在学习过透镜中的凸透镜和凹透镜后,小编今天带大家进入一个科技的时代,那就是我们在生物上也会学到的一个仪器,显微镜。还有一个天文爱好者所用的东西,什么呢?望远镜,既然显微镜可以放大到物体100倍甚至更大,望远镜可以看待月亮甚至更远,那我们就一起来学习,看看物理中所学的东西为什么会应用到生活中呢,所运用的原理是什么呢?
显微镜是把微小物体高倍放大,便于我们观测光学设备。
望远镜是把远处的物体成像到近处,便于我们观测的光学设备。
下面,我们来对显微镜和望远镜进行详细的解析。
显微镜
普通的放大镜,放大倍数有限。要想看更加细微的物体,就要使用显微镜。
如图所示,显微镜的两端各有一组透镜,每组透镜的作用都相当于一个凸透镜。
靠近眼睛的叫做目镜,距离物体近的叫做物镜。
如图所示,观测物体的光经过物镜后成一个放大的实像,道理与前面讲过的投影仪镜头成像是一样的。
而目镜的作用,就是一个放大镜,将上述所得到的实像进一步放大(得到的是如图所示的虚像A’B’)。
物体经过一次“投影仪”,一次“放大镜”,两次都是放大效果。
在这双重放大效果作用下,我们可观测到细微的物体,比如植物的细胞。
望远镜
望远镜一般是由两组凸透镜组成的。与显微镜相同的是,靠近眼睛的叫做目镜,距离物体近的叫做物镜。物镜焦距较长,而目镜焦距较短。
如图所示,物镜的作用,是使远方被观测物体在焦点附近成实像(照相机原理)。目镜的作用相当于一个放大镜,将上述的实像放大。
物镜所成的像虽然缩小了,不过离我们的眼睛更近了,再加上目镜的放大作用,远处的物体就像是跑到了我们眼前一样。
望远镜的视觉效果:
(1)由于“视角”增大,对物体的观察更加清晰。
(2)望远镜的直径比我们的眼睛的瞳孔大得多,这样它可以会聚更多的光,使得所成的像明亮。
同学们可以借助两个放大镜(凸透镜),根据我们的上述原理,自己设计显微镜与望远镜。
显微镜和望远镜的异同之处
显微镜和望远镜的相同点:
都是由两部分组成,物镜和目镜;
显微镜和望远镜的不同点:
显微镜的目镜组一般都是凸透镜,望远镜的目镜组有的含有凹透镜;
显微镜物镜是短焦距,目镜是长焦距,望远镜是相反的;
显微镜和望远镜都是由两组凸透镜组成的,都叫做物镜和目镜,但彼此具有不同的地方。
显微镜的物镜,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立放大的实像,作用是对物体进行一次放大。
望远镜的物镜,物距在二倍焦距以外,成倒立缩小的实像,作用是把远处的物体与眼睛的距离拉近。而两者的目镜作用都一样,起着放大镜的作用。
探索宇宙
第一位把望远镜指向天空的人,是的意大利物理学家伽利略。
1609年伽利略用自制的望远镜观测天体,以确凿的证据支持了哥白尼的日心说。后来,包括牛顿万有引力定律在内的众多科学研究中,望远镜都起到了重要的支撑作用。
1990年,科学家把哈勃望远镜送入太空,使人类观测宇宙的能力空前增强。
除了光学显微镜外,人们还发明了其他的观测太空的仪器设备,如射电望远镜等,这使得人类对宇宙了解的越来越深入。
小结
无论是显微镜还是望远镜,都是透镜原理的具体应用。物镜的作用都是呈实像,目镜的作用是把实像放大。
《显微镜和望远镜》基础知识巩固题
1、显微镜镜筒两端各有一组透镜,每组透镜的作用都相当于一个凸透镜,靠近眼睛的凸透镜叫 ,远离眼睛的凸透镜叫 。
2、用显微镜观察物体时,目镜和物镜都是由 制成的,当被观察物体在一倍焦距和二倍焦距之间时,物体通过物镜成 、 的 像,这个像位于目镜的一倍焦距内,物体通过目镜成一个 、 的 像;这样我们就能看清楚很微小的物体,在光线较弱的情况下,反光镜可以选 。(填凹面镜或凸面镜)
3、天文爱好者可以用望远镜观察远处的物体,当被观察的物体在二倍焦距以外时,物体成一个 、 的 像,这个像位于目镜的一倍焦距内,物体通过目镜成一个 、 的 像。
4、小明到郊外采集昆虫和植物,准备制作标本,在采集的过程中,他需要一些小昆虫进行观察,你认为他要带那种仪器比较合适 。
A、望远镜
B、放大镜
C、显微镜
D、投影仪
5、显微镜的物镜和目镜所起的作用相当于 。
A、放大镜和照相机
B、投影仪和放大镜
C、照相机和放大镜
D、放大镜和投影仪
6、望远镜的物镜和目镜所起的作用相当于 。
A、放大镜和照相机
B、投影仪和放大镜
C、照相机和放大镜
D、放大镜和投影仪
7、下列关于显微镜和望远镜的说法,正确的是 。
A、使用显微镜观察物体,看到的是物体被两次放大后的虚像
B、通过望远镜看到的是物体被两次放大后的虚像
C、望远镜的物镜都相当于凸透镜
D、以上说法都不对
8、下列关于望远镜的用途说法错误的是 。
A、望远镜用来观察远处的物体
B、望远镜在军事上有重要的作用
C、望远镜在天文学上有重要作用
D、望远镜可以用来观察植物细胞的结构
9、用普通望远镜观察远处的物体时,突然有一只小飞虫飞到物镜上,则 。
A、视野中出现了一只大飞虫
B、视野中只出现一只小飞虫
C、视野中出现了一个大黑点
D、视野中不会出现飞虫或黑点
10、关于显微镜和天文望远镜成像的说法正确是是 。
A、用天文望远镜观察到的是正立的像,用显微镜观察到的像是倒立的
B、用天文望远镜观察到的是倒立的像,用显微镜观察到的像是倒立的
C、用天文望远镜观察到的是正立的像,用显微镜观察到的像是正立的
D、用天文望远镜观察到的是倒立的像,用显微镜观察到的像是正立的
《显微镜和望远镜》基础知识巩固题答案
1、目镜 物镜
2、倒立 放大 实 正立 放大 虚 凹面镜
3、倒立 缩小 实 正立 放大 虚
4、B
5、B
6、C
7、A
8、D
9、D
10、B