望远镜结构及其原理

1、9.4 望远镜结构及其原理望远镜结构及其原理 一、一、基本结构基本结构二、二、光束限制光束限制三、三、分辨本领分辨本领四、放大本领四、放大本领 1、视角放大率视角放大率 2、有效视角放大率有效视角放大率五、五、聚光本领聚光本领例题与作业一、基本结构一、基本结构望远镜望远镜1、Kepler望远镜结构望远镜结构2、Galileo望远镜结构望远镜结构眼睛眼睛xaFe目镜目镜Fo物镜物镜Fe(Fo)物镜和目镜均由正透镜物镜和目镜均由正透镜构成构成, ,镜筒内存在实像。镜筒内存在实像。可设置视场光阑，消渐晕可设置视场光阑，消渐晕可设置分划板可设置分划板, ,测量物体大小测量物体大小v系统成倒像系统成倒像

2、目镜由负透镜构成目镜由负透镜构成, ,镜镜筒内不存在实像。筒内不存在实像。系统结构紧凑，筒长短系统结构紧凑，筒长短, ,成正立像成正立像v不可设置分划板不可设置分划板, ,测量物体大小测量物体大小v存在渐晕存在渐晕目镜目镜FeFo物镜物镜Fe (Fo)眼睛眼睛二、光束限制二、光束限制望远镜望远镜以以Kepler望远镜为例望远镜为例 孔径光阑孔径光阑：物镜框。物镜框。 Fe目镜目镜Fo物镜物镜Fe(Fo)-w-wfo视场光阑视场光阑孔径光阑孔径光阑视场光阑视场光阑：通常：通常设置在物镜的像平面上。设置在物镜的像平面上。 视场光阑的大小视场光阑的大小等于物方视场角与物镜焦距等于物方视场角与物镜焦距

3、的乘积的乘积。出瞳出瞳D三、三、分辨本领分辨本领望远镜望远镜1、分辨极限、分辨极限q0ss-xaA(F)NumF22. 1 / 22. 1sDfo望远镜物镜像面上刚好望远镜物镜像面上刚好能够分辨的两点的最小能够分辨的两点的最小距离距离。2、表示、表示FNum称为物镜的称为物镜的F数数, D/fo称为相对孔径。称为相对孔径。 D/22. 1:0角分辨极限1 1、视角放大率、视角放大率望远望远镜镜放大本领放大本领wwtantan-w-ww wFe目镜目镜Fo物镜物镜Fe(Fo)fofeeoff-Fe目镜目镜Fo物镜物镜Fe(Fo)fofeD/2D/2DD-2 2、有效视角放大率、有效视角放大率望远

4、镜放大本领望远镜放大本领使用望远镜要求使用望远镜要求: (1)、望远镜、望远镜光学系统的性能得到充分的利用光学系统的性能得到充分的利用; (2)、没有、没有赝像赝像; 视角放大率的要求视角放大率的要求: 望远镜的角分辨极限经望远镜放大后能够被望远镜的角分辨极限经望远镜放大后能够被眼睛分辨。眼睛分辨。 103 . 2/140/60DD实际望远镜的视角放大率为上式的实际望远镜的视角放大率为上式的1.52倍倍 五、聚光本领五、聚光本领望远镜望远镜 设望远镜光学系统的基本设望远镜光学系统的基本亮度为亮度为L0,则像面的照度为则像面的照度为:U出瞳出瞳Dxo(F)-xaAsin220UnLHi)/1 (

5、) /(2220pooifDLH-2NumFiH例题例题望远镜望远镜例题1、有一架开普勒望远镜目镜焦距有一架开普勒望远镜目镜焦距为为100mm，出瞳直径，出瞳直径D4mm，求当望远，求当望远镜视角放大率分别为镜视角放大率分别为10和和20时，物镜时，物镜和目镜之间的距离各为多少和目镜之间的距离各为多少?假定入瞳为物假定入瞳为物镜框，物镜通光口径各为多大镜框，物镜通光口径各为多大?(忽略透镜厚忽略透镜厚度度) 例题例题望远镜望远镜例题2、有一架开普勒望远镜，视角放大率有一架开普勒望远镜，视角放大率为为6，物方视场角为，物方视场角为8度，出瞳直径度，出瞳直径D5mm，物镜和目镜之间距离，物镜和目镜之间距离L140mm假假定孔径光阑与物镜框重合，系统无渐晕，求：定孔径光阑与物镜框重合，系统无渐晕，求：(1) 物镜焦距和目镜焦距