自制天文望遠(yuǎn)鏡

袁懋

硬紙片、雙面膠、凸透鏡、凹透鏡、透明膠帶、尺子、剪子、膠棒、彩紙、鉛筆

1測量物鏡直徑并記錄數(shù)值：我們用的凸透鏡（物鏡）直徑為5厘米。

2制作物鏡鏡筒：如圖所示，在硬紙片上畫長為15厘米、寬為5.5厘米（比物鏡直徑略寬即可）的線條，最后一個(gè)寬為3厘米。

3將硬紙片按所畫的線條折疊。如果硬紙片太厚，可以用尺子壓住操作。

4在3厘米寬的一側(cè)貼上雙面膠，將硬紙板折疊并固定成一個(gè)正方形紙筒。

5在剩下的硬紙片上，畫如下的線條，并將陰影的部分剪掉。用透明膠帶將凸透鏡（ 物鏡）固定在硬紙片上。

大圓與凸透鏡（物鏡）一樣大，陰影部分的小圓直徑略小于大圓即可

6沿畫好的線條折疊后，用雙面膠和透明膠帶將它固定在正方形圓筒上，再用彩紙裝飾一下。

7重復(fù)上述步驟，制作目鏡鏡筒。

8將兩個(gè)鏡筒套在一起，物鏡鏡筒在外，目鏡鏡筒在內(nèi)。這樣一個(gè)簡易的天文望遠(yuǎn)鏡就做好啦！

本實(shí)驗(yàn)用到的是物理學(xué)中的透鏡成像原理。其中，透鏡既有凸透鏡，也有凹透鏡。實(shí)驗(yàn)中，我們用凸透鏡作為物鏡，凹透鏡作為目鏡，兩者之間用空腔鏡筒連接。

觀察時(shí)，遠(yuǎn)處物體的光線經(jīng)過凸透鏡折射，向目鏡（凹透鏡）處匯聚。經(jīng)過凹透鏡折射，匯聚的光線呈平行光束發(fā)散并射向觀察者，使觀察者能看到發(fā)射光線的物體全貌。這種光學(xué)系統(tǒng)被稱為伽利略式望遠(yuǎn)鏡，也稱折射式望遠(yuǎn)鏡。

如圖所示，如果沒有目鏡，物體的光線經(jīng)過物鏡（凸透鏡）折射后，將會(huì)在凸透鏡焦點(diǎn)處聚成一個(gè)倒立縮小的像。

如果在光線會(huì)聚到焦點(diǎn)之前，加入目鏡（凹透鏡），匯聚的光線經(jīng)過目鏡后，變成平行光發(fā)散射出，視覺上呈正立的像。如此，我們就會(huì)感覺物體被拉近了（如上圖所示）。

這是因?yàn)榘纪哥R中間薄、邊緣厚，可以將它看成由兩個(gè)相對的三棱鏡組成的整體。當(dāng)光線穿過凹透鏡時(shí)，會(huì)在其前后表面都發(fā)生折射，因此凹透鏡對光線有發(fā)散作用。

離物體近的是物鏡（凸透鏡），離眼睛近的是目鏡（凹透鏡）

凹透鏡兩端厚、中間薄，可看成兩個(gè)三棱鏡

如果改用凸透鏡作為目鏡，會(huì)發(fā)生什么變化？

（責(zé)任編輯 / 高琳 美術(shù)編輯 / 周游）