Ⅰ 光學儀器是指什麼
比如做光學實驗時用的光具座、透鏡、玻璃磚、光屏等等。
Ⅱ 中國古時候研製的光學儀器有哪些
凡是利用光學原理進行觀察或測量的裝置,叫作「光學儀器」。我國古代勞動人民根據平面鏡、球面鏡及透鏡具有的奇特現象製作了大量光學儀器。
我國古代曾經製造了世界上最早的光學儀器銅鏡和潛望鏡。隨著對凸面鏡和凹面鏡的認識,後來又進行了眼鏡、望遠鏡、顯微鏡、探照燈等光學儀器的研製。
唐開元年間中秋之夜,唐明皇李隆基邀請申天師及方士羅公一同賞月。3個人賞月把酒言歡之際,唐明皇心悅,想到月宮游歷一番。
於是,申天師作法,方士羅公遠擲手杖於月空,化作一座銀橋,橋的那邊一座城闕,橫匾上書:廣寒清虛之府。
羅公遠對唐明皇言道:「此乃月宮是也!」
唐明皇踏銀橋升入月宮,見仙女婀娜多姿,翩翩起舞與廣庭之上,看得皇上如痴如醉。他原本精熟樂律,聞聽仙樂優美,便默記曲調,決定在他的皇宮奏出此曲。
回到人間後,唐明皇即令主管宮廷樂舞的官員依此整理出一首優美動聽,彷彿天外之音的曲子,配上宮廷舞女的舞姿,即為著名的《霓裳羽衣曲》。
唐王游月宮的傳說成為了流傳千古的佳話,月宮也因此有「廣寒宮」之稱。遼代時期鑄有「唐王游月宮鏡」,以紀此事。此鏡直徑21.8厘米,厚0.75厘米,重達1460克,紋飾採用高浮雕和線雕相結合。
銅鏡鏡體猶如一輪滿月,高低起伏的紋飾之間彷彿映現月中寒宮;月宮的樓閣時隱時現,搖曳的桂樹在月影中晃動著枝頭;搗葯的玉兔分外高興,迎客的金蟾舒展著身軀;隨風的流雲,彎曲的月橋,橋下水潭中現身的神龍躍躍欲試;駕雲而來的唐王。好一派天上仙境,人間勝景,讓人不能不感嘆古人的智慧和獨具匠心的鑄造工藝。
其實,我國在3000年前就製造和使用銅鏡,並且很早就對光的反射有深刻的認識。
我國古代造鏡技術非常發達,並且對各種鏡子成像原理有深入的研究。早在先秦時期,我國就已經使用銅鏡,至今仍被人們看作世界文明史上的珍品。
除了銅鏡外,古人還利用平面鏡反射原理,製成了世界上最早的潛望鏡。西漢時期淮南王劉安《淮南萬畢術》一書中,有「取大鏡高懸,置水盆於下,則見四鄰矣」的記載。這個裝置雖然粗糙,但是意義深遠,近代所使用的潛望鏡就是根據這個道理製造的。
在利用平面鏡的同時,人們又發現了球面鏡的奇特現象。球面鏡有凹面鏡和凸面鏡兩種。
認識凹面鏡的聚焦特性,利用凹面鏡向日取火,在我國有悠久的歷史。在古代,我國把凹面鏡叫作「陽燧」,意思就是利用太陽光來取火的工具,這是太陽能的最初利用。
早在春秋戰國時期,墨翟和他的學生就對凹面鏡進行了深入研究,並且把他們的研究成果,記載在《墨經》一書中。
他們通過實驗發現,當物體放在球心之內時,得到的是正立的像,距球心近的像大,距球心遠的像小。當時墨家已經明確地區分焦點和球心,把焦點稱作「中燧」。
墨家對凸面鏡也進行了研究,認識到物體不管是在凸面鏡的什麼地方,都只有一個正立的像。
宋代科學家沈括在《夢溪筆談》中總結古代鑄鏡的技術說:如果鏡大,就把鏡面做成平面;如果鏡小,就把鏡面做成微凸,這樣鏡面雖然小,也能照全人的臉。
沈括還在前人研究的基礎上,正確地表述了凹鏡成像的原理。他指出:用手指放在凹面鏡前成像,隨著手指和鏡面的距離遠近移動,像就發生變化。
沈括用這個事例說明了凹面鏡成像和焦點的關系。當手指迫近鏡面的時候,得到的是正立的像;漸遠就看不見像,這就是因為手指在焦點處不成像;超過了焦點,像就變成倒像。他指出四鏡「聚光為一點」,他把這點叫做「礙」,就是近代光學上所謂的「焦點」。
