大学物理实验报告
【实验名称】
望远镜和显微镜
【实验目的】
（1）了解望远镜和显微镜的构造及其放大原理，并掌握其使用方法； （2）了解视放大率等概念并掌握其测量方法； （3）进一步熟悉透镜成像规律。
【实验原理】
（一）望远镜
1．望远镜基本光学系统
基本的望远系统是由物镜和目镜组成的无焦系统，物镜L0的像方焦点Fo'与目镜Le的物方焦点Fe重合，如图所示。无穷远物体发出的光经物镜后在物镜焦平面上成一倒立缩小的实像，再利用目镜（短焦距）将此实像成像于无穷远处，使视角增大，利于人眼观察。为了利于对远处物体的观测，望远镜物镜的焦距一般较长。
1.
望远镜的基本光学系统
图示望远镜，物镜与目镜均为会聚透镜，这种望远镜称为开普勒望远镜，其优点是可在物镜与目镜之间的中间像平面上安装分划板（其上有叉丝和刻尺）以供瞄准或测量。实验装置中用到的望远镜（如分光计上的望远镜，光杠杆系统中的望远镜等）均为开普勒望远镜，在中间像平面上装有分划板。
实际上，为方便人眼观察，物体经望远镜后一般不是成像于无穷远，而是成虚像于人眼明视距离处；而且为实现对远近不同物体的观察，物镜与目镜的间距即镜筒长度可调，物镜的像方焦点与目镜的物方焦点可能会不重合。使用望远镜时，观察者应先调目镜看清分划板，使分划板成像于人眼明视距离处，再调节望远镜镜筒长度，即改变物镜、目镜间距，使被观察物清晰可见并与分划板叉丝无视差。
2. 望远镜的视放大率
视放大率Γ定义为目视光学仪器所成的像对人眼的张角（记为ω’）的正切与物体直接对人眼的张角（记为ω）的正切之比，即：
??对图示望远镜，有：
tan?'
tan?y'y'y'tan??,tan?'??fofefe'
因此，望远镜的视放大率?T为
?T=fo' fe'其中，fe、fe'分别是Le的物方焦距、像方焦距，fe＝fe'。 实际测量望远镜无焦系统的视放大率时，可以利用图示光路。 用仪器测出像高y''，从三角关系可得出：
?T?因此无焦系统的视放大率可测出。
fo'fo'y?? fe'fey''
测量望远镜的视放大率图
3. 物像共面时的视放大率
当望远镜的被观察物位于有限远时，望远镜的视放大率可以通过移动目镜把像y''推远到与物y在一个平面上来测量。如图所示：
望远镜和显微镜实验报告
