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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

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