(20)望遠(yuǎn)鏡與顯微鏡

1、4.5 望遠(yuǎn)鏡與顯微鏡提問：提問： 如果將兩個(gè)焦距不同的凸透鏡和凹透鏡或如果將兩個(gè)焦距不同的凸透鏡和凹透鏡或兩個(gè)凸透鏡組合在一起，那么透過透鏡可看到兩個(gè)凸透鏡組合在一起，那么透過透鏡可看到一個(gè)怎樣的像一個(gè)怎樣的像 ？猜想：猜想：凸透鏡和凹透鏡的組合：凸透鏡和凹透鏡的組合：凸透鏡和凸透鏡的組合：凸透鏡和凸透鏡的組合：望遠(yuǎn)鏡的由來(lái) 荷蘭的一位眼鏡制造師荷蘭的一位眼鏡制造師 利佩爾席利佩爾席 于于1608年做成了第一個(gè)望遠(yuǎn)鏡年做成了第一個(gè)望遠(yuǎn)鏡.據(jù)說是據(jù)說是有一天他無(wú)意中將一塊雙凸透鏡和有一天他無(wú)意中將一塊雙凸透鏡和一塊雙凹透鏡組合在一起一塊雙凹透鏡組合在一起,看附近教看附近教堂頂上的風(fēng)標(biāo)堂頂上的風(fēng)

2、標(biāo),發(fā)現(xiàn)風(fēng)標(biāo)明顯變大了發(fā)現(xiàn)風(fēng)標(biāo)明顯變大了也變近了也變近了,因此發(fā)明了望遠(yuǎn)鏡因此發(fā)明了望遠(yuǎn)鏡. 望遠(yuǎn)鏡：由望遠(yuǎn)鏡：由物鏡物鏡和和目鏡目鏡組成組成目鏡目鏡：靠近眼睛的透鏡：靠近眼睛的透鏡物鏡物鏡：靠近被觀察物體的透鏡：靠近被觀察物體的透鏡目鏡目鏡：使實(shí)像成放大的虛像（同放大鏡）：使實(shí)像成放大的虛像（同放大鏡）物鏡物鏡：使物體成縮小的實(shí)像（同照相機(jī)）：使物體成縮小的實(shí)像（同照相機(jī)）原理原理（2）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：目鏡目鏡焦距較短，焦距較短，物鏡物鏡焦距較長(zhǎng)。焦距較長(zhǎng)。（4）作用：用來(lái)觀察很遠(yuǎn)的，大的，用眼睛直）作用：用來(lái)觀察很遠(yuǎn)的，大的，用眼睛直 接看不見的物體，接看不見的物體，把物體拉近變清晰

3、。把物體拉近變清晰。（3）結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)（1）望遠(yuǎn)鏡常見種類：望遠(yuǎn)鏡常見種類：1)伽利略望遠(yuǎn)鏡：伽利略望遠(yuǎn)鏡：目目鏡是鏡是凹凹透鏡，透鏡，物物鏡是鏡是凸凸透鏡。透鏡?？煽吹揭粋€(gè)可看到一個(gè)正立放大正立放大的的虛像虛像2)開普勒望遠(yuǎn)鏡：開普勒望遠(yuǎn)鏡：目目鏡是鏡是凸凸透鏡，透鏡，物物鏡是鏡是凸凸透鏡。透鏡。可看到一個(gè)可看到一個(gè)倒立放大倒立放大的的虛像虛像3)牛頓反射式望遠(yuǎn)鏡：牛頓反射式望遠(yuǎn)鏡：目目鏡是鏡是凸凸透鏡，透鏡，物物鏡是鏡是凸面凸面鏡。鏡。望遠(yuǎn)鏡的發(fā)展1609年伽利略用自制的望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行天文觀察。他用望遠(yuǎn)鏡觀察月球，發(fā)現(xiàn)上面很多山嶺和火山口；觀察木星，發(fā)現(xiàn)木星有衛(wèi)星；觀察太陽(yáng)，發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)黑子，從而有

