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望远镜如何工作

经过:Craig Freudenrich博士

他们如何工作

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这是您可能拥有的最简单的望远镜设计。一个大镜头会聚集光,并将其引导到一个焦点,而一个小镜头将图像带到您的眼睛。
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望远镜是一种惊人的设备,具有使遥远对象看起来更近的能力。望远镜有各种形状和尺寸,从您在玩具商店购买的小塑料管,到2美元,再到重量数吨的哈勃太空望远镜。业余望远镜介于两者之间,即使它们的功能不像哈勃人那么强大,他们也可以做一些令人难以置信的事情。例如,一个6英寸(15厘米)的小型示波器可让您在150英尺(46米)的一角钱上阅读写作!

您今天看到的大多数望远镜都有两种口味之一:

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  1. 折射望远镜,使用玻璃镜片。
  2. 反射器望远镜,使用镜子代替镜头。

两种类型都完全相同,但以完全不同的方式完成。

要了解望远镜的工作原理,让我们问以下问题。您为什么看不到遥远的对象?例如,当您的肉眼150英尺外,为什么您不能阅读一角钱的写作?这个问题的答案很简单:该对象不会在眼睛的屏幕上占用太多空间(视网膜)。如果您想考虑一下数码相机术语,在150英尺处,一角钱的写作涵盖了视网膜传感器上的足够像素供您阅读文字。

如果您有“更大的眼睛”,则可以从物体中收集更多的光并创建一个更明亮的图像,然后您可以放大该图像的一部分,以便它延伸到视网膜上的更多像素上。望远镜中的两块使这一点成为可能:

  1. 物镜(在折射率中)或主镜(在反射器中)从遥远的物体中收集许多光,并将光或图像带到一个点或重点
  2. 一个目镜镜头从物镜镜头或主镜的焦点上取出明亮的光,并“将其散布”(放大)以占据视网膜的很大一部分。这与放大镜(镜头)使用的原则相同。它在纸上拍摄了一个小图像,并将其散布在眼睛的视网膜上,以使其看起来很大。

当您将客观镜头或主镜与目镜相结合时,您会有望远镜。同样,基本想法是收集大量光线以在望远镜内部形成明亮的图像,然后使用像放大镜之类的东西来放大(放大)明亮的图像,以便它占据视网膜上的大量空间。

望远镜具有两个一般属性:

  1. 它如何收集光线
  2. 它可以放大图像多少

望远镜收集光的能力与镜头或镜子的直径直接相关 -光圈- 用于收集光。通常,光圈越大,望远镜收集并带来焦点的光越多,最终图像就更明亮。

望远镜的放大,其扩大图像的能力取决于所使用的镜头的组合。目镜执行放大倍数。由于几乎任何望远镜都可以通过使用不同的目镜来实现任何放大倍率,因此孔径比放大倍数更重要。

要了解它在望远镜中的实际工作方式,让我们看一下折射望远镜(带有镜头的类型)如何放大远处对象的图像以使其显得更近。

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