由於我國古代沒有應用玻璃,對於透鏡的知識比較差。但是具有聰明才智的我國古代人民,通過特殊的方法,還是認識到凸透鏡的聚焦現象。
晉代的科學家張華著的《博物志》一書中說:「削冰命圓,舉以向日,以艾承其影,則得火。」這可以說是巧奪天工的發明創造。
冰遇熱會融化,但是古人把它製成凸透鏡,利用聚焦,來取得火。這看起來是不可思議的,但是事實上是可能的。
從這里可以看出,當時對凸透鏡的聚焦已經有充分的認識。
古人不僅認識到了凹面鏡和凸面鏡的特點,還利用這一原理製造瞭望遠鏡等光學儀器。
望遠鏡在明清時期稱為「遠鏡」、「千里鏡」、「窺遠鏡」、「窺天鏡」等。1631年,科學家薄珏創造性地把望遠鏡裝置在自製的銅炮上。這一創舉是很有意義的。後來,望遠鏡也被配置在天文觀測與大地測量儀器上。明代歷法家李天經領導的編訂歷法的「歷局」也製造過望遠鏡。
明代末期光學儀器製造家孫雲球最早研製成功望遠鏡。他曾經和一位近視朋友文康裔同登蘇州郊外的虎丘山,使用自製的「存目鏡」清楚地看到城內的樓台塔院,就連較遠的天平、靈岩、穹窿等山也歷歷如在目前。
孫雲球的「存目鏡」據說能「百倍光明,無微不矚」,大概就是放大鏡。他還發明一種「察微鏡」。
清代科學家鄭復光在其所著的《鏡鏡詅痴》中對望遠鏡的種類、結構、原理、用法與保養,介紹得十分詳細,而且切於實際,後人給予很高的評價。書中介紹過一種「通光顯微鏡」,基本上也還是放大鏡,只是配上平面反射鏡,能夠減輕目力負擔。
鄭復光《鏡鏡詅痴》專門介紹過「取景鏡」,不但有舊式的與改進式的,而且對於它的原理構造以及優缺點一一作出說明並附有裝置圖。這個取景器是在毛玻璃或在透明玻璃上鋪上白紙攝取景物的實像。
大概在1844年至1867年之間,科學家鄒伯奇在《鏡鏡詅痴》所介紹的取景器的基礎上,去掉反射平面鏡,加上照相感光片和快門、光圈等部件,製成了照相機。這在當時還是十分新奇的技術。
鄒伯奇還摸索配製感光材料,又取得了很好的結果。他用自己研製的全套設備材料拍攝了不少照片,這些照片成為我國目前見到的最早的攝影作品之一。
其中一張現存於廣州市博物館,雖歷時百餘年仍然形象清晰,表明了鄒伯奇研製的全套照相設備材料具有很高的質量。
據史籍記載,探照燈在我國明代末期,是將燭焰放在凹面鏡附近的焦點上,燭焰所發出的光經凹面鏡反射後,照到壁上,猶如月光照到壁上一般。
明代末期青年發明家黃履庄也製造出「瑞光鏡」,最大的直徑達五六尺。據說「光射數里」,「冬月人坐光中,遍體生溫,如在太陽之下」。其射程和輻射熱量有些誇張渲染。
由於當時只有蠟燭之類的光源,凹面鏡的口徑大,它所能容納的光源也就大,這就使得人們可以提高光源強度,這樣經過反射形成平行光以後,照在身上就有「遍體生溫」的感覺,亮度也大大增加了。
明清時期我國民間研製的光學儀器還很多,例如萬花筒、映畫器、西湖景等,這些東西的研製也已經受到西方知識的啟發。
從上面的介紹可以看出,光學儀器製造是我國古代物理學中的顯著成就之一,表明我們祖先對人類科學的貢獻。
Ⅲ 什麼是大型光學天文望遠鏡
望遠鏡的集光能力隨著口徑的增大而增強,望遠鏡的集光能力越強,就能夠看到更暗更遠的天體,這其實就是能夠看到了更早期的宇宙。天體物理的發展需要更大口徑的望遠鏡。
但是,隨著望遠鏡口徑的增大,一系列的技術問題接踵而來。海爾望遠鏡的鏡頭自重達14.5噸,可動部分的重量為530噸,而6米鏡更是重達800噸。望遠鏡的自重引起的鏡頭變形相當可觀,溫度的不均勻使鏡面產生畸變也影響了成像質量。從製造方面看,傳統方法製造望遠鏡的費用幾乎與口徑的平方或立方成正比,所以製造更大口徑的望遠鏡必須另闢新徑。
