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望远镜原理(望远镜的原理及光路图)

2024-10-02 04:50:50栏目:商业
TAG: 望远镜  原理

大家好,今天小编来为大家解答以下的问题,关于望远镜原理,望远镜的原理及光路图这个很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!

本文目录

  1. 简单望远镜原理
  2. 望远镜成像原理
  3. 望远镜的原理及光路图
  4. 望远镜的工作原理是什么

简单望远镜原理

望远镜原理:利用通过透镜的光线折射或光线被凹镜反射使之进入小孔并会聚成像,再经过一个放大目镜而被看到。望远镜具有放大远处物体的张角,使人眼能看清角距更小的细节。

望远镜成像原理

望远镜的工作原理:

开普勒望远镜是由两组凸透镜组成的。靠近眼睛的凸透镜叫做目镜,靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜。我们能不能看清一个物体,它对我们的眼睛所成“视角”的大小十分重要。望远镜的物镜所成的像虽然比原来的物体小,但它离我们的眼睛很近,再加上目镜的放大作用,视角就可以变得很大。

△(开普勒望远镜)物镜焦距较长,作用是使远处的物体在目镜的焦点内,靠近焦点附近成倒立、缩小的实像;目镜焦距较短,作用相当于一个放大镜,用来把这个实像放大,相对于实像来说,成正立、放大的虚像。

望远镜的原理及光路图

望远镜的原理:

望远镜能把远物很小的张角按一定倍率放大,使之在像空间具有较大的张角,使本来无法用肉眼看清或分辨的物体变清晰可辨。望远镜是天文和地面观测中不可缺少的工具,望远镜是通过物镜和目镜使入射的平行光束仍保持平行射出的光学系统。

望远镜光路图:

拓展资料

望远镜是一种利用透镜或反射镜以及其他光学器件观测遥远物体的光学仪器。利用通过透镜的光线折射或光线被凹镜反射使之进入小孔并会聚成像,再经过一个放大目镜而被看到。又称“千里镜”。

望远镜的第一个作用是放大远处物体的张角,使人眼能看清角距更小的细节。望远镜第二个作用是把物镜收集到的比瞳孔直径(最大8毫米)粗得多的光束,送入人眼,使观测者能看到原来看不到的暗弱物体。1608年,荷兰的一位眼镜商汉斯·利伯希偶然发现用两块镜片可以看清远处的景物,受此启发,他制造了人类历史上的第一架望远镜。1609年意大利佛罗伦萨人伽利略·伽利雷发明了40倍双镜望远镜,这是第一部投入科学应用的实用望远镜。

经过400多年的发展,望远镜的功能越来越强大,观测的距离也越来越远。

望远镜的工作原理是什么

天文学中不同类型的望远镜,历史最悠久的望远镜非“光学望远镜”莫属。“望远镜”从一开始的问世,它的功能就是为了能够看得更远、更大的图像,当意大利的物理学家“伽利略”,第一次用“望远镜”来观察天空天体时,天文学就与望远镜产生了不解之缘。

光学望远镜

一般人认为望远镜越长、越大秒能够看得更远、更大的图像,但其实这是一个误区,对于天文望远镜的目的,是为了接收更多的光子,而光子的数量决定观测目标的信息,接收的光子越多,了解的信息就越多。

举例说明:

“甚大望远镜”欧洲南方天文台在智利建造的大型光学望远镜,也就是“VeryLargeTelescope”,简称VLT。

光源所发出的光,通过各种镜片的组合,反射到达了收集光子的传感器(CCD),这个传感器和我们日常生活中的数码相机的传感器一样,

VLT使用了直径8.2米的反射镜面作为主镜,来尽可能更多地接收光子,像这样大的主镜接收到的光子就非常多了。

VLT8.2米的镜子,在制作完成后需要两年多的时间,对其进行恒温冷却及沉降,才能使得表面均匀并且这些镜面需要很强大的支撑系统,望远镜的正常转向工作在使用期间还要克服镜面的热胀冷缩。

