自制天文望遠鏡

袁懋

硬紙片、雙面膠、凸透鏡、凹透鏡、透明膠帶、尺子、剪子、膠棒、彩紙、鉛筆

1測量物鏡直徑并記錄數值：我們用的凸透鏡（物鏡）直徑為5厘米。

2制作物鏡鏡筒：如圖所示，在硬紙片上畫長為15厘米、寬為5.5厘米（比物鏡直徑略寬即可）的線條，最后一個寬為3厘米。

3將硬紙片按所畫的線條折疊。如果硬紙片太厚，可以用尺子壓住操作。

4在3厘米寬的一側貼上雙面膠，將硬紙板折疊并固定成一個正方形紙筒。

5在剩下的硬紙片上，畫如下的線條，并將陰影的部分剪掉。用透明膠帶將凸透鏡（ 物鏡）固定在硬紙片上。

大圓與凸透鏡（物鏡）一樣大，陰影部分的小圓直徑略小于大圓即可

6沿畫好的線條折疊后，用雙面膠和透明膠帶將它固定在正方形圓筒上，再用彩紙裝飾一下。

7重復上述步驟，制作目鏡鏡筒。

8將兩個鏡筒套在一起，物鏡鏡筒在外，目鏡鏡筒在內。這樣一個簡易的天文望遠鏡就做好啦！

本實驗用到的是物理學中的透鏡成像原理。其中，透鏡既有凸透鏡，也有凹透鏡。實驗中，我們用凸透鏡作為物鏡，凹透鏡作為目鏡，兩者之間用空腔鏡筒連接。

觀察時，遠處物體的光線經過凸透鏡折射，向目鏡（凹透鏡）處匯聚。經過凹透鏡折射，匯聚的光線呈平行光束發散并射向觀察者，使觀察者能看到發射光線的物體全貌。這種光學系統被稱為伽利略式望遠鏡，也稱折射式望遠鏡。

如圖所示，如果沒有目鏡，物體的光線經過物鏡（凸透鏡）折射后，將會在凸透鏡焦點處聚成一個倒立縮小的像。

如果在光線會聚到焦點之前，加入目鏡（凹透鏡），匯聚的光線經過目鏡后，變成平行光發散射出，視覺上呈正立的像。如此，我們就會感覺物體被拉近了（如上圖所示）。

這是因為凹透鏡中間薄、邊緣厚，可以將它看成由兩個相對的三棱鏡組成的整體。當光線穿過凹透鏡時，會在其前后表面都發生折射，因此凹透鏡對光線有發散作用。

離物體近的是物鏡（凸透鏡），離眼睛近的是目鏡（凹透鏡）

凹透鏡兩端厚、中間薄，可看成兩個三棱鏡

如果改用凸透鏡作為目鏡，會發生什么變化？

（責任編輯 / 高琳 美術編輯 / 周游）