怎么用望远镜里的十字叉丝测距？

用望远镜测量距离的方法是： 拿起望远镜，先调整一下目镜的间隔和焦距，便能清晰地看到：在右镜筒的玻璃片上，刻有十字分划。从十字交点起，左右的叫方向分划，上下的叫高低分划。每一个大分划是十密位，每一个小分划是五密位。 测量方向角时用方向分划，测量垂直角时就用高低分划。测量时，要持平望远镜，用任一方向分划(或高低分划)对准目标的一端，读出到目标另一端间的密位数，即为该目标的方向角(或高低角)。如果所测两目标间的方向角，大于望远镜的全部方向分划数，可在两示间选一辅助点分段测量，再将各段的密位数相加。 测出方向角(或高低角)后再根据已知目标的宽度(或高度)，按下面的密位公式就可以计算出距离。 距离=目标宽度(或高度)×1000密位数 例如，已知某目标的宽度是100米，测得其方向角为70密位，到该目标的距离则为： 100米×1000/70=1429米 为什么密位公式能计算距离呢 只要弄清密位是怎么回事，这个问题也就自然明白了。 直角90度、平角180度、圆周角是360度，这谁都知道。如果说1500密位、3000密位，有些同志可能就陌生些，可是炮兵的同志就熟悉。其实“度”和“密位”，都是表示角度的两种不同单位。把一个圆周分成360等份，每一等份弧长所对的圆心角称为1度角；如果把圆周分成6000等份，每一等份弧长所对的圆心角叫1密位。换句话说，1密位所对弧长，则等于圆周长比六千，若写成比式，就是：弧长=圆周长。 密位=6000 如果根据圆周长与半径的关系，把圆周长换成半径，这个比式又可以写成：弧长/密位=6半径/6000。这样变换的结果，每1密位所对弧长恰好等于半径的1/1000。因此，就可以写成：弧长/密位=半径/1000。 在实地测量中，当角度不大于300密位时，弧长与弦长很接近，可以把弦长当成弧长。这个弦长就是观测的目标宽度(或高度)，半径就是实地距离，这样，就可以列出密位公式。 宽度(高度)/密位=距离/1000，宽度(高度)×1000/密位数=距离 这就是密位公式的来源和它为什么能够求算距离的道理。 从密位公式可以看出距离、目标宽(高)度和角度值三者之间的关系，所以，知道目标宽(高)度能求出距离；同样，知道了距离也能求出目标宽(高)度。为了便于记忆公式，根据实践经验，下面的图形和口诀是帮助我们记忆的一种好形式，这个口诀是： 上间隔，下一千，距离、密位在两边，要想求得那一个，对面相乘除邻边。 上面介绍的用指北针、臂长尺和望远镜测量距离的方法，都要先知道目标的尺寸(宽度或高度)才能测量。

画电路图

   (1)用“直线”工具画出电路图的轮廓，见图5(a)。　

   (2)把电阻编辑成适当大小，拷贝三个备用，其中两个翻转成垂直状，然后一个个移到电路轮廓图 中，每移动一个以前，先把原来的图形“组合”一次，使绘图操作时的对象始终只有两个，这样在不容易对齐的时候可以采用“微调坐标线”的命令调整水平间距或垂直间距，配合“微移”命令使之对齐。                     

 （3）使用与移动电阻相同的方法把电容和电感移进电路轮廓图中。　

   (4)画功率表的电压表。可以使用“直线”和“椭圆”工具直接在电路轮廓图中作图，画好圆形后双击圆形句柄，在随之出现的“设置文本框格式”对话框中，把填充格式改为“白色”，然后利用圆形句柄画出与之正交的两条直线。一般来讲，作图时可画得大一些，组合以后再缩小。　

   (5)画交叉点和箭头。可以用“自选图形”菜单“流程图”子菜单的“联系”工具画一个交叉点，编辑成合适大小后拷贝几个，移进电路轮廓图，用“微调”命令使之定位。用“箭头”工具在电路轮廓图中直接画上箭头，如果不好对齐，把“绘图”菜单下的“调整坐标线”对话框中的“水平间距”和“垂直间距”都设定成“1磅”，基本上都可以对齐。完成后的电路图见图5(b)。

用透镜作物镜的望远镜被称为折射望远镜，在历史的演变中，用凹透镜作目镜制成的望远镜被称为伽利略望远镜；用凸透镜作目镜制成的望远镜则被称为开普勒望远镜。因为单透镜物的镜色差和球差都相当严重，所以现代的折射望远镜都是用两块或两块以上的透镜组作物镜制成的。其中以双透镜物制成的望远镜应用的最普遍和广泛，这种望远镜是由相距很近的一块冕牌玻璃制成的凸透镜和一块火石玻璃制成的凹透镜相叠在一起组成，这两种透物镜相结合后，可以完全消除透出的景物波长，对得出的景物位置色差也可以相对的减弱。