通过CCD的长时间曝光,科学家就可以收集到更多的光子,一些研究的基本数据,通常需要7-8个小时的曝光时间。但并不是建造直径更大的望远镜,就能接收到更多的数据,而是曝光更长的时间就能获得更多的信息数据。

制约光学望远镜最大的一个限制条件就是大气,即使是在海拔2600米以上,空气非常稀薄、干燥,所拍摄的目标也会受到非常严重的大气影响,所以VLT在工作的时候会向天空发射一束激光,其实这束激光就是为了后期修正大气对所拍摄目标数据的影响,修正也是非常有限的,像“哈勃望远镜”这样的太空望远镜,就不会受大气的影响,但是它也会存在一些相对的问题,例如它的经费很高、需要很多维护以及主镜的尺寸还是比较小的。

Cherenkov望远镜

这种望远镜一般用来监测“伽马射线暴”以及高能宇宙射线,来自宇宙的高能射线的轰击大气会产生“AirShower”(类似暴风雨天里的雷电),雷电的最顶端就是来自宇宙的高能射线,而底部的分支就是轰击所产生飞速移动的粒子,像这种飞速移动的粒子(电子、中微子)它们本身并不会发光,但是当它们的飞行速度大于当下介质下光的速度时,这种粒子在移动的过程中会发光,科学家称之为“CherenkovLight”。

“Cherenkov望远镜”就是观测高能粒子发出“CherenkovLight”的设备,但是“CherenkovLight”极其微弱,非常受到环境以及月光等因素的影响,并且不同于光学望远镜的长时间曝光,“Cherenkov望远镜”需要非常快的曝光速度,一般在10纳秒左右才能捕捉到高能粒子,并且单个“Cherenkov望远镜”并不能对“AirShower”进行还原,于是科学家就使用多个望远镜,对同一个目标进行照射,再使用立体影像技术对数据进行还原,才能得到效果较好的清晰数据。

像“MAGIC、H.E.S.S、CTA都是属于“Cherenkov”这种类型的望远镜。

光谱望远镜

这种望远镜其实是使用了“欧洲南方天文台VLT”的设备,在接收端换成了一个光谱仪,这个仪器把一束光按不同的波长分割出来,(这个原理和三角棱镜散射出来的色散差不多),通过波长科学家不仅有了光源的数据,还能知道光源间介质的信息(例如中间是否有其它星体?它的介质密度是多少?是否处于离子态?)。光谱望远镜一般都是用来研究星系、星系团、超新星等等。

射电望远镜

这种望远镜的工作原理和电视台的信号接收器原理是一样的,都是接收无线电波信号,由于接收的是无线电波信号,所以这类型的望远镜没有“反射系统”,而是用金属支架构建的,由于接收的信号波长较长,所以受到大气的影响也相对较少,在地面观测相比太空观测有着更加多的优势,这类型的望远镜还拥有一个很大的特点,就是可以探测到很远的外太空,是目前可以探测最远距离的望远镜。

举例说明:

“天眼FAST射电望远镜”

我国自主设计建造的“天眼FAST射电望远镜”,为全球最大的单口径射电望远镜。这台望远镜座落在贵州,于2020年1月11日成功通过国家的验收,现已正式投入使用,这台望远镜不仅口径位列全球第一,而且探测的距离也是全球第一。

“天眼FAST射电望远镜”可以探测到多远?

“射电望远镜阵列”

除了单体的射电望远镜,目前世界上主要采用的是“射电望远镜阵列”,这种望远镜是由多个射电望远镜所组成的阵列,这样的阵列望远镜和“Cherenkov望远镜”有很大的不同。

“射电望远镜阵列”使用的是干涉的原理进行观测,望远镜的数量越多,得到的干涉数据结果也就越清晰,并且阵列望远镜覆盖的面积越大,它的等效镜面尺寸也就越大。

案例:

之前拍摄的黑洞图片,就是联合了世界上多个望远镜组成的阵列,镜面的等效大小和地球体积一样大。

文章分享结束,望远镜原理和望远镜的原理及光路图的答案你都知道了吗?欢迎再次光临本站哦!