带你认识望远镜的结构与原理

带你认识望远镜的结构与原理

望远镜基本构造

一般来说，常规的双筒望远镜有以下几个部分组成：目镜，物镜，中间的棱镜，两个镜筒的连接部分，以及聚焦系统。根据不同的尺寸大小，放大倍率，和用途以及个人喜好，双筒望远镜又可细分为好几种类型（详见双筒望远镜类型一表）。下图是常规双筒望远镜的基本构造图：

望远镜常见问题解答

1.望远镜上的两个数字代表什么？

望远镜上的两个数字分别代表望远镜的放大倍率和物镜口径。例如10x42的双筒望远镜，代表该望远镜的放大倍率是10x，物镜口径是42mm。10x的倍率表示透过望远镜看到的物体被放大了10倍，即100米处的物体看起来是在10米处。

2.望远镜的放大倍率越大越好吗？

不是，放大倍数越大，表示远处的目标在视场中显得更大，但同时意味着实际的视场会变得更小，也就是说进入望远镜的光通量会减少，也就是说你看到的目标会变得黯淡审视模糊。同时，放大倍率过大，会造成晃动不易于手持，也会引起眼睛疲劳，不利于观察。

3.双筒望远镜能否选择变倍的？

可以选择，但最好可变倍数不要太大。变倍望远镜很方便、适合多种用途，是牺牲如下指标为代价的：价格稍高；结构复杂，容易损坏；视角一般偏小；镜片多，分辨能力稍差；逆光表现不如固定倍数，反差会低一点。

4.双筒望远镜和单筒望远镜到底哪一个好？

如同字面所示，双筒望远镜有左右对称的镜头，便于人用双眼观察。而单筒望远镜是用单眼观察。不过，我们并不能武断地认为双筒望远镜更好。一般来讲单筒望远镜的倍率比双筒望远镜高，可以将远处的物体放得更大。而双筒望远镜虽然比单筒望远镜的倍率低，但由于可以用双眼观察，可以得到立体感。同时由于倍率较低，可以用手

拿着使用，便携性较好。并且由于其视野较广，比较适合用于观看室外的体育比赛。

5.望远镜如何调焦？

人们的左右眼在观看和聚焦方面都会有视差，而望远镜的中央调焦系统很好的解决了这个难题。基本上来说，我们的望远镜除了有中央聚焦系统以外，还会有右目微调功能（或左目微调，或双目微调），这种功能有效的缓和了左右眼的视差。

首先，用物镜盖或手罩住右物镜，对准远处某一物体，调节中央调焦旋钮，直到视线变得清晰。然后，用物镜盖或手遮住左物镜，对准同一物体，调节右目微调旋钮，知道视线变得清晰。这样双眼就都可以看见清晰的景象了。

6.如何评测望远镜的集光功能？

人们眼睛的集光功能会随着环境的变化而变化，但是望远镜不会。望远镜的集光功能是固定的，因此选择一款适合个人眼睛集光力的望远镜显得尤为重要，尤其是在较暗的环境下。

出瞳直径在离开望远镜进入眼睛起到放到景象的作用，因此出瞳直径便成为衡量望远镜集光功能的一个重要指标。几乎所有的望远镜在光线较亮的情况下都能收集到足够的光线，但是在黄昏或是光线较暗的情况下，望远镜的出瞳直径最好大于4mm。

7.戴眼镜能否使用望远镜，应该怎么选择合适的望远镜？

我们有很多款望远镜可供戴眼镜者使用。长视距望远镜的独特设计很好的解决了这个问题。视距指在能够清晰看到整个视场下，眼睛和目镜之间最短距离。这个距离范围在5mm到23mm不等。而对于戴眼镜的使用者来说，选购望远镜时，视距最好大于15mm。

8.望远镜是否一定需要防水功能？

望远镜可在任何天气环境下使用。如果你想让你的望远镜在雨天潮湿的环境下也能正常使用的话，那么选择一款具有防水功能的望远镜是必须的。防水型望远镜的价位偏高，但是使用起来更安全方便，无论是怎样的阴雨天气都可以放心使用。但与此同时，并不是说防水型的望远镜随意丢到水里也不会弄坏，如果浸入水中后，还是需要经过专业处理的。9.何谓填充氮气的效果？

当在雨或雾中使用光学仪器时、或是将光学仪器从寒冷的房间带至温暖的房间等时，将会产生凝露的现象。外部所带的凝露在擦拭后便不存在问题，而在内部产生了凝露时，无法即时拆卸并进行擦拭。说过起内部凝露其实是从外部浸入了水分的证据，不作任何处理放置后，将存在导致内部的透镜或棱镜发霉的危险。除野鸟观测外，经常需要在各种环境下使用双筒望远镜和单筒望远镜。为了避免内部浸入水分，有必要在各种各样的条件下都能够保持气密性。也就是说保持气密性就等于防水。

