望远镜与显微镜

1、活动：通过两个凸透镜观察物体活动：通过两个凸透镜观察物体注意观察透过两个透镜观察到的物体的像是倒立的还是正立的？注意观察透过两个透镜观察到的物体的像是倒立的还是正立的？是放大的还是缩小的？在观察的过程中适当调节透镜之间的距离。是放大的还是缩小的？在观察的过程中适当调节透镜之间的距离。通过两个凸透镜观察近处物体通过两个凸透镜观察近处物体通过两个凸透镜观察远处物体通过两个凸透镜观察远处物体用钢笔在书上或本子上画一组箭头，如图：用钢笔在书上或本子上画一组箭头，如图：目镜目镜物镜物镜分别调节目镜与物镜的距离观察物体分别调节目镜与物镜的距离观察物体,你发现了你发现了什么什么?清楚地看到了较远的物体清楚地

2、看到了较远的物体将近处较小的物体放大了将近处较小的物体放大了望远镜望远镜显微镜显微镜靠近被观察物体的透镜叫物镜靠近被观察物体的透镜叫物镜靠近眼睛的透镜叫目镜靠近眼睛的透镜叫目镜五、显微镜与望远镜五、显微镜与望远镜显微镜结构图显微镜显微镜1.显微镜结构显微镜结构显微镜的成像原理显微镜的成像原理F1F1F2F2O1O22f1物镜物镜目镜目镜目镜的作用相当于放大镜，成正立放大的虚像目镜的作用相当于放大镜，成正立放大的虚像物镜的作用相当于投影仪，成倒立放大的实像物镜的作用相当于投影仪，成倒立放大的实像2.原理光路图:物目ff 使用显微镜时，从物体（标本）射出的光线，经过物镜后形成使用显微镜时，从物体（

3、标本）射出的光线，经过物镜后形成一个放大的实像一个放大的实像. .这个实像被目镜再次放大，经过两次放大，这个实像被目镜再次放大，经过两次放大，光线变得很弱，不容易看清楚光线变得很弱，不容易看清楚. .因此，因此，一方面一方面要使被观察的物要使被观察的物体明亮，体明亮，一方面一方面物体要尽可能离物镜近一些，以便更多的光线物体要尽可能离物镜近一些，以便更多的光线进入物镜进入物镜. .为了保证物体经物镜成放大的实像，物体要在一倍为了保证物体经物镜成放大的实像，物体要在一倍焦距以外，故物镜的焦距要设计得短一些焦距以外，故物镜的焦距要设计得短一些. .为使经物镜成的实为使经物镜成的实像落在目镜的焦距以内

4、，目镜的焦距又总是设计得长一些像落在目镜的焦距以内，目镜的焦距又总是设计得长一些. .物目ff 显微镜的物镜的焦距显微镜的物镜的焦距很短很短，目镜的焦距，目镜的焦距很长很长；镜筒长度等于两焦距镜筒长度等于两焦距之和之和显微镜两端各有一组透镜显微镜两端各有一组透镜, ,被观察物经物镜被观察物经物镜成成放大的实像放大的实像, ,像像落在目镜的焦距之内落在目镜的焦距之内, ,人人眼通过目镜看到了眼通过目镜看到了再次放大的虚像再次放大的虚像, ,这样用这样用显微镜就可以看到微小的物体了显微镜就可以看到微小的物体了. .等于物镜的放大倍数等于物镜的放大倍数乘以乘以目镜的放大倍数目镜的放大倍数. .4.4

5、.放大倍数放大倍数: :3.3.显微镜成像原理显微镜成像原理: :5.5.使用方法使用方法: :1.1.用显微镜观察物体时：用显微镜观察物体时： 物体偏哪侧就往哪侧移物体偏哪侧就往哪侧移. .2.2.如果显微镜视野太暗时如果显微镜视野太暗时: : 用凹面镜作反光镜用凹面镜作反光镜, ,或把光圈调大些或把光圈调大些. .6.作用：作用：问：显微镜看到的像是正问：显微镜看到的像是正立还是倒立？立还是倒立？可以把微小的物体放大可以把微小的物体放大. .小 资 料 人眼只能看清大小人眼只能看清大小0.10.2毫米左右的细节，显微镜大毫米左右的细节，显微镜大大地提高了人的观察能力，好的显微镜可以放大大地