双透物镜的体积和视野范围都比较小。双透镜物镜的相对口径较小，一般都在1/15～1/20之间，很少大于1/7，可用视场也不大。人们将口径小于8厘米的双透镜物镜可将两块透镜胶合在一起的望远镜称为双胶合物镜；要增加相对口径和视场的使用，可以采用多透镜物镜组。

伽利略望远镜具有结构简单、光能损失少、镜筒短、携带轻便、视野成像比较正的良好特点，但是它的事物扩展倍数小，观察视野面小，一般都是充当观看近距离的观剧镜和玩具望远镜。在使用开普勒望远镜时，需要在物镜后面添加棱镜组或透镜组来转像，使眼睛观察到的景物是正像。但是开普勒望远镜采用的是前宽后窄的双筒结构，这种结构可以组成双直角棱镜正像系统，这套系统可以在纠正原有望远镜结构中，形成的倒立成像系统；同时还可以将望远镜的体积和重量，在很大限度上减小。其缺点就是透镜正像系统需要采用一组复杂的透镜来将成像像倒转，这样做成本比较的高。但是由俄罗斯人发明的20×50三节伸缩古典型单筒望远镜就大大的避免了这项情况的出现，它是采用精良的透镜正像设计系统来进行事物成像的。

现代人们用的折射望远镜一般都是采用开普勒结构。由于折射望远镜的成像质量比反射望远镜好，视场大，使用方便，易于维护，中小型天文望远镜及许多专用仪器多采用折射系统，但大型折射望远镜制造起来比反射望远镜困难得多，因为冶炼大口径的优质透镜非常困难，且存在玻璃对光线的吸收问题，所以大口径望远镜都采用反射式。

1611年，德国天文学家开普勒首次用两片双凸透镜分别作为物镜和目镜，使放大倍数有了明显的提高，因此后人将这种光学系统称为开普勒式望远镜。现在人们用的折射式望远镜还是这两种形式，天文望远镜是采用开普勒式。需要指出的是，由于当时的望远镜采用单个透镜作为物镜，存在严重的色差，为了获得更好的观测效果，需要用曲率非常小的透镜，这势必会造成镜身的加长。此后，天文学家一直想研制出更长的望远镜，但最后几乎都以失败而告终。

1757年，杜隆经过对玻璃和水的折射与色散现象的研究，为消色差理论奠定了基础，并用冕牌玻璃和火石玻璃制造了消色差透镜。从此，消色差折射望远镜完全取代了长镜身望远镜。但由于当时科技发展的局限性，很难铸造出较大的火石玻璃。最初研究消色差望远镜时，人们能磨制成的最大的透镜只有10厘米。

19世纪末，由于制造技术有了很大的进步，随之出现的就是制造大口径的折射望远镜的科学热潮。世界上现有的8架70厘米以上的折射望远镜有7架是在1885年到1897年期间建成的，其中最有代表性的是1897年建成的口径102厘米的叶凯士望远镜和1886年建成的口径91厘米的里克望远镜。

折射望远镜最适合用来做测量天体方面的工作，因为其焦距长，底片比例尺大，对镜筒弯曲不敏感。但是它总是有残余的色差，同时对紫外、红外波段的辐射吸收很厉害。而巨大的光学玻璃浇制也十分困难，到1897年叶凯士望远镜建成，折射望远镜的发展达到了顶点，此后的这一百年中再也没有更大的折射望远镜出现。这主要是因为从技术上无法铸造出大块完美无缺的玻璃做透镜。同时，在重力作用下，大尺寸的透镜变形会很严重，因而丧失敏锐的焦点。

线胀系数测定装置升温不能过快,最高温度不能超过100 C

粗调节望远镜标尺装置,使之与光杠杆等高,可采取估望远镜镜身描准的方法,再调节光杠杆镜面垂直,使望远镜镜身和标尺在平面镜子中的虚像在一条直线上

望远镜目镜使能清晰看到十字叉丝再调节物镜,并适当移动标尺系统,直到清晰看到标尺像,并使之处于视场中部,保证望远镜系统无视差

用牛顿环测区侓半径实验中如不是侧直径而是测弦长是否可以？为什么？理论和实验分别说明

在一平板玻璃上放一曲率半径很大的平凸透镜，让凸面与平板玻璃接触，在平板玻璃与平凸透镜之间就会形成一层空气薄膜。当以平行单色光垂直入射时，入射光将在此薄膜上下两表面反射，产生具有一定光程差的两束相干光。在透镜表面就会形成以接触点为中心的明暗相间的一组同心圆环，该圆环图样称为牛顿环，通常也将这个装置称作“牛顿环

”(不会影响)

由空气薄膜干涉理论可知，反射光的干涉条件为：

明条纹；2e+λ/2=2kλ/2(k=1,2,3……)

暗条纹；2e+λ/2=(2k+1)λ/2(k=1,2,3……)

