(共39张PPT)
第五章
透镜及其应用
第5节显微镜和望远镜
望远镜的档案
发明地:荷兰
发明时间:16世纪
发明者:
……
伽利略(意大利科学家)
牛顿(英国物理学家)
……
显微镜的档案
发明地:荷兰
发明时间:16世纪末期
发明者:
伽利略(意大利科学家)
列文虎克(荷兰商人)
……
一、显微镜
1.基本构成:
(1)物镜:靠近物体的透镜,相当于一个凸透镜。
(2)目镜:靠近眼睛的透镜,相当于一个凸透镜。
(3)载物台:承载被观察物体。
(4)反光镜:
光强时用平面镜;
光弱时用凹面镜。
物镜
目镜
2.显微镜的原理
第1次物镜成倒立、放大、实像。
(相当于投影仪)
第2次目镜成正立、放大、虚像。
(相当于放大镜)
通过显微镜得到倒立、放大的虚像。
显微镜放大倍数=物镜放大倍数×目镜放大倍数。
F物
F目
F目
R.胡克在17世纪中期制做的复式显微镜
3.显微镜的发展
19世纪中期的显微镜
20世纪初期的显微镜
切片显微镜
解剖显微镜
用USB接口的显微镜修检测手机主板
手术显微镜
扫描电子显微镜
透射电子显微镜
电子显微镜
二、望远镜
开普勒望远镜
(折射式天文望远镜)
1.基本构成:
目镜和物镜都是凸透镜
2.望远镜的原理:
第1次物镜
成倒立、缩小、实像。
(相当于照相机)
第2次目镜
成正立、放大、虚像。
(相当于放大镜)
通过望远镜后,得到倒立、缩小的虚像。
物镜
目镜
F物
F目
全球最大单镜面光学望远镜
哈勃空间望远镜
为什么望远镜物镜的凸透镜镜片直径很大?
答:为了会聚更多的光线。
中国天眼
500米口径球面射电望远镜
通过望远镜看到的像的大小跟什么有关系?
视角!
a
a
3.视角
(1)定义:
物体对眼的光心所张的角的大小。
视角受什么因素影响?
视角大
a
视角小
a
(2)影响视角的因素
①视角与物体大小有关
物距相同时,物体大,
则视角大,感觉大。
视角小
视角大
a
a
②视角与物体远近有关
物体大小相同时,物体近,
则视角大,感觉大。
广阔无垠的宇宙
伽利略望远镜
三、探索宇宙
地心说VS日心说
伽利略首次用望远镜观测太空,支持了哥白尼和布鲁诺的“日心说”。
又观测到了木星的卫星,太阳黑子和月球上的环形山。
第5节显微镜和望远镜
小结
一、显微镜
显微镜=投影仪+放大镜
二、望远镜
望远镜=照相机+放大镜
影响视角的因素:
物体大小、物体远近
三、探索宇宙
日心说
物镜的作用
目镜的作用
增大视角的方法
显微镜
望远镜
使被观察的物体成一个倒立、放大实像
把物镜成的实像,再次放大成虚像
把物体的像放大
使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小、实像
把物镜成的实像,再次放大成虚像
把物体的像移近
把物体的像放大
比较显微镜和望远镜
1.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__________
。
2.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”)。
3.望远镜的物镜的直径比我们眼睛的瞳孔大得多,是为了________________________________
。
凸透镜
目镜
物镜
实
投影仪
放大镜
虚像
巩固练习
会聚更多的光使所成的像更加明亮
4.望远镜物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成__________像(填“虚”或“实”),这个像是__________
(填“放大的”或“缩小的”),道理就像__________的镜头成像一样,目镜的作用则像一个__________用来把这个像放大。
5.把天文望远镜安置在大气层外,是为了_______________________________________
____________________________
。
实
缩小的
照相机
放大镜
免受大气层的干扰,得到更清晰的天体照片
关于望远镜,下列说法正确的是(
)
A.望远镜的物镜能将远处的物体放大,所以我们才能看清远处的物体
B.望远镜的物镜远处的物体在焦点附近成虚像
C.我们能看清物体,是因为它对我们眼镜所成的视角较小
D.天文望远镜的物镜的口径做大,有利于观察到较暗的星体
答案:D
为什么显微镜的目镜焦距长,物镜焦距短?