4、力的證明了哥白尼的“日心說”。但由于長(zhǎng)期用望遠(yuǎn)鏡直接觀察太陽(yáng)，晚年時(shí)不幸雙目失明。警告！不能用望遠(yuǎn)鏡直接觀察太陽(yáng)或其他強(qiáng)光源！否則，輕則會(huì)損傷眼睛，重則導(dǎo)致眼睛失明！望遠(yuǎn)鏡的發(fā)展：望遠(yuǎn)鏡的發(fā)展：伽利略望遠(yuǎn)鏡伽利略望遠(yuǎn)鏡早期的伽利略望遠(yuǎn)鏡早期的伽利略望遠(yuǎn)鏡光線經(jīng)過物鏡折射所成的光線經(jīng)過物鏡折射所成的實(shí)像實(shí)像在在目鏡目鏡的后方（靠近人目的后的后方（靠近人目的后方）焦點(diǎn)上，這像對(duì)目鏡是一方）焦點(diǎn)上，這像對(duì)目鏡是一個(gè)虛像，因此經(jīng)它個(gè)虛像，因此經(jīng)它折射折射后成一后成一放大的正立放大的正立虛像虛像。伽利略望遠(yuǎn)。伽利略望遠(yuǎn)鏡的放大率等于物鏡鏡的放大率等于物鏡焦距焦距與目與目鏡焦距的比值。其優(yōu)點(diǎn)是鏡筒鏡焦距的

5、比值。其優(yōu)點(diǎn)是鏡筒短而能成正像，但它的視野比短而能成正像，但它的視野比較小。較小。 開普勒望遠(yuǎn)鏡開普勒望遠(yuǎn)鏡開普勒空間望遠(yuǎn)鏡開普勒空間望遠(yuǎn)鏡開普勒望遠(yuǎn)鏡的原理開普勒望遠(yuǎn)鏡的原理物鏡的作用相當(dāng)于照相機(jī)，成縮小的實(shí)像。物鏡的作用相當(dāng)于照相機(jī)，成縮小的實(shí)像。目鏡的作用相當(dāng)于放大鏡，成放大的虛像。目鏡的作用相當(dāng)于放大鏡，成放大的虛像。物鏡的焦距長(zhǎng)而目鏡的焦距短。物鏡的焦距長(zhǎng)而目鏡的焦距短。德國(guó)天文學(xué)家開普勒于德國(guó)天文學(xué)家開普勒于1611年發(fā)明年發(fā)明物目ff 牛頓反射望遠(yuǎn)鏡的原理牛頓反射望遠(yuǎn)鏡的原理n英國(guó)物理學(xué)家牛頓于英國(guó)物理學(xué)家牛頓于1668年發(fā)明的，年發(fā)明的，他用一面很大的凹面鏡代替物鏡。他用一面很

6、大的凹面鏡代替物鏡。數(shù)碼望遠(yuǎn)鏡數(shù)碼望遠(yuǎn)鏡全球最大的單鏡面光學(xué)望遠(yuǎn)鏡全球最大的單鏡面光學(xué)望遠(yuǎn)鏡“哈勃哈勃”空間望遠(yuǎn)鏡空間望遠(yuǎn)鏡歐洲歐洲xmm空間望遠(yuǎn)鏡空間望遠(yuǎn)鏡數(shù)字式巡天望遠(yuǎn)鏡數(shù)字式巡天望遠(yuǎn)鏡電子望遠(yuǎn)鏡電子望遠(yuǎn)鏡射電望遠(yuǎn)鏡射電望遠(yuǎn)鏡活動(dòng)：通過兩個(gè)凸透鏡觀察物體活動(dòng)：通過兩個(gè)凸透鏡觀察物體注意觀察透過兩個(gè)透鏡觀察到的物體的像是倒立的還是正立的？注意觀察透過兩個(gè)透鏡觀察到的物體的像是倒立的還是正立的？是放大的還是縮小的？在觀察的過程中適當(dāng)調(diào)節(jié)透鏡之間的距離。是放大的還是縮小的？在觀察的過程中適當(dāng)調(diào)節(jié)透鏡之間的距離。通過兩個(gè)凸透鏡觀察近處物體通過兩個(gè)凸透鏡觀察近處物體通過兩個(gè)凸透鏡觀察遠(yuǎn)處物體通過兩個(gè)

