維基少年:事物運作方式/望遠鏡
漢斯·利珀希是一位德裔荷蘭眼鏡製造商,他被認為是望遠鏡的發明者,因為他於1608年試圖為其申請專利,在他的專利中,他聲稱它是“用於像近處一樣看到遠處的事物”,但有些人認為他不是第一個製造望遠鏡的人,他也沒有獲得專利,因為其他眼鏡製造商也發現瞭如何製造望遠鏡,這種望遠鏡使用透鏡,被稱為折射望遠鏡或簡稱為折射鏡。
人們不太清楚利珀希是如何發現如何製造望遠鏡的,一個傳說說他並沒有自己發現,而是他店裡的一些孩子在玩透鏡時,發現如果透過兩個透鏡觀察遠處的風向標,它會顯得更近,其他人則認為利珀希抄襲了設計。
早期望遠鏡之所以被眼鏡製造商發現,是因為他們有處理透鏡和光學的經驗。
然而,利珀希並沒有將其稱為望遠鏡,他將其稱為“荷蘭透視鏡”,直到三年後,一位名叫喬瓦尼·德米西亞尼的科學家才創造瞭望遠鏡這個詞。
這些早期的望遠鏡也沒有很高的倍率,望遠鏡的倍率指的是它可以使遠處的事物看起來有多近,早期的望遠鏡的倍率只有大約 3 倍,這意味著遠處物體只會看起來大 3 倍,這並不高,由於它們的工作原理,影像也是倒置的。
伽利略·伽利雷是第一個改進和研究望遠鏡的科學家,他最初的嘗試並不成功,但他最終制造了一臺 30 倍的望遠鏡,他還發現瞭如何使影像正常顯示,方法是使用凹目鏡,而不是凸目鏡,這對觀察月亮來說已經足夠了,而且他也出售瞭望遠鏡,它們在水手中間很受歡迎。
大多數東西在望遠鏡中觀看都是安全的,但切勿透過望遠鏡觀看太陽或其他明亮物體,這樣做會損壞你的眼睛。
使用望遠鏡窺視他人家並偷窺是違法的。
較大的望遠鏡非常重,所以不要掉落它們。
在不使用望遠鏡時,總是要給望遠鏡加上蓋子,並將其遠離窗戶,因為它們會聚焦太陽光並引發火災。
透鏡或鏡子由玻璃製成,玻璃碎裂時會非常鋒利。
它使遠處的事物看起來更近,好的望遠鏡還可以使事物更亮。
有些望遠鏡使用鏡子,這些望遠鏡被稱為反射望遠鏡,它們在業餘天文學家中很受歡迎,有些望遠鏡使用透鏡,這些望遠鏡被稱為折射望遠鏡,本文中介紹的就是這種望遠鏡,有些望遠鏡同時使用透鏡和鏡子,這些望遠鏡被稱為折反式(cat-a-die-op-trick)望遠鏡。
一種用於觀察陸地遠處物體的小型可摺疊折射望遠鏡,被稱為望遠鏡或陸地望遠鏡,據說海盜們使用的就是這種望遠鏡。
一種非常小的折射望遠鏡,倍率很低,例如 8 倍,可以放在你的手中,被稱為單筒望遠鏡。
兩個連線在一起的折射望遠鏡被稱為雙筒望遠鏡,與單筒望遠鏡不同,它可以讓你看到深度,因為它使用兩隻眼睛。
用於觀察夜空的望遠鏡通常安裝在三腳架支架上,並使用一個稱為支架的東西,它可以讓望遠鏡移動或“環顧四周”,這是因為天文望遠鏡的倍率非常高,你無法用手持握望遠鏡,因為你的自然抖動會使影像看起來非常抖動。
最常見的望遠鏡支架型別是赤道儀,它可以讓望遠鏡左右旋轉,上下傾斜。
望遠鏡改變了世界,因為當需要它的時候,沒有什麼東西可以與之媲美,當你看到遠處奇怪的東西時,望遠鏡或雙筒望遠鏡是第一個要找的東西,在發明雙筒望遠鏡之前,它們被用在海上用於觀察遠處的物體。
望遠鏡讓人們可以從安全距離觀察危險的事物,就像它們就在眼前一樣,這對爆炸等危險事物的科學研究非常有用。
有些相機鏡頭就像望遠鏡,它們被稱為遠攝鏡頭,它們被體育和野生動物攝影師用來使照片中的人物看起來非常近。
望遠鏡有時會連線到槍支上,使射擊遠處物體更容易,望遠鏡也被測量員使用,使用一個稱為十字準線的東西,望遠鏡可以精確地指向遠處的小物體,測量員使用的望遠鏡被稱為經緯儀(thee-odd-o-lights),它們在一個精確刻度的支架上測量角度,望遠鏡使它們非常精確,並且易於用於瞄準遠處的目標。
望遠鏡改變最大的領域是天文學,早期的天文學家只是用自己的眼睛觀察天空,但強大的望遠鏡讓我們能夠看到遙遠的行星和其他天體,這些望遠鏡可以非常大,一些巨大的望遠鏡甚至被送入太空,例如哈勃太空望遠鏡,甚至還有射電望遠鏡,它們可以從無線電波中生成影像。
折射望遠鏡背後的原理實際上非常簡單,你可以用幾塊材料自己製作一個,早期的折射望遠鏡通常至少有 3 或 4 塊材料。
折射望遠鏡透過使用玻璃透鏡彎曲光線(稱為折射)來工作,光線被彎曲或聚焦到一個點上。
在一個簡單的折射望遠鏡中,有兩個透鏡
前部的透鏡,或稱為物鏡,是一個大的透鏡,它的作用是收集光線並將其聚焦到一個點上,它的光學功率和直徑可以決定影像將被放大多少,來自這個透鏡的影像被聚焦到一個點上,但人眼無法看到,它需要其他東西來聚焦到,這就是目鏡的作用。
之所以這樣命名,是因為它是你在使用望遠鏡時看到的透鏡,它比物鏡小,這是因為兩個透鏡必須有不同的尺寸,否則影像不會被放大,目鏡的特性也會影響影像,這就是為什麼高階望遠鏡允許使用者更換不同的目鏡,根據應用需要使影像更大、更小、更亮或更暗。
物鏡安裝在與透鏡直徑相同的管子的末端,在該管子的後部插入另一個包含目鏡的管子,因此目鏡管可以拉進拉出,這是因為望遠鏡需要聚焦才能清晰地看到要觀察的東西,也就是說,目鏡需要位於物鏡的焦距上或附近,才能形成清晰的影像。
透過這種簡單望遠鏡的視野總是倒置的,這是因為穿過物鏡頂部的光線向下彎曲,到達目鏡的底部,而來自物鏡底部的光線向上彎曲,到達目鏡的頂部,這通常可以透過在望遠鏡管中放置一個特殊的稜鏡來糾正,或者使用具有負光學功率的目鏡,這些目鏡通常是凹的,而不是標準的凸透鏡(向外)。
折射望遠鏡可以非常複雜和昂貴,使用多個透鏡來使影像看起來更清晰,並且不太容易出現明亮物體邊緣出現的彩虹效應。
折射望遠鏡在 19 世紀 90 年代達到了頂峰,但現在很少用於天文目的,取而代之的是反射望遠鏡。
光學和透鏡,光學是研究光線如何作用和行為的學科,透鏡是聚焦光線到一個點的玻璃片。