第二节
放大镜、放大本领
借助于放大镜 or显微镜，使物体的细节对眼
睛所张的视角大于眼睛的极限分辨率
放大本领
定义：
为仪器的放大本领, 它等于视角之比, 即像对眼
的张角 U′与物体直接对眼的张角 U之比 。
U
U
U
U
l
lM '
t a n
't a n' ???
不用透镜而物体置于明视距离处, 物对瞳孔的视角为
位 于 明 视 距 离
（ 25cm） 处, 物
体经透镜成一放
大虚像 P′Q′对眼
的视角为
''
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放大本领
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若
则,M=2.5x
三 目镜
1,目镜的作用
目镜也是放大视角用的仪器 。 通常放大镜用来
直接放大实物, 而目镜则用来放大其它光具组所
成的象 。 复杂的助视光学仪器总是包括物镜和目
镜两部分 。 目镜通常由不相接触的两个薄透镜组
成, 面向物体的透镜称为场镜, 接触眼睛者称为
视镜 。 常配备一块分划板, 板上包含一组叉丝或
透明刻度尺, 以提高测量的精度 。
两个同种玻璃的平凸透镜组成, 场镜和视镜都是凸面
向着物镜 。 场镜的焦距等于视镜焦距的 3 倍, 两者
间的距离等于视镜焦距的 2倍 。
1,惠更斯目镜 （ Huygens eyepiece）
d=2f
'3' 21 ff ?
结构
光路图
由物镜射来的会聚光束 Q为虚物, 经 Huygens目镜成
实像 Q′,Q′恰好落在视镜的物方焦平面上 。 Q在整
个目镜的物方焦平面上, 叉丝或刻度尺应装于 Q′，
使它们的像和目的物的像在眼睛视网膜上同一点出
现 。
2,冉斯登目镜 （ Ramsden eyepiece）
两个同种玻璃的平凸透镜组成, 两者焦距相等,
凸面相向, 平面向背, 两透镜间距等于每一透镜焦
距的 2/3，, d=(2/3)f1′
结构
'' 21 ff ?
光路
从物镜射来的光束形成实像 FQ由场镜折射成虚像 F2Q′。
如果要使最后的像位于无限远, 则可调节物镜的位
置, 使 F2Q′恰好落在视镜的物方焦平面上, 此时物
点 Q正好落在目镜的物方焦平面 F上, 分划板装置在
这个平面上, 用于对被观察物或物镜所成的实像进
行测量 。
三 显微镜
1,光路图
物 PQ置于物镜的物方焦平面 F1之外附近, 经物镜成放大
实像 P′Q′,再经目镜放大, 明视距离处成虚像 P″Q″.
'
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即
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设显微物锗和目镜的焦距依次为 f1’和 f1’,物镜象方焦
点取到目镜物方焦点 F2之间的距离 (即光学间隔 )为
?．物体 PQ置于 F1附近，物距,经物镜成象
于
P’Q’．设象距为,物长 象长,
则物镜的横向放大率为
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P′Q′对 O2点所张的角：
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欲使物镜所成的象大，物镜的焦距 f1’ 必须很短．
目镜将 P’Q’放大，目镜的焦距 f2’ 也必须很短．
要使最后的象大．应使 P’Q’的位置尽量地靠近目镜物
方焦平面 F2，
象 P’’Q’’在 O (眼睛 )
点所张的视角 U’’，
21 '
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不用显微镜而直接看
位于明视距离处的
这个物体, 视角为
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2,放大本领
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（ 光学间隔 ） （ 镜筒之长 ）??'s l?
所以 =（ 物镜的横向放大率 ） ×
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（ 目镜的放大本领 ）
四,望远镜的放大本领
1,开普勒望远镜 （ Kepler telescope）
物镜和目镜所构成的天文望远镜, 物镜像方焦
点 F1’和目镜的物方焦点 F2重合 。
结构：
光路,"' QQQ ??
远物 Q经物镜会聚于 Q’,再经目镜后成像
Q”位于无限远处 。
M：
22
2
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目
物镜的焦距 f1’越长, 目镜的焦距 f2’越短,
结论
则望远镜的放大本领就越大, M为负值, 故形
成的是倒立的像 。
2,伽俐略望远镜
发散透镜作目镜,
会聚透镜作物镜,
物镜的像方焦点
和目镜的物方焦
点重合 。
结构
远物 Q射来的平行光束, 经物镜会聚后,
光路 "' QQQ ??