7、凸透鏡觀察遠(yuǎn)處物體用鋼筆在書上或本子上畫一組箭頭，如圖：用鋼筆在書上或本子上畫一組箭頭，如圖：目鏡目鏡物鏡物鏡分別調(diào)節(jié)目鏡與物鏡的距離觀察物體分別調(diào)節(jié)目鏡與物鏡的距離觀察物體,你發(fā)現(xiàn)了你發(fā)現(xiàn)了什么什么?清楚地看到了較遠(yuǎn)的物體清楚地看到了較遠(yuǎn)的物體將近處較小的物體放大了將近處較小的物體放大了望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡顯微鏡顯微鏡靠近被觀察物體的透鏡叫物鏡靠近被觀察物體的透鏡叫物鏡靠近眼睛的透鏡叫目鏡靠近眼睛的透鏡叫目鏡顯微鏡顯微鏡1、顯微鏡、顯微鏡: 由由物鏡物鏡和和目鏡目鏡組成組成a、目目鏡是鏡是凸凸透鏡，透鏡，物物鏡也是鏡也是凸凸透鏡透鏡b、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：物鏡物鏡焦距較短，焦距較短，目鏡目鏡焦距較

8、長(zhǎng)。焦距較長(zhǎng)。F1F1F2F2O1O22f1物鏡物鏡目鏡目鏡目鏡的作用相當(dāng)于放大鏡，成正立放大的虛像目鏡的作用相當(dāng)于放大鏡，成正立放大的虛像物鏡的作用相當(dāng)于投影儀，成倒立放大的實(shí)像物鏡的作用相當(dāng)于投影儀，成倒立放大的實(shí)像2.原理光路圖:物目ff 使用顯微鏡時(shí)，從物體（標(biāo)本）射出的光線，經(jīng)過物鏡后形成使用顯微鏡時(shí)，從物體（標(biāo)本）射出的光線，經(jīng)過物鏡后形成一個(gè)放大的實(shí)像一個(gè)放大的實(shí)像. .這個(gè)實(shí)像被目鏡再次放大，經(jīng)過兩次放大，這個(gè)實(shí)像被目鏡再次放大，經(jīng)過兩次放大，光線變得很弱，不容易看清楚光線變得很弱，不容易看清楚. .因此，因此，一方面一方面要使被觀察的物要使被觀察的物體明亮，體明亮，一方面一方

9、面物體要盡可能離物鏡近一些，以便更多的光線物體要盡可能離物鏡近一些，以便更多的光線進(jìn)入物鏡進(jìn)入物鏡. .為了保證物體經(jīng)物鏡成放大的實(shí)像，物體要在一倍為了保證物體經(jīng)物鏡成放大的實(shí)像，物體要在一倍焦距以外，故物鏡的焦距要設(shè)計(jì)得短一些焦距以外，故物鏡的焦距要設(shè)計(jì)得短一些. .為使經(jīng)物鏡成的實(shí)為使經(jīng)物鏡成的實(shí)像落在目鏡的焦距以內(nèi)，目鏡的焦距又總是設(shè)計(jì)得長(zhǎng)一些像落在目鏡的焦距以內(nèi)，目鏡的焦距又總是設(shè)計(jì)得長(zhǎng)一些. .物目ff 顯微鏡的物鏡的焦距顯微鏡的物鏡的焦距很短很短，目鏡的焦距，目鏡的焦距很長(zhǎng)很長(zhǎng)；鏡筒長(zhǎng)度等于兩焦距鏡筒長(zhǎng)度等于兩焦距之和之和顯微鏡兩端各有一組透鏡顯微鏡兩端各有一組透鏡, ,被觀察物經(jīng)

