1、关于 的设计与组装显微镜望远镜 望远镜当远处的物体对人眼的视角小于 1时，人类必须借助望远镜进行观察才能分辨物体。望远镜有多种分类方式，如反射式与透射式望远镜，而透射式望远镜又分为两类：开普勒望远镜和伽利略望远镜。一 .望远镜系统的原理A、 开普勒望远镜系统物镜分划板 目镜孔径光阑(入瞳 )出瞳f物F1 F2-f目-w WWD D如图所示，开普勒望远镜是由正透镜的物镜和正透镜的目镜组成。无穷远物经望远镜的物镜后，在像方焦面（目镜的物方焦面）上成一实像，该实像再经目镜放大成像于无穷远。因此，用它观察物体时，正常人的眼睛无须调节，观察时亦不易疲劳。开普勒望远镜的物镜框就是孔径光阑（有效光阑），物镜
2、框D按正向光路成的像就是出射光瞳 ，入射光瞳也是孔径光阑。 为了计量，人们也可在目镜物方焦面放置分划板，这是它的一大优点，另一优点是没有渐晕现象，像质好。其缺点是呈倒像，在应用中应加转像系统。B、 伽利略望远镜O1 O1 O2F1F2入射窗视场光阑 出射窗 孔径光阑（出瞳） 入瞳O1 O1 O2 P p如图所示，伽利略望远镜由正透镜的物镜和负透镜的目镜组成，物镜的像方焦点重合并位于望远镜的外部。当不考虑眼瞳的作用时，物镜框就是系统的入射光瞳，经目镜成的是虚像，位于目镜的前方 ， 是 系统的出瞳，眼睛无法与之重合。当考虑眼睛时，眼睛就是出射光瞳，出瞳经系统成的像就是入瞳。望远镜的放大率：三个 等
3、价的表达式。D:进入望远系统的轴向光束的直径D:离开望远系统的轴向光束的直径伽利略望远镜的优点是镜筒短，光能损失小，结构简单便于携带。但它没有中间实像不能放置分划板。不能进行计量，另外有渐晕。因此只能作辅助性的观察，应用不及开普勒望远镜广泛。二、望远镜的主要指标参数：1、视角放大率2、出瞳直径出瞳直径 是表示望远镜系统主观亮度的特征量。人眼通过望远镜观察的主观亮度与系统的出瞳直径的平方成正比。出瞳直径大，系统的像就亮，反之则暗。3、出瞳距离 出瞳距离是指目镜最后一表面至出瞳的距离，它的大小是由使用条件决定的。对于 15-25mm的目镜来说，出瞳就在目镜的后焦点处，而对于长焦距的目镜则不然。4、
4、分辨率 望 远 系 统对 两个很近的物点仍旧能成两个分开的像点的能力叫望 远 系 统 的分辨率 。望远物镜分辨率的理论值 , D为物镜通光口径。由于人眼的分辨率为 （ ）。为了保证物体经望远系统后仍被人眼分辨，物体的分辨率应有结合以上两者，系统有效放大率与分辨率的关系：应该指出，望远镜的分辨率与物镜的通光孔径有关，与目镜无关。目镜只能把像放大，不能增加系统的分辨率。 n 三、结构尺寸问题1、长度问题A、 出瞳距离例：利用下列两组透镜，设计一个放大率为 100倍的望远镜物镜 f物 200 f物 1000目镜 f目 2 f目 10按理说利用以上两组透镜都可以获得放大率为 100X的望远镜。但实际上
5、，这只是理论上的。实际中第一组透镜行不通，为什么呢？答案是：望远镜是目视光学仪器，它是通过人眼来观察的，应充分考虑人眼的结构问题。人眼眼瞳到角膜顶点约为 4mm， 因此目视光学仪器的瞳孔距一定要大于此值。再加上眼瞳到睫毛距约为 8mm， 因此，目镜焦距应不小于 10mm（ 一般推荐的是 12.525mm）。 因此，上述两组透镜组合，选取后一组才是合理的。B、 关于长度问题中的第二个问题：由于人眼的缺陷（正常眼，近视眼，老花眼），我们在设计望远镜时必须考虑这个问题。因此目镜机构在望远镜轴线方向上一定留有一个调节自由度，才能使望远镜能适合不同的使用者。2、横向尺寸（孔径尺寸）A、 出瞳直径 由于望远镜的出瞳直径与像主观亮度有关，因此针对不同的使用者和使用条件之中，设计合符要求的出瞳直径。人眼瞳孔和环境的亮度是密切相关的，它能自动调节。一般地：白天 眼瞳孔直径 2mm黄昏 眼瞳孔直径 4mm夜间 眼瞳孔直径 8mmB、 场镜在望远镜物镜的像方焦平面（或附近）加入一个场镜（正透镜）可以减小系统的外形尺寸（主要是目镜部分）。
