簡(jiǎn)易望遠(yuǎn)鏡

◎重慶市魯能巴蜀中學(xué)校 陳青 重慶市育才中學(xué)校 李建

遠(yuǎn)處的風(fēng)景很美，如果能利用身邊的器材制作一個(gè)能看見遠(yuǎn)處風(fēng)景的工具就更好了。下面就讓我們一起制作一個(gè)簡(jiǎn)易望遠(yuǎn)鏡吧。

一、制作材料與工具

兩塊焦距不同的凸透鏡、兩個(gè)內(nèi)徑不同的空塑料瓶、黑色噴漆、美工刀、膠帶，如圖1所示。

圖1

二、制作方法與步驟

簡(jiǎn)易望遠(yuǎn)鏡由物鏡、目鏡、暗箱三部分構(gòu)成。為方便調(diào)節(jié)成像的清晰程度，可以先分別制作物鏡的暗箱和目鏡的暗箱，再進(jìn)行組合。

1.制作暗箱

用美工刀將內(nèi)徑較大的塑料瓶的底部去掉（操作時(shí)一定要注意安全），并將底部削平，作為目鏡的暗箱，如圖2、圖3所示。

圖2

圖3

用美工刀將內(nèi)徑較小的塑料瓶的頂部、底部去掉，留下柱形部分（操作時(shí)一定要注意安全），并將底部削平，作為物鏡的暗箱，如圖4所示。

圖4

2.噴漆

給目鏡暗箱和物鏡暗箱噴上黑色油漆，并等待油漆風(fēng)干，如圖5所示。

圖5

3.固定物鏡和目鏡

用黑色膠帶將焦距較大的凸透鏡（作為物鏡）固定在內(nèi)徑較小的瓶子一端，如圖6所示。

圖6

用黑色膠帶將焦距較小的凸透鏡（作為目鏡）固定在內(nèi)徑較大的瓶子的瓶口上，如圖7所示。

圖7

4.組合物鏡和目鏡

將物鏡部分和目鏡部分組合，一個(gè)簡(jiǎn)易望遠(yuǎn)鏡就制作成功了，如圖8、圖9所示。

圖8

圖9

三、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與原理分析

用簡(jiǎn)易望遠(yuǎn)鏡看遠(yuǎn)處的風(fēng)景，現(xiàn)象如圖10所示。還可以通過調(diào)節(jié)物鏡與目鏡之間的距離來調(diào)節(jié)成像的大小和清晰度。

圖10

簡(jiǎn)易望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)原理如圖11所示，物鏡的鏡頭相當(dāng)于照相機(jī)的鏡頭，將遠(yuǎn)處的物體拉近，形成縮小、倒立的實(shí)像。物鏡所形成的實(shí)像位置剛好在目鏡的一倍焦距以內(nèi)，目鏡將形成的實(shí)像進(jìn)一步放大，人眼就能通過目鏡清晰地看到遠(yuǎn)處的物體了。

圖11

中國天眼

“中國天眼”是指位于我國貴州省黔南布依族苗族自治州境內(nèi)的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST），是國家“十一五”重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目。該項(xiàng)目于2020年1月11日通過國家驗(yàn)收，正式開放運(yùn)行。

“中國天眼”是世界最大且最靈敏的射電望遠(yuǎn)鏡，大幅拓展了人類探索宇宙的視野。2022年10月，科學(xué)家利用“中國天眼”對(duì)致密星系群“斯蒂芬五重星系”及周圍天區(qū)的氫原子氣體進(jìn)行了成像觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)尺度大約為兩百萬光年的巨大原子氣體結(jié)構(gòu)，這是迄今為止在宇宙中探測(cè)到的最大原子氣體結(jié)構(gòu)。

圖12