10.何谓镀膜

利用光学干涉原理，一片镜片表面镀上一层适当镀膜可增加透光率，减少反光，加强反差。单层简单镀膜：如 MgF2 呈蓝色，主要反射蓝光，透光率低，只约95%，而且色调偏黄。多层镀膜较佳，减低不同频率的光线反射，透光率更高，最高可达99%以上！一枝镜筒内起码有10多个光学面，最佳的多层镀膜应不会反射任何光线，实际上应呈暗紫红色或暗绿色。此等镀膜不但改善透光率，抑制镜内光线散射，而且增强清晰度。镀膜虽然增加透光率和改善反差(光暗位分明)，但表面却容易受到霉菌侵蚀或易刮损，此乃其主要缺点。

11.怎样选购一款满意的望远镜？

选购一款满意的望远镜之前，应该先问问自己想用此款望远镜来做什么？下面是几个例子：

如果你希望你的望远镜可以随身携带，轻而易举得拿在手上或是放入口袋，可以用来观看体育赛事，演唱会或是旅行观景，并且还要价位偏低，那么8x21，10x25 或是12x32此类的轻便型望远镜就很和你的心意了。这些款型的望远镜不仅可以满足你所要的各种功能，而且设计时重量减轻，可以随身携带。

如果你希望你的望远镜可以在任何天气都可以使用，尤其是阴雨天气等，那么购买一款防水型的望远镜是十分必要的。

如果你希望望远镜可以观看较为清晰的景物，对光学质量要求较高，同时不会随意移动，有支架可以支撑，那么就可以买一个大口径的望远镜。

望远镜保养

望远镜算是结实的光学仪器，只要稍稍注意一下，不需要花太多精力去保养。但是适当的注意细节还是必要的，以下是对于望远镜保养和使用的一些建议：

1.擦拭透镜时，用附带的绒布或其他柔软、洁净的布，最好的用专业的擦镜布。

2.清除残留的脏点或污迹时，可滴上一、二滴酒精. 不可以用水擦拭。

3.把望远镜保存在干燥的环境中，最好和干燥剂放在一起。

4.在风沙天和潮湿的天气，最好不要使用望远镜，风沙和水汽会对望远镜镜片造成伤害。

5.不要用望远镜直接观察太阳，强烈的阳光经望远镜的聚焦，就像放大镜聚光一样，会灼伤你的眼睛。

6.不要对望远镜重摔、重压或其他剧烈动作，那样容易导致重影或者镜片损坏。

7.若镜身内发霉，不应自行拆散清洁,最好寄回原厂修理。不要试图清擦望远镜内部或拆卸望远镜，拆卸之时最好有专业人士在旁。

8.长期不用时，将之放在装有防潮珠的密实袋或电子防潮箱内，但切勿放在皮盒内，因为皮盒易发霉和吸水。

如果能按上述建议对望远镜加以保养，那么望远镜的使用寿命会更长，使用效果也会更好。

望远镜成像原理

要了解双筒望远镜的成像原理，首先要熟悉望远镜的一些知识。实际上，双筒望远镜无非是把两个镜筒组合在一起，便成了双筒望远镜。望远镜的最前端有一个镜片，即物镜。其作用是收集光线，将光组合成可见的影像，将影像放大，然后将光传输到目镜，进而进入视线。所见物体或景物放大的倍率取决于目镜的焦距，对于双筒望远镜来说，倍率一般介于5x到10x之间。下图是双筒望远镜的简易成像原

如果只有物镜和目镜，那么望远镜产生的影像会成倒立状，这对于观看天文并不会产生影响，因为在太空中的物体是不分正立倒立和左右的。然而在观鸟或是观看棒球赛事时，正立的影像却是必需的。这正是为什么双筒望远镜会在物镜和目镜之间放入矫正镜片—棱镜。

棱镜被安置在物镜和目镜之间，并由镜筒外层机壳环绕，起到保护作用。棱镜的功能跟普通镜子无异，只是没有反射背面而已。棱镜系统可分为屋脊棱镜式和普罗棱镜式，按材质又可分为BaK-4材质和BK7材质。在此，我们只讨论棱镜的功能。

上图可帮助我们更好的理解望远镜的成像原理。光进入物镜，到达第一片棱镜，此时影像呈倒立状；再折射到第二片棱镜，此时影像呈正立状，最后进入目镜，到达视线。这便是我们看到的放大后的物体。这原理适用于所有的双筒望远镜。

这初中物理教学中介绍的望远镜不同，初中介绍的望远镜是，