自20世紀70年代以來,在望遠鏡的製造方面發展了許多新技術,涉及光學、力學、計算機、自動控制、精密機械等領域。這些技術使望遠鏡的製造突破了鏡面口徑的局限,並且降低了造價和簡化望遠鏡結構。特別是主動光學技術的出現和應用,使望遠鏡的設計思想有了一個飛躍。
較有代表性的大型光學望遠鏡有凱克望遠鏡、歐洲南方天文台甚大望遠鏡、雙子望遠鏡等。下面對幾個有代表性的大型望遠鏡分別作一些介紹:
凱克望遠鏡1號和2號分別在1991年和1996年建成,這是當前世界上已投入工作的最大口徑的光學望遠鏡,因其經費主要由企業家凱克捐贈而命名。這兩台完全相同的望遠鏡都放置在夏威夷的莫納克亞,將它們放在一起是為了做干涉觀測。
它們的口徑都是10米,由36塊六角鏡面拼接組成,每塊鏡面口徑均為1.8米,而厚度僅為10厘米,通過主動光學支撐系統,使鏡面保持極高的精度。焦面設備有3個:近紅外照相機、高解析度CCD探測器和高色散光譜儀。
像凱克這樣的大望遠鏡,可以讓人們沿著時間的長河,探尋宇宙的起源,凱克望遠鏡更是可以讓我們看到宇宙最初誕生的時刻。
歐洲南方天文台自1986年開始研製由4台8米口徑望遠鏡組成一台等效口徑為16米的光學望遠鏡。這4台8米望遠鏡排列在一條直線上,它們均為RC光學系統,焦比是F/2,採用地平裝置,主鏡採用主動光學系統支撐,指向精度為1″,跟蹤精度為0.05″,鏡筒重量為100噸,叉臂重量不到120噸。這4台望遠鏡可以組成一個干涉陣,做兩兩干涉觀測,也可以單獨使用每一台望遠鏡。
雙子望遠鏡是以美國為主的一項國際設備(其中,美國佔50%,英國佔25%,加拿大佔15%,智利佔5%,阿根廷佔2.5%,巴西佔2.5%),由美國大學天文聯盟(AURA)負責實施。它由2個8米望遠鏡組成,一個放在北半球,一個放在南半球,以進行全天系統觀測。其主鏡採用主動光學控制,副鏡作傾斜鏡快速改正,還將通過自適應光學系統使紅外區接近衍射極限。
該工程於1993年9月開始啟動,第一台在1998年7月在夏威夷開光,第二台於2000年9月在智利賽拉帕瓊台址開光,整個系統在2001年驗收後正式投入使用。
昴星團(日本)8米望遠鏡是一台8米口徑的光學/紅外望遠鏡。它有三個特點:①鏡面薄,通過主動光學和自適應光學獲得較高的成像質量;②可實現0.1″的高精度跟蹤;③採用圓柱形觀測室,自動控制通風和空氣過濾器,使熱湍流的排除達到最佳條件。此望遠鏡採用Serrurier桁架,可使主鏡框與副鏡框在移動中保持平行。
大天區多目標光纖光譜望遠鏡是中國正在興建中的一架有效通光口徑為4米、焦距為20米、視場達20平方度的中星儀式的反射施密特望遠鏡。它的技術特色是:①把主動光學技術應用在反射施密特系統,在跟蹤天體運動中作實時球差改正,實現大口徑和大視場兼備的功能。②球面主鏡和反射鏡均採用拼接技術。③多目標光纖(可達4000根,一般望遠鏡只有600根)的光譜技術將是一個重要突破。
知識點
光學儀器
光學儀器是由單個或多個光學器件組合構成。光學儀器主要分為兩大類,一類是成實像的光學儀器,如幻燈機、照相機等;另一類是成虛像的光學儀器,如望遠鏡、顯微鏡、放大鏡等。光學儀器是儀器儀錶行業中非常重要的組成類別,是工農業生產、資源勘探、空間探索、科學實驗、國防建設以及社會生活各個領域不可缺少的觀察、測試、分析、控制、記錄和傳遞的工具。特別是現代光學儀器的功能已成為人腦神經功能的延伸和拓展。