根据截面的几何图形可知：

r2=r2-(r-e)2

=2re-e2

其中：e为空气薄膜厚度；λ为入射光波长。

可以证明，牛顿环m级暗环的直径dm与平凸透镜的曲率半径r及入射光波长λ之间有如下关系：

dm＝（4mrλ）1/2

如已知λ，用实验方法测量暗环直径dm，就可以根据上式算出球面的曲率半径r。

2用牛顿环测曲率半径

由于平板玻璃和平凸透镜的接触点受力会产生形变，而且接触点处也可能存在尘埃或缺陷等，故牛顿环的中心可能不是暗点而使级数不易确定。加之牛顿环的干涉条纹并不锐细，在测量直径时基线对准条纹时的定位误差约为条纹间距的1/10，因此在实际操作中常常采用如下公式：

r=（dm2-dn2）/4(m-n)λ

式中dm和dn分别为第m级和第n级暗环的直径。

3测量结果的不确定度

当环序m、n保持不变，测量多组dm、dn值时，r为等精度测量。

被测量r的最佳估计值：

被测量r的不确定度δr（用下列近似公式）

式中δdm、δdn为dm、dn的不确定度。δdm、δdn又各自分为两类：δa、δb，当测量次数取6－10次时，δa≈σ，σ为标准偏差。而δb≈δ仪，故有：

σ由公式求出

4．光学测量中的对准与调焦技术

对准又称横向对准，是指一个目标与比较标志（叉丝）在垂直瞄准轴方向的重合或置中。调焦又称纵向对准，是指一个目标像与比较标志在瞄准轴方向的重合。对准和调焦通常也可描述为等高、共轴和消视差。

缝；透镜L1将光源Q发出的光会聚于单缝S上，以提高照明单缝上的光强度；B为双棱镜；L2为辅助成像透镜，用来测量两虚光源S1、S2之间的距离d；P为观察屏，用作调节光路；M为测微目镜。

根据光的干涉理论和条件，为获得对比度好、清晰的干涉条纹，调节好的光路必须满足以下条件：

（1）光路中各元件同轴等高。

（2）单缝与双棱镜棱脊严格平行，通过单缝的光对称地射在双棱镜的棱脊上。

（3）单缝宽窄合适，否则干涉条纹对比度很差。

3．光路调节

实验中单缝S宽度的调节是单边移动来实现的，故单缝应置于三维可调滑块上；双棱镜B置二维可调滑块上；辅助成像透镜L2置三维可调滑块上。

（1）目测各器件共轴等高。

（2）调节光源Q、透镜L1及单缝S使光对称射在双棱镜B的棱脊上。

（3）单缝S与双棱镜B距离合适（一方面两者距离越大，干涉条纹越蜜；另一方面经双棱镜折射后的光线汇聚在单缝上。），将测微目镜M置于双棱镜后附近处，在改变单缝宽度、取向的同时观察干涉情况，以获得对比度好、清晰的干涉条纹。

（4）移动测微目镜使其与单缝的距离略大于辅助成像透镜L2四倍焦距。注意在移动测微目镜的同时观察干涉条纹，若干涉条纹朝一边移动则通过调节放置单缝的三维可调滑块，使干涉条纹处于目镜中央。

（5）在双棱镜与目镜之间加入辅助成像透镜，移动其位置使通过目镜能观察到虚光源两次成像。

（6）固定各器件之间距离不变，测量有关量。

3．测微目镜

测微目镜是用来测量微小间距的仪器，由目镜、可动分划板、固定分划板、读数鼓轮与连接装置组成。其结构外形简图如图3-15-3所示。

使用时，通过转动读数鼓轮带动丝杆可以推动可动分划板左右移动，该分划板上刻有十字交叉线，其移动方向垂直于目镜光轴，移动距离可通过带有刻度的不动鼓轮及可动读数鼓轮读出。测微目镜的读数方法与螺旋测微计相似，竖线或交叉点位置的毫米数由不动鼓轮的刻度读出，毫米以下的读数由可动鼓轮上确定。本仪器测长范围0～10mm，测量精度为001mm，可以估读到0001mm。

使用时应先调节接目镜，叉丝清晰后（此时待测物须成像在分划板平面上）转动鼓轮，推动分划板使叉丝的交点或竖线与待测物的像边缘重合，便可得到一个读数。转动鼓轮使叉丝的交点或竖线移动到待测物像的另一边缘上，又得到一个读数，两读数之差即为待测物像的大小。

注意事项：

（1）测微目镜中十字叉丝移动的方向应与被测物线度方向平行，即竖线与之垂直。

（2）为消除鼓轮的丝杆螺纹与螺母之间存在间隙以及鼓轮空转所引起的系统误差，测量应缓慢朝一个方向转动鼓轮，中途不可逆转。

（3）转动鼓轮观测十字叉丝的位置时，不要移出其观测范围（0~10mm）。

（4）不要用手触摸任何镜头。

http://jpkcnwpueducn/jp2005/10/experiment/part_sljgs/part_sljgshtm