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第3章
天文制作课程1
——单筒望远镜

1.知识导航

许多人都以为,进行天文观察需要使用昂贵的仪器,其实不是。作为天文爱好者,欣赏天空、学习天文学知识,我们需要一步步前进,只要我们的眼睛能清楚地看到东西,我们就可以参与天文观察。在黑暗的郊野,肉眼就能够看到6等星和美丽的银河。当然,望远镜可以大大扩展我们的眼界。当你看到“望远镜”三个字的时候,想到的是什么呢?精密复杂的大块头?美妙奇幻的宇宙世界?这些将来你都会拥有,现在,我们可以就地取材、自己动手,边学习边制作一架简易的单筒望远镜,做一次“小开普勒”。

光学天文望远镜通常是由一个长焦距物镜(主镜)接收天体发出的可见光,并将天体的影像聚焦在焦平面上,再在焦点附近用一个(短焦距)目镜把这个影像放大,用来观测、分析、欣赏。

图3.1 折射望远镜的原理图和简单结构图

一般来说,天文望远镜可分为折射望远镜(图3.1)、反射望远镜(图3.2)及折反射望远镜(图3.3)三大类,我们在本书第6章将会详细介绍。第一架折射望远镜是意大利的天文学家伽利略设计制造的,简单易行,适合初学者使用,更适合初学者自己制作;第一架反射望远镜是牛顿制作的,目前世界上的大型望远镜基本上都采用了这种形式。但是,折射望远镜和反射望远镜各有优缺点,尤其是不利于天文爱好者使用。天文学家就结合两种望远镜发明了折反射天文望远镜,目前市面上供天文爱好者使用的望远镜,多数都是折反射式的。

图3.2 反射望远镜工作原理图

图3.3 折反射望远镜

2.天文工作坊——简易望远镜DIY指南

想要拥有一架望远镜吗?我们自己动手制作一架望远镜吧!今天我们要制作的是开普勒式折射望远镜(图3.4)。

图3.4 折射式望远镜的构造

材料 :两个大小不同的放大镜、两个纸筒(或塑料瓶)、双面胶、塑料胶剪刀、美工刀。

制作步骤如下。

步骤1:取放大镜(图3.5)中较大的一只作为物镜(离观测物体较近的镜片),另一只小的作为目镜(离眼睛较近的镜片)。

图3.5 这些“放大镜”很容易买到

步骤2:确定镜筒的长度。前后调整物镜和目镜的距离,直到能看清远处物体,以此确定为镜筒的长度(图3.6)。

图3.6 利用放大镜先来确定镜筒的长度

步骤3:制作镜筒。镜筒要求做成一头大一头小。你也可以挑战做能前后调节焦距的活动式(图3.7)。

图3.7 镜筒的材料可以“因地制宜”

步骤4:安装镜片。用双面胶或塑料胶把镜片固定在镜筒的两边(图3.8)。

图3.8 安装镜片

完成就试试你的望远镜吧(图3.9)。

图3.9 用望远镜观测

3.历史回顾——第一架望远镜的故事

1608年荷兰米德尔堡眼镜师汉斯·李波尔(Hans Lippershey)造出了世界上第一架望远镜。

一次,两个小孩在李波尔的商店门前玩弄几片透镜,他们通过前后两块透镜看远处教堂上的风标,两人兴高采烈。李波尔拿起两片透镜一看,远处的风标放大了许多。李波尔跑回商店,把两块透镜装在一个筒子里,经过多次试验,李波尔发明了望远镜。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。 qN1qwbUlwKJ6q9OOiNsIjqiyN/N28sTEo5AA4rUI68/v+lCXAgRPnGaE14Cw+ZF5

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