Ⅳ 光學儀器有哪些
主要分為成實像光學儀器和成虛像光學儀器。如投影儀,顯微鏡,放大鏡等。你可以去儀器儀錶行業網集萃儀器儀表參考。
Ⅳ 初中物理光學儀器有什麼
平面鏡、三棱鏡、凸透鏡、凹透鏡、凸面鏡、凹面鏡。。。。。。太多了
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Ⅵ 古人製造了哪些光學儀器
凡是利用光學原理進行觀察或測量的裝置,叫做「光學儀器」。我國古代勞動人民根據平面鏡、球面鏡及透鏡具有的奇特現象製作了許多光學儀器。
我國古代曾經製造了世界上最早的光學儀器銅鏡和潛望鏡。隨著對凸面鏡和凹面鏡的認識,後來又進行了眼鏡、望遠鏡、顯微鏡、探照燈等光學儀器的研製。
唐開元年間中秋之夜,唐明皇李隆基邀請申天師及方士羅公一同賞月。3個人賞月把酒言歡之際,唐明皇心悅,想到月宮游歷一番。
於是,申天師做法,方士羅公遠擲手杖於月空,化作一座銀橋,橋的那邊是一座城闕,橫匾上書:廣寒清虛之府。
羅公遠對唐明皇言道:「此乃月宮是也!」
唐明皇踏銀橋升入月宮,見仙女數百,婀娜多姿,翩翩起舞與廣庭之上,看得皇上如痴如醉。他原本精熟樂律,聞聽仙樂優美,便默記曲調,決定在他的皇宮奏出此曲。
回到人間後,唐明皇即令主管宮廷樂舞的官員依此整理出一首優美動聽,彷彿天外之音的曲子,配上宮廷舞女的舞姿,即為著名的《霓裳羽衣曲》。
唐王游月宮的傳說成為了流傳千古的佳話;月宮也因此有「廣寒宮」之稱。遼代時期鑄有「唐王游月宮鏡」,以紀此事。此鏡是我國古代人物故事鏡中的傑作。現已被考古工作者發掘,成為出土文物了。
此鏡直徑21.8厘米,厚0.75厘米,重達1460克,紋飾採用高浮雕和線雕相結合。
碩大的銅鏡鏡體猶如一輪滿月,高低起伏的紋飾之間彷彿映現月中寒宮;月宮的樓閣時隱時現,搖曳的桂樹在月影中晃動著枝頭;搗葯的玉兔分外高興,迎客的金蟾舒展著身軀;隨風的流雲,彎曲的月橋,橋下水潭中現身的神龍躍躍欲試;駕雲而來的唐王。好一派天上仙境,人間勝景,讓人不能不感嘆古人的智慧和獨具匠心的鑄造工藝。其實,我國在3000年前就製造和使用了銅鏡,並且很早就對光的反射有深刻的認識。
我國古代造鏡技術非常發達,並且對各種鏡子成像原理有深入的研究。早在先秦時期,我國就已經使用銅鏡,至今仍被人們看做世界文明史上的珍品。
除了銅鏡外,古人還利用平面鏡反射的原理,製成了世界上最早的潛望鏡。西漢時期淮南王劉安《淮南萬畢術》一書中,有「取大鏡高懸,置水盆於下,則見四鄰矣」的記載。這個裝置雖然粗糙,但是意義深遠,近代所使用的潛望鏡就是根據這個道理製造的。在利用平面鏡的同時,人們又發現了球面鏡的奇特現象。球面鏡有凹面鏡和凸面鏡兩種。
認識凹面鏡的聚焦特性,利用凹面鏡向日取火,在我國有悠久的歷史。在古代,我國把凹面鏡叫做「陽燧」,意思就是利用太陽光來取火的工具,這是對太陽能的最初利用。
早在春秋戰國時期,墨翟和他的學生就對凹面鏡進行了深入研究,並且把他們的研究成果,記載在《墨經》一書中。
他們通過實驗發現,當物體放在球心之內時,得到的是正立的像,距球心近的像大,距球心遠的像小。當時墨家已經明確地區分焦點和球心,把焦點稱作「中燧」。墨家對凸面鏡也進行了研究,認識到物體不管是在凸面鏡的什麼地方,都只有一個正立的像。宋代科學家沈括在《夢溪筆談》中總結古代鑄鏡的技術說:如果鏡大,就把鏡面做成平面;如果鏡小,就把鏡面做成微凸,這樣鏡面雖然小,也能照全人的臉。