原来应成实像于 Q’,这对于目镜来说应作虚物,
最后成正立像 P”Q”于无穷远处 。
M
不用与用望
远镜时的视
角分别为
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结论
伽里略望远镜物镜的物方焦距为正, 目镜
的像方焦距为负, 放大本领为正值, 故形成正
方的虚像 。
3,反射式望远镜
结构
大型天文望远镜的
特点
消色差, 校正球差 。
物镜是用孔径大的反射
镜制成的 。
类型和光路图
Newton,AB（ 抛物面 ）
CD（ 平面 ） 目镜
Gregory,AB（ 抛物面 ）
CD（ 椭球面 ） 目镜
Cassegarain,AB（ 抛物面 ）
CD（ 双曲面 ） 目镜
Schmidt,CD（ 校正镜 ）
AB（ 凹球面 ）
Hubble,主镜 （ 双曲面 ）
副镜 （ 双曲面 ） 主镜
焦平面
放大镜、放大本领
借助于放大镜 or显微镜，使物体的细节对眼
睛所张的视角大于眼睛的极限分辨率
放大本领
定义：
为仪器的放大本领, 它等于视角之比, 即像对眼
的张角 U′与物体直接对眼的张角 U之比 。
U
U
U
U
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t a n
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不用透镜而物体置于明视距离处, 物对瞳孔的视角为
位 于 明 视 距 离
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体经透镜成一放
大虚像 P′Q′对眼
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若
则,M=2.5x
三 目镜
1,目镜的作用
目镜也是放大视角用的仪器 。 通常放大镜用来
直接放大实物, 而目镜则用来放大其它光具组所
成的象 。 复杂的助视光学仪器总是包括物镜和目
镜两部分 。 目镜通常由不相接触的两个薄透镜组
成, 面向物体的透镜称为场镜, 接触眼睛者称为
视镜 。 常配备一块分划板, 板上包含一组叉丝或
透明刻度尺, 以提高测量的精度 。
两个同种玻璃的平凸透镜组成, 场镜和视镜都是凸面
向着物镜 。 场镜的焦距等于视镜焦距的 3 倍, 两者
间的距离等于视镜焦距的 2倍 。
1,惠更斯目镜 （ Huygens eyepiece）
d=2f
'3' 21 ff ?
结构
光路图
由物镜射来的会聚光束 Q为虚物, 经 Huygens目镜成
实像 Q′,Q′恰好落在视镜的物方焦平面上 。 Q在整
个目镜的物方焦平面上, 叉丝或刻度尺应装于 Q′，
使它们的像和目的物的像在眼睛视网膜上同一点出
现 。
2,冉斯登目镜 （ Ramsden eyepiece）
两个同种玻璃的平凸透镜组成, 两者焦距相等,
凸面相向, 平面向背, 两透镜间距等于每一透镜焦
距的 2/3，, d=(2/3)f1′
结构
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光路
从物镜射来的光束形成实像 FQ由场镜折射成虚像 F2Q′。
如果要使最后的像位于无限远, 则可调节物镜的位
置, 使 F2Q′恰好落在视镜的物方焦平面上, 此时物
点 Q正好落在目镜的物方焦平面 F上, 分划板装置在
这个平面上, 用于对被观察物或物镜所成的实像进
行测量 。
三 显微镜
1,光路图
物 PQ置于物镜的物方焦平面 F1之外附近, 经物镜成放大
实像 P′Q′,再经目镜放大, 明视距离处成虚像 P″Q″.
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点取到目镜物方焦点 F2之间的距离 (即光学间隔 )为
?．物体 PQ置于 F1附近，物距,经物镜成象
于
P’Q’．设象距为,物长 象长,
则物镜的横向放大率为
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欲使物镜所成的象大，物镜的焦距 f1’ 必须很短．
目镜将 P’Q’放大，目镜的焦距 f2’ 也必须很短．
要使最后的象大．应使 P’Q’的位置尽量地靠近目镜物
方焦平面 F2，
象 P’’Q’’在 O (眼睛 )
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（ 目镜的放大本领 ）
四,望远镜的放大本领
1,开普勒望远镜 （ Kepler telescope）
物镜和目镜所构成的天文望远镜, 物镜像方焦
点 F1’和目镜的物方焦点 F2重合 。
结构：
光路,"' QQQ ??
远物 Q经物镜会聚于 Q’,再经目镜后成像
Q”位于无限远处 。
M：
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目
物镜的焦距 f1’越长, 目镜的焦距 f2’越短,
结论
则望远镜的放大本领就越大, M为负值, 故形
成的是倒立的像 。
2,伽俐略望远镜
发散透镜作目镜,
会聚透镜作物镜,
物镜的像方焦点
和目镜的物方焦
点重合 。
结构
远物 Q射来的平行光束, 经物镜会聚后,
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原来应成实像于 Q’,这对于目镜来说应作虚物,
最后成正立像 P”Q”于无穷远处 。
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结论
伽里略望远镜物镜的物方焦距为正, 目镜
的像方焦距为负, 放大本领为正值, 故形成正
方的虚像 。
3,反射式望远镜
结构
大型天文望远镜的
特点
消色差, 校正球差 。
物镜是用孔径大的反射
镜制成的 。
类型和光路图
Newton,AB（ 抛物面 ）
CD（ 平面 ） 目镜
Gregory,AB（ 抛物面 ）
CD（ 椭球面 ） 目镜
Cassegarain,AB（ 抛物面 ）
CD（ 双曲面 ） 目镜
Schmidt,CD（ 校正镜 ）
AB（ 凹球面 ）
Hubble,主镜 （ 双曲面 ）
副镜 （ 双曲面 ） 主镜
焦平面
