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第5节 显微镜和望远镜
第五章 透镜及其应用
目录
CONTENT
一、显微镜
二、望远镜
三、搜索世界
第五章 透镜及其应用
1.
2.
3.
4.
学习目标
了解显微镜和望远镜的基本结构
知道影响视角大小的因素
了解显微镜和望远镜的成像原理
了解望远镜和显微镜的发展历程
地球夜景
细菌
人类可以看到很小很小的细菌,也可以看到遥远的太空。这是为什么呢?
之所以能够看到是因为人类借助了一双更神奇的“眼睛”——显微镜和望远镜。它们是如何帮助我们看到这些现象的呢?
一、显微镜
显微镜镜筒的两端各有一组透镜,每组透镜的作用都相当于一个凸透镜,显微镜的构造如图所示。
物镜:靠近被观察物体的凸透镜,作用相当于投影仪的镜头,物体通过物镜成一个倒立、放大的实像。
目镜:靠近眼睛的凸透镜,作用相当于一个普通的放大镜, 能将物镜所成的实像进行再次放大。
显微镜的构造
靠近眼睛
的凸透镜
靠近被观察
物体的凸透镜
一、显微镜
反光镜:增加光的强度,照亮被观察的物体。反光镜通常一面是平面镜,另一面是凹面镜,当光线较弱时用凹面镜会聚更多的光,当光线较强时用平面镜反光即可。
载物片:承载被观察的物体。
一、显微镜
显微镜的成像原理
物镜: f<u<2f,物镜成像与投影仪一样,使物体成倒立、放大的实像;
目镜:u<f,目镜成像与放大镜一样,
成正立、放大的虚像。
物体通过整个显微镜所成的像是:倒立、放大的虚像
调节:
⑴先粗调再微调至清晰。
⑵向偏的方向调至视野中心。
一、显微镜
成像过程:被观察物体放在物镜的f 与2f 之间。物体通过物镜成一个倒立、放大的实像,这个实像落在了目镜的一倍焦距以内。
目镜的作用相当于一个放大镜,把物镜所成的像再次放大,得到正立(相对于
前一个像来说)、放大的虚像。经过物镜和目镜两次放大之后,我们就可以看到肉眼看不见的微小物体。
一、显微镜
显微镜的放大倍数
微小的物体通过显微镜后被两次放大,因此,显微镜的放大倍数=物镜的放大倍数×目镜的放大倍数。
目镜的放大倍数×物镜的放大倍数为显微镜的放大倍数。一般在镜头上标有“n×”字样(比如n=5,即放大5倍)。
显微镜的作用
看清楚微小的物体
可利用显微镜观察细胞的结构,如细胞质、细胞核、细胞膜等。
一、显微镜
常见显微镜
显微镜的发明:显微镜把一个全新的世界展现在人类的视野里。人们第一次看到了数以百计的“新的”微小动物和植物,以及从人体到植物纤维等各种东西的内部构造。显微镜还有助于科学家发现新物种,有助于医生治疗疾病。1931年,恩斯特·鲁斯卡通过研制电子显微镜,使生物学发生了一场革命。这使得科学家能观察到像百万分之一毫米那样小的物体。1986年他被授予诺贝尔奖。
一、显微镜
【例题】显微镜的成像特点:用显微镜观察的物体放在物镜的_____________________,成______________的像,这个像成在目镜的___________,通过目镜再次成______________的像,我们最终看到的像相对于物体而言,左右_______,上下__________。
一倍焦距和两倍焦距之间
倒立、放大
焦点以内
正立、放大
相反
颠倒
二、望远镜
望远镜的基本构造
通常的望远镜由两组透镜组成,靠近眼睛的透镜叫做目镜,靠近被观察物体的透镜叫做物镜。利用物镜使远处的物体成一缩小的实像,这个实像再经过目镜放大,就能看清楚较远处的物体了。
物镜:靠近被观测物体的一组凸透镜,焦距较长。作用:相当于照相机的镜头,远处的物体经物镜在焦点附近成倒立、缩小的实像。
目镜:靠近眼睛的一组凸透镜,焦距较短。
作用:相当于一个放大镜,物体(物镜所成的实像)经目镜成正立、放大的虚像。
二、望远镜
望远镜的成像原理:
物镜: u>2 f物,相当于照相机的镜头,成倒立、缩小的实像。
目镜: u< f目相当于放大镜,把物镜所成的像进行放大,成正立、放大的虚像。
成像原理:物镜相当于照相机,目镜相当于放大镜。
二、望远镜
成像过程,由于望远镜所观察的物体极远,即物体到物镜的距离远大于物镜的2倍焦距,所以被观察的物体可以在物镜的焦点附近成一个倒立、缩小的实像。这个实像落在目镜的1倍焦距以内,经过目镜后成正立、放大的虚像。