6、提高了人的观察能力，好的显微镜可以放大2000倍，倍，能够看清能够看清0.2微米的结构。但要观察更小的结构，光学微米的结构。但要观察更小的结构，光学显微镜就无能为力了，本世纪显微镜就无能为力了，本世纪30年代出现了电子显微镜，年代出现了电子显微镜，放大倍数放大倍数80万倍。万倍。20世纪世纪90年代研制的超分辨率透年代研制的超分辨率透射电子显微镜，放大率可高射电子显微镜，放大率可高1500万倍。万倍。1982年发年发明的隧道扫描显微镜不仅分辨率高，而且可以操明的隧道扫描显微镜不仅分辨率高，而且可以操纵单个原子或分子，改变物质的结构。这促使一纵单个原子或分子，改变物质的结构。这促使一门新兴学科门

7、新兴学科纳米科学迅即兴起。纳米科学迅即兴起。7.7.显微镜常见种类显微镜常见种类: :1.1.光学显微镜光学显微镜: :放大几百到几千倍放大几百到几千倍, ,可看清可看清细胞细胞. .2.2.电子显微镜电子显微镜: :放大倍数更高放大倍数更高, ,可以观察细可以观察细胞内部结构等胞内部结构等. .3.3.隧道扫描显微镜隧道扫描显微镜: :能看清原子轮廓能看清原子轮廓. .显微镜的发展：显微镜的发展：早期的显微镜早期的显微镜教学用生物显微镜教学用生物显微镜手手术术显显微微镜镜实实体体显显微微镜镜双目生物显微镜透射电子显微镜金相显微镜金相显微镜扫描电子显微镜三三维维视视频频显显微微镜镜扫描探针显微

8、镜扫描探针显微镜活动：自制水滴显微镜以小水滴为物镜，观察纸上的小字再用一只凸透镜作为目镜看水滴，缓慢调节透镜与水滴的间距，观察变化。视角视角: :从眼睛的光心向观察物体的两端所引从眼睛的光心向观察物体的两端所引的两条直线的夹角。的两条直线的夹角。视角 物体离物镜很远，它的像却离物镜很近，根据凸透物体离物镜很远，它的像却离物镜很近，根据凸透镜成像的规律可知，这样所成的像是缩小的！为什镜成像的规律可知，这样所成的像是缩小的！为什么使用望远镜观察物体时会感到物体放大了？么使用望远镜观察物体时会感到物体放大了？视角的大小不仅与物体的视角的大小不仅与物体的大小大小有关，还与物有关，还与物体到眼睛的体到眼

9、睛的距离距离有关。视角越大，在视网膜上有关。视角越大，在视网膜上所成的像就越大所成的像就越大。视角的有关知识:视角越大，对物体的观察越清楚视角越大，对物体的观察越清楚。视角视角物体物体通过望远镜看物体通过望远镜看物体通过目镜可观察物体的通过目镜可观察物体的虚虚像像，视角增大了视角增大了，好像物，好像物体被移近，从而使我们能体被移近，从而使我们能看清远处的物体。看清远处的物体。显微镜增大增大视角视角的方法把物体的像的方法把物体的像放大放大一一. .常见望远镜常见望远镜: :开普勒望远镜开普勒望远镜: :伽利略望远镜伽利略望远镜: :牛顿反射式望远镜牛顿反射式望远镜: :目镜、物镜都是凸透镜。目镜

10、、物镜都是凸透镜。目镜是凹透镜目镜是凹透镜, ,物镜是凸透镜物镜是凸透镜. .目镜是凸透镜目镜是凸透镜, ,物镜是凹面镜物镜是凹面镜. .1.开普勒望远镜的原理开普勒望远镜的原理物镜的作用相当于照相机，成缩小的实像。物镜的作用相当于照相机，成缩小的实像。目镜的作用相当于放大镜，成放大的虚像。目镜的作用相当于放大镜，成放大的虚像。物镜的焦距长而目镜的焦距短。物镜的焦距长而目镜的焦距短。德国天文学家开普勒于德国天文学家开普勒于1611年发明年发明物目ff 望远镜成像的原理：望远镜成像的原理：开普勒望远镜也是由两组凸透镜组成开普勒望远镜也是由两组凸透镜组成, ,远处远处的物体经过物镜成缩小的实像的物

11、体经过物镜成缩小的实像, ,虽然像缩小虽然像缩小了了, ,但是距离观察者很近但是距离观察者很近, ,观察者的视角增观察者的视角增大了许多大了许多, ,这个实像还落在目镜的焦点之内这个实像还落在目镜的焦点之内, ,人眼通过目镜就看到了视角再次放大的虚人眼通过目镜就看到了视角再次放大的虚像像, ,这样就能看清远处的物体了这样就能看清远处的物体了. .望远镜看到的像是正立还是倒立？望远镜看到的像是正立还是倒立？开普勒天文望远镜开普勒天文望远镜结构图目镜目镜物镜物镜 使用望远镜（物镜、目镜都是凸透镜）时，为了使使用望远镜（物镜、目镜都是凸透镜）时，为了使远处的物体（天体）经物镜成的实像尽可能明亮，远处