分析:显微镜是投影仪加放大镜。显微镜的镜筒长度有限,物镜需要把标本折射成放大的实像,还需要离标本近一点使得成象可以明亮些,因此需要把物镜的焦距做得短一些;而目镜的焦距长一点,可以保证经物镜折射后的实像落在目镜的焦距之内,以形成再次放大后的虚像。
为什么望远镜目镜焦距短,物镜焦距长?
分析:望远镜是照相机加放大镜。望远镜的前面物镜是直径大、焦距长的凸透镜;后面的目镜是直径小焦距短的凸透镜。
物镜把来自远处景物的光线,在它的后面汇聚成倒立的缩小了的实像,相当于把远处景物一下子移近到成像的地方。而这景物的倒像又恰好落在目镜的前焦点处,这样对着目镜望去,就好象拿放大镜看东西一样,可以看到一个放大了许多倍的虚像。这样,很远很远的景物,在望远镜里看来就仿佛近在眼前一样。焦距长说明物镜的离目镜远,就能够更大的放大更远的景物。
为什么天文望远镜的物镜做得很大,而目镜却做得很小,而且焦距很短?
答案:物镜做得很大,可以会聚更多的光,成像更明亮。为了尽可能增大视角,要提高目镜放大倍数。凸透镜焦距越小,放大倍数越大。另外目镜焦距越短,物距成实像越接近目镜,就会有更多的光线进入目镜,像就会越明亮清晰。
想想做做
把放大倍数较大(焦距较短)的凸透镜放在靠近眼镜的位置时,远处物体看上去变大了;两个放大镜的位置对调以后,远处物体看上去变小了。
为了使远处的物体看得更清楚,就要使物体放大,所以要用两个焦距不同的放大镜。如果两个放大镜焦距相同,就没有放大作用了。
显微镜的发明
最早的显微镜是16世纪末期在荷兰制造出来的。发明者可能是一个叫做札恰里亚斯·詹森的荷兰眼镜商,或者另一位荷兰科学家汉斯·利珀希,他们用一个凹镜和一个凸镜制作了简易的显微镜,但并没有用这些仪器做过任何重要的观察,没有发现显微镜的真正价值。
后来有两个人开始在科学上使用显微镜。第一个是意大利科学家伽利略。他通过显微镜观察到一种昆虫后,第一次对它的复眼进行了描述。第二个是荷兰亚麻织品商人安东尼·凡·列文虎克(1632年-1723年),他自己学会了磨制透镜。他第一次描述了许多肉眼所看不见的微小植物和动物。
望远镜的发明
最早的望远镜是折射式单筒望远镜,据说是在十七世纪(1570年前后)由一位荷兰小镇的眼睛店主Lippershey发明的。一天,他为检查磨制出来的透镜质量,把一块凸透镜和一块凹镜排成一条线,通过透镜看过去,发现远处的教堂塔尖好象被拉近变大了,于是他在无意中发现了望远镜的秘密。1608年他为自己制作的望远镜申请专利,并遵从当局的要求,造了一个双筒望远镜。但是,还有许多人自称是望远镜的发明者,基本上只是滥竽充数。但是在那之后,伽利略对望远镜加以改进,并将之应用于天文观测,后人曾一度认可伽利略是望远镜的发明人。后来牛顿又发明了反射式望远镜。
用显微镜观察人体口腔上皮细胞时,甲、乙两位同学在视野中看到如下图所示的物像。
(1)物像位置调节较好的是_______同学。
(2)为使另一位同学也能获得较好的观察效果,我们建议他把装片向______(选填“左”或“右”)移动。
答案:(1)乙
(2)左