注意:
1.被观察的物体通过望远镜,第一次成倒立、缩小的实像,“倒立”是相对于物体而言的;第二次成正立、放大的虚像,“正立”是相对于第一次所成的像而言的,所以人眼通过望远镜看到的是物体倒立的虚像。
2.不要用望远镜直接观察太阳,否则会损伤眼睛,甚至导致失明。
二、望远镜
第二次:正立、放大、虚像
第一次:倒立、缩小、实像
望远镜的作用
望远镜是用来观察远处物体的一种光学仪器。
二、望远镜
常见望远镜
二、望远镜
视角:从眼睛的中心向物体两端所引的两条直线的夹角。
视角
视角
物体在视网膜上所成的像的大小决定于视角。视角越大,所成的像越大,看物体越清楚。
①视角与物体大小的关系:距离相等时,大物体的视角大,小物体的视角小。②视角与物体远近的关系:物体大小一定时,看近处的物体视角大,远处的物体视角小。
二、望远镜
物体与眼睛的距离一定
物体的大小一定
望远镜虽然没有把物体放大,但成的像离眼睛很近,增大了视角,所以感觉看到的物体放大了,变清楚了。
望远镜使我们观察远处物体的视角变大
远处物体经物镜成的像离眼睛很近,加上目镜的放大作用,视角就可以变很大。
望远镜虽然没有把物体放大,但成的像离眼睛很近,增大了视角,所以感觉看到的物体放大了,变清楚了。
显微镜 望远镜
结构 目镜 一组透镜,相当于一个凸透镜 相当于一个凸透镜
物镜 一组透镜,相当于一个凸透镜 相当于一个凸透镜
工作原理 物镜 成倒立放大的实像(投影仪) 成倒立缩小的实像(照相机)
目镜 以物镜所成实像为物体再次 成像:正立、放大的虚像 以物镜所成实像为物体再次
成像:正立、放大的虚像
增大视角 的方法 放大再放大 拉近再放大
共同点 目镜成正立放大的虚像,可以直接用眼睛看到
二、望远镜
显微镜和望远镜的区别
三、搜索世界
宇宙自古以来就是人类关注、困惑、探索的一个重要问题。在人类漫长的历史进程中,大部分时间人们主要依靠肉眼观察、简单猜测与推理来认识宇宙。人们对宇宙的认识很有限,并具有很浓的神话与宗教色彩。在欧洲,人们在宗教的影响下,长期认为地球是宇宙的中心。
1.意大利物理学家伽利略是第一位把望远镜指向天空的人。 1609年,伽利略用自制的望远镜观察天体,以确凿的证据支持了哥白尼的“日心说”。他还第一个观察到了木星的卫星、太阳黑子和月球上的环形山。
2.1846年,科学家用望远镜观测到“海王星”。海王星的发现为万有引力定律提供了有力的支持。
使用望远镜探索宇宙的历程
三、搜索世界
3.1990年,科学家把“哈勃”太空望远镜送入太空,使人类观测宇宙的能力空前提高。
4.目前,人类能观测到约130亿光年外的宇宙空间情况,但仍没找到宇宙的边缘。
三、搜索世界
我们的宇宙中拥有上千亿个星系,银河系是其中一个,太阳是银河系中一员,地球是太阳系中的一颗行星,地球在离太阳比较近的第三条轨道上。
显微镜
显微镜和望远镜
物镜:f目镜:u望远镜
物镜:u>2f,成倒立、缩小的实像
目镜:u视角:物体对眼睛的“光心”所张的角
探索宇宙
1.下列关于望远镜用途的说法错误的是( )
A.望远镜在军事上有重要应用
B.望远镜在天文学上有重要应用
C.望远镜用来观察远处的物体
D.望远镜可用来观察植物细胞的结构
2.显微镜和望远镜都装有一组目镜,目镜的作用相当于( )
A.投影仪的镜头 B.一个放大镜
C.照相机的镜头 D.以上说法都不对
D
B
3.小明在用显微镜时,物镜和目镜的成像情况是( )
A.物镜成放大的虚像,目镜成放大的虚像
B.物镜成放大的实像,目镜成放大的实像
C.物镜成放大的虚像,目镜成放大的实像
D.物镜成放大的实像,目镜成放大的虚像
D
4. 人类在探索宇宙时,常常要借助 镜,地球在离太阳较近的第 条轨道上。
三
望远
5.显微镜镜筒两端各有一组_______,靠近眼睛的叫______,靠近被观察物体的是_______ 。
6.用显微镜观察物体时,物镜对物体所成的像是一个放大的____像(“虚”或“实”),道理就像_______的镜头成像一样,目镜的作用则像一个_______再次对这个像成放大的______ (“虚像”或“实像”)。
凸透镜
目镜
物镜
实
投影仪
放大镜
虚像
谢谢