10、物鏡被觀察物經(jīng)物鏡成成放大的實(shí)像放大的實(shí)像, ,像像落在目鏡的焦距之內(nèi)落在目鏡的焦距之內(nèi), ,人人眼通過目鏡看到了眼通過目鏡看到了再次放大的虛像再次放大的虛像, ,這樣用這樣用顯微鏡就可以看到微小的物體了顯微鏡就可以看到微小的物體了. .4.4.放大倍數(shù)放大倍數(shù): :3.3.顯微鏡成像原理顯微鏡成像原理: :（放大倍數(shù)放大倍數(shù)=目鏡放大倍數(shù)目鏡放大倍數(shù) X 物鏡放大倍數(shù)物鏡放大倍數(shù)）5.5.使用方法使用方法: :1.1.用顯微鏡觀察物體時(shí)：用顯微鏡觀察物體時(shí)： 物體偏哪側(cè)就往哪側(cè)移物體偏哪側(cè)就往哪側(cè)移. .2.2.如果顯微鏡視野太暗時(shí)如果顯微鏡視野太暗時(shí): : 用凹面鏡作反光鏡用凹面鏡作反光鏡

11、, ,或把光圈調(diào)大些或把光圈調(diào)大些. .6.作用：作用：?jiǎn)枺猴@微鏡看到的像是正問：顯微鏡看到的像是正立還是倒立？立還是倒立？可以把微小的物體放大可以把微小的物體放大. .倒立放大虛像倒立放大虛像 當(dāng)遠(yuǎn)處的物體在物鏡的兩倍焦距以外時(shí)，物體成一個(gè)倒立縮小的實(shí)像，調(diào)節(jié)目鏡與物鏡的距離，使縮小的實(shí)像在目鏡的一倍焦距內(nèi)，經(jīng)過目鏡可看到一個(gè)倒立放大的虛像，從而能看到遠(yuǎn)處的物體 當(dāng)近處的物體在物鏡的一倍焦距和兩倍焦距以間時(shí)，物體成一個(gè)倒立放大的實(shí)像，調(diào)節(jié)目鏡與物鏡的距離，使放大的實(shí)像在目鏡的一倍焦距內(nèi)，經(jīng)過目鏡可看到一個(gè)倒立放大的虛像，從而能看清很微小的物體顯微鏡與開普勒望遠(yuǎn)鏡的區(qū)別顯微鏡與開普勒望遠(yuǎn)鏡的區(qū)

12、別:顯微鏡的物鏡的焦距很短，目鏡的焦距很長(zhǎng)； 開普勒望遠(yuǎn)鏡物鏡的焦距長(zhǎng)，目鏡的焦距短 開普勒望遠(yuǎn)鏡成像原理： 顯微鏡成像原理：小 資 料 人眼只能看清大小人眼只能看清大小0.10.2毫米左右的細(xì)節(jié)，顯微鏡大大毫米左右的細(xì)節(jié)，顯微鏡大大地提高了人的觀察能力，好的顯微鏡可以放大地提高了人的觀察能力，好的顯微鏡可以放大2000倍，能倍，能夠看清夠看清0.2微米的結(jié)構(gòu)。但要觀察更小的結(jié)構(gòu)，光學(xué)顯微微米的結(jié)構(gòu)。但要觀察更小的結(jié)構(gòu)，光學(xué)顯微鏡就無(wú)能為力了，本世紀(jì)鏡就無(wú)能為力了，本世紀(jì)30年代出現(xiàn)了電子顯微鏡，放大年代出現(xiàn)了電子顯微鏡，放大倍數(shù)倍數(shù)80萬(wàn)倍。萬(wàn)倍。20世紀(jì)世紀(jì)90年代研制的超分辨率透射電年代

