以分划板框是视场光阑。 孔径光阑经过它的后方所有光学系统（图中是分划板和目镜）所孔径光阑经过它的后方所有光学系统（图中是分划板和目镜）所 成的象就是出瞳，成的象就是出瞳， 出瞳到目镜最后一个表面的距离就是出瞳距离出瞳到目镜最

6、后一个表面的距离就是出瞳距离 p l 实验任务一：测出瞳口径实验任务一：测出瞳口径 平行光管平行光管 D 将平行光管、被测望远镜、读数显微镜共线。将平行光管、被测望远镜、读数显微镜共线。 调整使读数显微镜焦平面上的十字分划丝成像清楚。调整使读数显微镜焦平面上的十字分划丝成像清楚。 前后调读数显微镜，调焦在被测仪器目镜后的光斑（即出瞳）上。前后调读数显微镜，调焦在被测仪器目镜后的光斑（即出瞳）上。 转动读数显微镜侧面鼓轮使其在水平方向移动，当十字丝竖丝切转动读数显微镜侧面鼓轮使其在水平方向移动，当十字丝竖丝切 于像二端时，由水平刻尺（格值为于像二端时，由水平刻尺（格值为1mm）和侧面鼓轮（格值为

7、）和侧面鼓轮（格值为 0.01mm）读取二种情况时的读数，二者之差即为出瞳直径。测）读取二种情况时的读数，二者之差即为出瞳直径。测3次次 实验任务一：测出瞳口径实验任务一：测出瞳口径 D D 内容内容 次数次数 左边界左边界右边界右边界 1 2 3 平均值平均值 实验任务二：测入瞳口径实验任务二：测入瞳口径D与视放大率与视放大率 平行光管平行光管 用游标卡尺测望远镜物镜通光口直径用游标卡尺测望远镜物镜通光口直径D，改变方位测，改变方位测3次，取平均。次，取平均。 算出望远镜视放大率。算出望远镜视放大率。 _Dmm 内容内容 次数次数 D 1 2 3 平均值平均值 实验任务三：测出瞳距实验任务三

8、：测出瞳距 平行光管平行光管 在被测望远镜目镜后表面贴一小纸；在被测望远镜目镜后表面贴一小纸； 前后调显微镜，使纸成像清晰，记下显微镜前后位置前后调显微镜，使纸成像清晰，记下显微镜前后位置d1； 往后调显微镜，使出瞳成像清晰，记下显微镜前后位置往后调显微镜，使出瞳成像清晰，记下显微镜前后位置d2; p l 21p ldd 测测3次，取平均。次，取平均。 实验任务三：测出瞳距实验任务三：测出瞳距 p l 内容内容 次数次数 d1d2 1 2 3 平均值平均值 p l 15 实验：显微系统特性参数的测量实验：显微系统特性参数的测量 报告人：周远报告人：周远 显微镜介绍显微镜介绍 特点：使物镜像平面

9、与目镜物方焦平面重合。特点：使物镜像平面与目镜物方焦平面重合。 250 ff 目物 分划板分划板 物镜框为孔径光阑；物镜框为孔径光阑； 分划板框为视场光阑；分划板框为视场光阑； 显微镜实验任务一：测出瞳显微镜实验任务一：测出瞳 D 在钠灯通光窗口绑上微尺作为物，点亮钠灯。在钠灯通光窗口绑上微尺作为物，点亮钠灯。 调待测显微镜高，与微尺等高。调旋钮，使成像清晰。调待测显微镜高，与微尺等高。调旋钮，使成像清晰。 调读数显微镜高，与待测显微镜对齐。调目镜调读数显微镜高，与待测显微镜对齐。调目镜 使十字清楚。使十字清楚。 调读数显微镜，使出瞳清晰。调读数显微镜，使出瞳清晰。 转动鼓轮水平移动，使竖丝切

10、像二端，之差即转动鼓轮水平移动，使竖丝切像二端，之差即 为出瞳直径。为出瞳直径。 测测3次求平均。次求平均。 测出瞳距测出瞳距3次求平均。次求平均。 p l D 内容内容 次数次数 左边界左边界右边界右边界 1 2 3 平均值平均值 内容内容 次数次数 d1d2 1 2 3 平均值平均值 p l 显微镜实验任务二：测景深显微镜实验任务二：测景深 调节待测显微镜，分别达到能成清晰像的最近和最远位置调节待测显微镜，分别达到能成清晰像的最近和最远位置 P1 和和 P2，测量，测量 P1 和和 P2 两点位置，即可得到景深两点位置，即可得到景深。 读出通过显微镜目镜所能看到的最大的刻尺范围，此数值读出

11、通过显微镜目镜所能看到的最大的刻尺范围，此数值 即为待测显微镜的线视场的大小。即为待测显微镜的线视场的大小。 1 P 2 P 内容内容 NO. 1 2 3 NO. 内容内容 123 线视场线视场 显微镜实验任务三：测量物镜的放大倍率显微镜实验任务三：测量物镜的放大倍率 扶直待测显微镜；扶直待测显微镜； 调好反射镜，在载物台上放一把微尺；调好反射镜，在载物台上放一把微尺； 调焦，使刻尺像清晰；调焦，使刻尺像清晰； 取下目镜，换上测微目镜；取下目镜，换上测微目镜； 任意选两刻线，转动鼓轮使目镜竖线对准刻线任意选两刻线，转动鼓轮使目镜竖线对准刻线a，记下此时，记下此时 的位置的位置a，然后再对选定的第二条刻线，然后再对选定的第二条刻线b对准读数对准读数b，此二读数，此二读数 之差即为二刻线像的间隔