内容正文:
第五章 透镜及其应用
第五节 显微镜和望远镜
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?
新课导入
2、知道影响视角大小的因素。(重点)
1、了解显微镜和望远镜的基本结构。(重点)
3、能说出显微镜和望远镜的成像原理。(难点)
学习目标
我们生活中都接触过放大镜,一般的放大镜,放大倍数有限,要想看清楚动植物的细胞等非常小的物体,就要使用显微镜了。
1.显微镜
显微镜
一
新知学习
显微镜的镜筒两端各有一组透镜,每组透镜的作用都相当于一个凸透镜。靠近眼睛的透镜叫目镜,靠近物体的透镜叫物镜。
2.显微镜的结构
显微镜成像原理的光路图及说明如下。第一次经物镜成倒立、放大、实像,第二次经目镜成正立、放大、虚像。
3.显微镜成像光路图
1.显微镜物镜的作用相当于投影仪,使被观察的物体成一个倒立、放大、实像。
4.显微镜的原理
2.显微镜目镜的作用相当于放大镜,把物镜成的实像,再一次放大成虚像。
光学显微镜的发展:
R.胡克在17世纪中期制做的复式显微镜
19世纪中期的显微镜
20世纪初期的显微镜
手术显微镜
扫描电子显微镜
透射电子显微镜
目镜
物镜
1.望远镜的结构
望远镜
二
O
F物
O
F目(F物)
F目
第一次成像
远处物体
第二次成像
2.望远镜的光路图
物镜:相当于照相机,成倒立缩小的实像
目镜:相当于放大镜,成正立放大的虚像。最终是倒立放大的虚像。
目镜:焦距较小,物距近(u<f ),
成正立放大的虚像,相当于放大镜的镜头
物镜:焦距较大,物距远(u > 2f ),
成倒立缩小的实像,相当于照相机的镜头
物体发出或反射的光线
进入人眼被观察到
牛顿制作的望远镜
伽利略制作的望远镜
现代的望远镜
3.望远镜的发展
显微镜与望远镜
显微镜 望远镜
物镜 相当于投影仪 相当于照相机
物镜成像 倒立,放大的实像 倒立,缩小的实像
目镜 相当于放大镜
目镜成像 正立,放大的虚像
物体距离物镜很远,它的像却离物镜很近,这样的像应该是缩小的,为什么用望远镜观察物体时会感到像被放大了?
其实,我们能不能看清一个物体,它对我们的眼睛所成“视角”的大小十分重要。
视角问题
视角:
从眼睛的光心向观察物体的两端所引的两条直线的夹角。
物体对眼睛所成视角的大小不仅和物体本身的大小有关,还和物体到眼睛的距离有关。
视角
视角大
视角与物体大小有关
a
视角小
a
距离相等时,大物体的视角大,小物体的视角小。
视角小
视角与物体远近有关
物体大小一定时,看近处的物体,视角大,远处的物体视角小。
视角大
a
a
视角
通过望远镜看物体
物体
通过目镜可观察物体的虚像,相当于物体被拉近,视角变大,从而使我们能看清远处的物体。
伽利略望远镜
1.第一个把望远镜指向天空的是伽利略,支持了哥白尼的“日心说”。第一个观测到了木星的卫星,太阳黑子和月球上的环形山。
探索宇宙
三
海王星的发现
2.1846年,科学家根据牛顿发现的万有引力定律,猜想天王星外还存在一颗未知的行星,并计算出了这颗行星的运动轨道。不久,人们用望远镜在预测的位置发现了这颗行星,它被命名为“海王星”。这一发现为万有引力定律提供了有力的支持。
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。除光学望远镜外,人们还发明了其他观测太空的仪器,如射电望远镜,这使得人类对宇宙的了解越来越深入。
哈勃空间望远镜
全球最大单镜面光学望远镜
中国的天眼射电望远镜
我们的宇宙中拥有上千亿个星系,银河系只是这上千亿个星系中的一个。银河系异常巨大,一束光穿越银河系需要10万年的时间。太阳不过是银河系中几千亿颗恒星中的一员。太阳周围有水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星等行星绕它运行,地球在离太阳比较近的第三条轨道上。此外,还有若干其他天体绕太阳转动。
在显微镜和望远镜中看到的像都是倒立的。
照相机
放大镜
倒立、缩小的实像
目镜
正立、放大的虚像
望远镜
物镜
物镜
投影仪
放大镜
倒立、放大的实像
目镜
正立、放大的虚像
显微镜
课堂小结
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