12、的物体（天体）经物镜成的实像尽可能明亮，要把要把物镜做得大些物镜做得大些. .物镜越大，可以会聚的光线越多，物镜越大，可以会聚的光线越多，像就越明亮，像就越明亮，就越容易观察更远更暗的物体（天就越容易观察更远更暗的物体（天体）体）. .镜面越大，其焦距就越长镜面越大，其焦距就越长. .为了尽可能增大视为了尽可能增大视角，角，经物镜成的实像离目镜的距离要尽可能接近目经物镜成的实像离目镜的距离要尽可能接近目镜的焦距（比焦距小）镜的焦距（比焦距小）. .为了使更多光线进入到目镜为了使更多光线进入到目镜中（增大像的亮度），经物镜成的实像要尽量靠近中（增大像的亮度），经物镜成的实像要尽量靠近目镜，所以目

13、镜的焦距要设计得短一些目镜，所以目镜的焦距要设计得短一些. .2.反射望远镜的原理反射望远镜的原理n英国物理学家牛顿于英国物理学家牛顿于1668年发明的，年发明的，他用一面很大的凹面镜代替物镜。他用一面很大的凹面镜代替物镜。望远镜的由来 荷兰的一位眼镜制造师 利佩尔席 于1608年做成了第一个望远镜.据说是有一天他无意中将一块双凸透镜和一块双凹透镜组合在一起,看附近教堂顶上的风标,发现风标明显变大了也变近了,因此发明了望远镜.望远镜的发展1609年伽利略用自制的望远镜进行天文观察。他用望远镜观察月球，发现上面很多山岭和火山口；观察木星，发现木星有卫星；观察太阳，发现了太阳黑子，从而有力的证明了

14、哥白尼的“日心说”。但由于长期用望远镜直接观察太阳，晚年时不幸双目失明。警告！不能用望远镜直接观察太阳或其他强光源！否则，轻则会损伤眼睛，重则导致眼睛失明！利用安置在离地面约利用安置在离地面约600km的轨道上运的轨道上运行的行的”哈勃哈勃”空间望远镜来探索宇宙奥空间望远镜来探索宇宙奥秘的意义是秘的意义是:把天文望远镜安置在大气层之外把天文望远镜安置在大气层之外,可以免可以免受大气层的干扰受大气层的干扰,得到更清晰的天体照片得到更清晰的天体照片.注意：注意： 显微镜经过两次放大后看到倒立放显微镜经过两次放大后看到倒立放大虚像。大虚像。 望远镜看到的是倒立缩小的虚像，望远镜看到的是倒立缩小的虚像

15、，但视角被放大。但视角被放大。 天文望远镜多用反射式望远镜，因天文望远镜多用反射式望远镜，因为容易得到更大的口径。为容易得到更大的口径。 （）一显微镜的目镜和物镜上分别标有5、10的字样，该显微镜的放大倍数为 （ ） A.倍 B.倍 倍不能确定（）望远镜筒上，常见、等字样。表示什么意思？ 前一个数字表示望远镜的放大率，后一个数字表示物镜的直径毫米（）数。A物镜物镜的作用的作用 目镜目镜的作用的作用 增大增大视角视角的方法的方法显微镜显微镜望远镜望远镜小 结:你学会了什么?使被观察使被观察的物体成的物体成一个一个倒立倒立的的放大放大的的实像实像把物镜成把物镜成的实像，的实像，再一次再一次放放大大

16、成成虚像虚像把物体的像把物体的像放大放大使远处的使远处的物体在焦物体在焦点附近成点附近成倒立倒立的的缩缩小小的的实像实像把物镜成的把物镜成的实像，实像，放大放大成成虚像虚像把物体的像把物体的像移近移近把物体的像把物体的像放大放大望远镜的发展：望远镜的发展：伽利略望远镜伽利略望远镜早期的伽利略望远镜早期的伽利略望远镜（1）伽利略望远镜：目镜是凹透镜，）伽利略望远镜：目镜是凹透镜，物镜是凸透镜物镜是凸透镜可看到一个正立放大的虚像可看到一个正立放大的虚像光线经过物镜折射所成的光线经过物镜折射所成的实像实像在在目镜目镜的后方（靠近人目的后的后方（靠近人目的后方）焦点上，这像对目镜是一方）焦点上，这像对目镜是一个虚像，因此