13、研制的超分辨率透射電子顯微鏡，放大率可高子顯微鏡，放大率可高1500萬(wàn)倍。萬(wàn)倍。1982年發(fā)明的隧年發(fā)明的隧道掃描顯微鏡不僅分辨率高，而且可以操縱單個(gè)原道掃描顯微鏡不僅分辨率高，而且可以操縱單個(gè)原子或分子，改變物質(zhì)的結(jié)構(gòu)。這促使一門新興學(xué)子或分子，改變物質(zhì)的結(jié)構(gòu)。這促使一門新興學(xué)科科納米科學(xué)迅即興起。納米科學(xué)迅即興起。7.7.顯微鏡常見種類顯微鏡常見種類: :1.1.光學(xué)顯微鏡光學(xué)顯微鏡: :放大幾百到幾千倍放大幾百到幾千倍, ,可看清可看清細(xì)胞細(xì)胞. .2.2.電子顯微鏡電子顯微鏡: :放大倍數(shù)更高放大倍數(shù)更高, ,可以觀察細(xì)可以觀察細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)等胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)等. .3.3.隧道掃描顯微鏡隧道

14、掃描顯微鏡: :能看清原子輪廓能看清原子輪廓. .1500倍倍1500萬(wàn)倍萬(wàn)倍顯微鏡的發(fā)展：顯微鏡的發(fā)展：早期的顯微鏡早期的顯微鏡教學(xué)用生物顯微鏡教學(xué)用生物顯微鏡手手術(shù)術(shù)顯顯微微鏡鏡實(shí)實(shí)體體顯顯微微鏡鏡雙目生物顯微鏡透射電子顯微鏡金相顯微鏡金相顯微鏡掃描電子顯微鏡掃描電子顯微鏡三三維維視視頻頻顯顯微微鏡鏡掃描探針顯微鏡掃描探針顯微鏡活動(dòng)：自制水滴顯微鏡以小水滴為物鏡，觀察紙上的小字再用一只凸透鏡作為目鏡看水滴，緩慢調(diào)節(jié)透鏡與水滴的間距，觀察變化。課堂練習(xí)課堂練習(xí)顯微鏡鏡筒兩端各有一組（ ），靠近眼睛的叫（ ），靠近被觀察物體的是（ ）.用顯微鏡觀察物體時(shí)，物鏡對(duì)物體所成的像是一個(gè)放大的( )像

15、（填“虛”或“實(shí)”），道理就像( )的鏡頭成像一樣，目鏡的作用則像一個(gè)( )再次對(duì)這個(gè)像成放大的( )（填“虛像”或“實(shí)像”）.凸透鏡凸透鏡目鏡目鏡物鏡物鏡實(shí)實(shí)投影儀投影儀放大鏡放大鏡虛像虛像課堂練習(xí)課堂練習(xí)望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡物鏡的作用是使遠(yuǎn)處的物體在焦點(diǎn)附近成( )像（填“虛”或“實(shí)”）這個(gè)像是( )（填“放大的”或“縮小的”），道理就像( )的鏡頭成像一樣，目鏡的作用則像一個(gè)( )用來(lái)把這個(gè)像放大。實(shí)實(shí)縮小的縮小的照相機(jī)照相機(jī)放大鏡放大鏡 （）一顯微鏡的目鏡和物鏡上分別標(biāo)有5、10的字樣，該顯微鏡的放大倍數(shù)為 （ ） A.倍 B.倍 倍不能確定（）望遠(yuǎn)鏡筒上，常見、等字樣。表示什么意思？ 前一個(gè)數(shù)字表示望遠(yuǎn)鏡的放大率，后一個(gè)數(shù)字表示物鏡的直徑毫米（）