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望远镜的工作原理

时间：2022-12-26 19:47:09 下载该word文档

望远镜的工作原理望远镜是如何工作的1.1光线的聚集和图像的形成光学望远镜是利用了两种现象：光线的反射，由镜面产生（图1）和光线的折射，由透镜产生（图2）图1：光线通过平面反射折射是光线从一种介质传播到另一种介质时产生的光线弯曲。它遵守Snell定律：n1sinθi=n2sinθr(1这里的n是折射率，是光线所穿过的材料的特征属性：n=1.0000理想的真空n=1.0002空气n=1.5玻璃n实际上是光线在真空中的速度与光线在介质中的速度的比值。图2是一个n2>n1的例子。
图2：光线在两种介质的边界发生折射图3将告诉你如何制作一个透镜。标定的距离f是透镜的焦距，一个位于“无限远”处的物体将成像在透镜后面距离为f的地方。我们在第2节中将会知道，望远镜是一些光学元件的组合。许多设计都包含折射和反射光学元件，但是为了简化后面的介绍，我们举例的望远镜只包含透镜。实际上，就我们的目的而言，反射和折射是等效的，从某种意义上说，一个人在原则上可以建造一个只使用透镜的系统或是只使用反射镜的系统，而这两者在光学上来说是不可分辨的。当我们拿一个透镜收集来自遥远天体的光线从而得到图像的时候，就已经建造了基本的天文折射望远镜。图3：透镜的折射1.2成像的大小依赖焦距的长短注意我们到现在为止描述的折射望远镜是没有目镜的，因此它将不允许一个人直接看到它已经产生的图像，因为人类的视觉系统不适用于已经汇聚了的光线。虽然如此，我们简单的仪器实际上是个望远镜。如果想看到像是如何形成和在哪里形成的，你可以拿一片白色的纸或者一张照相底片放在焦点上。图4显示的就是两颗在天空中角距为θ的星，和它们正在被观察的样子。图4：焦平面由于相似三角形中θ是不改变的，所以星在图像上的分离大小与它们在天空中角距是成正比的。

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