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第三章 光和眼睛
第7節 課時2 光學儀器
1.了解顯微鏡和望遠鏡的基本結構。
2.能說出顯微鏡和望遠鏡的成像原理。
3.知道影響視角大小的因素。
地球夜景
細菌
人類可以看到很小很小的細菌，也可以看到遙遠的太空。這是為什么呢？
之所以能夠看到是因為人類借助了一雙更神奇的“眼睛”——顯微鏡和望遠鏡。它們是如何幫助我們看到這些現象的呢？
知識點一：認識顯微鏡
我們生活中都接觸過放大鏡，一般的放大鏡，放大倍數有限，要想看清楚動植物的細胞等非常小的物體，就要使用顯微鏡了。
1.顯微鏡
顯微鏡的鏡筒兩端各有一組透鏡，每組透鏡的作用都相當于一個凸透鏡。靠近眼睛的透鏡叫目鏡，靠近物體的透鏡叫物鏡。
2.顯微鏡的結構
目鏡
載物臺
物鏡
目鏡
細準焦螺旋
反光鏡
粗準焦螺旋
顯微鏡成像原理的光路圖及說明如下。第一次經物鏡成倒立、放大、實像，第二次經目鏡成正立、放大、虛像。
3.顯微鏡成像光路圖
1.顯微鏡物鏡的作用相當于投影儀，使被觀察的物體成一個倒立、放大、實像。
4.顯微鏡的原理
2.顯微鏡目鏡的作用相當于放大鏡，把物鏡成的實像，再一次放大成虛像。
光學顯微鏡的發展：
R.胡克在17世紀中期制做的復式顯微鏡
19世紀中期的顯微鏡
20世紀初期的顯微鏡
手術顯微鏡
掃描電子顯微鏡
透射電子顯微鏡
知識點二：認識望遠鏡
目鏡
物鏡
1.望遠鏡的結構
O
F物
O
F目(F物)
F目
第一次成像
遠處物體
第二次成像
2.望遠鏡的光路圖
物鏡：相當于照相機，成倒立縮小的實像
目鏡：相當于放大鏡，成正立放大的虛像。最終是倒立放大的虛像。
目鏡：焦距較小，物距近（u＜f ），
成正立放大的虛像，相當于放大鏡的鏡頭
物鏡：焦距較大，物距遠（u > 2f ），
成倒立縮小的實像，相當于照相機的鏡頭
物體發出或反射的光線
進入人眼被觀察到
牛頓制作的望遠鏡
3.望遠鏡的發展
伽利略制作的望遠鏡
現代的望遠鏡
顯微鏡與望遠鏡
顯微鏡 望遠鏡
物鏡 相當于投影儀 相當于照相機
物鏡成像 倒立，放大的實像 倒立，縮小的實像
目鏡 相當于放大鏡 目鏡成像 正立，放大的虛像 視角問題
物體距離物鏡很遠，它的像卻離物鏡很近，這樣的像應該是縮小的，為什么用望遠鏡觀察物體時會感到像被放大了？
其實，我們能不能看清一個物體，它對我們的眼睛所成“視角”的大小十分重要。
視角：從眼睛的光心向觀察物體的兩端所引的兩條直線的夾角。
物體對眼睛所成視角的大小不僅和物體本身的大小有關，還和物體到眼睛的距離有關。
視角
視角大
視角與物體大小有關
a
視角小
a
距離相等時，大物體的視角大，小物體的視角小。
視角小
視角與物體遠近有關
物體大小一定時，看近處的物體，視角大，遠處的物體視角小。
視角大
a
a
視角
通過望遠鏡看物體
物體
通過目鏡可觀察物體的虛像，相當于物體被拉近，視角變大，從而使我們能看清遠處的物體。
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哈勃空間望遠鏡
美國國家航空與航天局于1990年4月成功發射了以美國天文學家哈勃的名字命名的望遠鏡［ 如圖(a）］，它的口徑為2.4 m，在離地約575 km高的軌道上環地球運行，每97 min繞地球一周。它能觀測到許多很遠處的天體，使天文學家們獲得更多、更寶貴的信息。
圖（b）是用哈勃空間望遠鏡拍攝到的一幅深空照片，在圖中可以看到幾百個星系。
在顯微鏡和望遠鏡中看到的像都是倒立的。
照相機
放大鏡
倒立、縮小的實像
目鏡
正立、放大的虛像
望遠鏡
物鏡
物鏡
投影儀
放大鏡
倒立、放大的實像
目鏡
正立、放大的虛像
顯微鏡

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