沈括還在前人研究的基礎上,正確地表述了凹鏡成像的原理。他指出:用手指放在凹面鏡前成像,隨著手指和鏡面的距離遠近移動,像就發生變化。
沈括用這個事例說明了凹面鏡成像和焦點的關系。當手指迫近鏡面的時候,得到的是正立的像;漸遠就看不見像,這就是因為手指在焦點處不成像;超過了焦點,像就變成倒像。他指出四鏡「聚光為一點」,並把這點叫做「礙」,就是近代光學上所謂「焦點」。
由於我國古代沒有應用玻璃,對於透鏡的知識比較差。但是具有聰明才智的我國古人,通過特殊的方法,還是認識到了凸透鏡的聚焦現象。
晉代的科學家張華在其所著的《博物志》一書中說:「削冰命圓,舉以向日,以艾承其影,則得火。」這可以說是巧奪天工的發明創造。冰遇熱會融化,但是古人把它製成凸透鏡,利用聚焦,來取得火。這看起來是不可思議的,但是事實上是可能的。從這里可以看出,當時對凸透鏡的聚焦已經有充分的認識。
唐王游月宮鏡
Ⅶ 分光計是一種什麼光學儀器
分光計數精確測定光線偏轉角的儀器,也稱測角儀。它是光學實驗中常用的實驗儀器。
Ⅷ ()是用來測量遠方兩個目標之間夾角的光學儀器。怎麼做
六分儀是用來測量遠方兩個目標之間的夾角的光學儀器。
六分儀所基於的原理很簡單:光線的反射角等於入射角。實際上,六分儀也可以測量任意兩物體之間的夾角。
其原理最初由牛頓(以及更早的胡克)提出。而固定式大型六分儀很早就由各大天文台建造,供天體測量之用(如第谷在汶島建造的紀限儀、格林尼治天文台的大六分儀等)。

(8)光學儀器是什麼擴展閱讀:
通常用它測量某一時刻太陽或其他天體與海平線或地平線的夾角。以便迅速得知海船或飛機所在位置的經緯度。六分儀的原理是牛頓首先提出的。
歷史上,六分儀除了在航海方面發揮了重大作用外,還曾幫助天文學家編制高精度星表。而星表的編制也促進了航海的發展,同時還給地理坐標的測量帶來了重大進步。另外還有航空用六分儀,結構與航海用六分儀基本相同,但望遠鏡視野中的地平線由水準線代替。現在也有電子六分儀生產。
Ⅸ 太空中最大的光學儀器是什麼
對於天文觀測來說,大氣是令人討厭的,它限制了人們的眼界。
人造地球衛星上天以後,天文學家和物理學家第一次看到了天文觀測的新希望。因為人們把天文望遠鏡搬到地球大氣之外的地球軌道上窺測天涯宇角,是完全可能的了。美國國家宇航局研製的空間望遠鏡是人類送上太空的最大的光學儀器。
空間望遠鏡全系統主要由望遠鏡、觀測儀器和輔助系統三部分組成。觀測儀器有天體微光照相機、廣角照相機、天體攝譜儀等。望遠鏡所獲得的圖像、測量數據、光譜分析資料都可以在空間望遠鏡上直接轉換成數字形式,經衛星再傳送到地面的宇宙控制中心。
空間望遠鏡進入地球軌道以後,可以通過磁力扭矩和反動輪控制它的方位。磁力扭矩一經接通電流便立即磁化,望遠鏡的方位就完全按照地球的磁場方向自動調整。每隔5年,空間望遠鏡就得進行一次大修,那時技術人員乘坐太空梭,在軌道上把它裝進機內、帶回地面;修好後,靠太空梭再把它送回軌道。
空間望遠鏡的分辨本領要比地面上同樣的望遠鏡強10倍以上,可以觀測到暗50倍、遠7倍的暗弱天體。無疑,太空中這台最大的望遠鏡用於天文觀測,將獲得更多的資料,對於研究恆星的誕生和死亡、星系的演化,以及揭示類星體、黑洞、宇宙射線大爆發等「宇宙之迷」的奧秘,將作出重大貢獻。
Ⅹ 光學儀器如何進行使用
光學儀器使用時,首先需要明確一切的工作原理以及檢測的方向,這樣在操作過程當中,嚴格按照的使用方法進行正確操作就可以。