望遠(yuǎn)鏡實(shí)際上就是一個(gè)使遠(yuǎn)處的物體看起來變近的工具。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能,,望遠(yuǎn)鏡上有一個(gè)裝置(物鏡,,也叫作主鏡)可以收集遠(yuǎn)處物體發(fā)出的光,并將光線(圖像)傳到另一個(gè)裝置(目鏡透鏡)的焦點(diǎn)處,,后者會(huì)將圖像放大并傳到您的眼里,。按照以下的步驟,您就能自己在家里制作出一個(gè)簡(jiǎn)單的望遠(yuǎn)鏡,。
兩片放大鏡——直徑大約在2.5——3厘米之間(如果其中一片放大鏡比另一片大些,,效果會(huì)更好)、一個(gè)紙筒——用紙巾或者禮品包裝紙卷成筒狀(長(zhǎng)一些會(huì)比較好),、膠帶,、剪刀、一把直尺,、碼尺或者卷尺,、印有內(nèi)容的紙——報(bào)紙或者雜志都可以。
拿出兩片放大鏡和一篇打印好的文章,。
將一片放大鏡(大的那一片)放在您和紙之間,。文章上的影像看起來會(huì)很模糊。
將另一個(gè)放大鏡放在您的眼睛和第一個(gè)放大鏡之間,。
前后移動(dòng)第二片玻璃,,直到印刷內(nèi)容看起來非常清晰。您將注意到文章看起來變大了,,并且是倒立的,。
請(qǐng)一個(gè)朋友幫助測(cè)量?jī)善糯箸R之間的距離,,并記錄下來。
在紙筒靠近前端開口處大約2.5厘米的地方剪一個(gè)槽,。不要將卷筒剪穿,。這個(gè)槽應(yīng)能夠容納較大的那片放大鏡。
在紙筒上再剪一個(gè)槽,,這個(gè)槽與第一個(gè)槽之間的距離等于您的朋友所記錄的距離,。這是放置第二片放大鏡的地方。
將兩片放大鏡放在相應(yīng)的槽上(大的放在前面,,小的放在后面),,并用膠帶將它們固定好。
在較小的放大鏡后面留大約1——2厘米的卷筒,,將多余的卷筒剪掉,。
用這個(gè)望遠(yuǎn)鏡來看印有內(nèi)容的紙張,以檢查它是否制作成功了,。您也許要花點(diǎn)精力來確定兩個(gè)鏡片之間的準(zhǔn)確距離,,從而使圖像能夠聚焦。
您已經(jīng)制作成了一個(gè)簡(jiǎn)單的折射望遠(yuǎn)鏡,!有了這個(gè)望遠(yuǎn)鏡,,您就可以用它來觀察月亮、一些星團(tuán)和地球上的東西(比如鳥),。
以上就是普通望遠(yuǎn)鏡的制作方法,,接下來讓我們一起看看如何制作更專業(yè)的天然望遠(yuǎn)鏡。
在這里我給大家介紹的是鏡片材料易找的開普勒式的折射望遠(yuǎn)鏡,,這類望遠(yuǎn)鏡也是最容易制作的,,它沒有太高的要求,視場(chǎng)較大,,容易找到被觀察對(duì)象,,凸透鏡在今天這個(gè)社會(huì)里也是比較容易找到的,不像反射式,,凹面鏡不是從廠家購(gòu)買,,就只能通過自己艱苦的磨制了,而且還不一定一次就磨成功,。我們這架望遠(yuǎn)鏡是屬于入門級(jí)的,,它不能與那些高檔的相比,但也能夠滿足一般的觀察要求,。對(duì)提高對(duì)天文的興趣和認(rèn)識(shí)還是有一定的幫助的,。
首先是望遠(yuǎn)鏡的放大倍率,因?yàn)槭侨腴T級(jí)的,為了保證畫質(zhì)和清晰度(即分辨率),,我們不要一度的貪圖追求放大倍數(shù),,寧愿小倍率清晰的觀察對(duì)像也不愿意大倍率的摸糊的觀察對(duì)像,那是對(duì)視覺的污辱,。在這里我給大家介紹的是一架30倍左右的望遠(yuǎn)鏡,,它能清晰的看到月球上的環(huán)形山,最大的行星木星看起來像一小圓盤,,在觀測(cè)條件好的時(shí)候能看到它上面的大紅斑,,至于土星光環(huán),如果你的鏡片質(zhì)量和手工制作做得足夠好,,在晴朗的夜空土星大距的時(shí)候,,勉強(qiáng)能看到它周圍有一些不尋常的東西,,沒錯(cuò),,那就是它的光環(huán)。
長(zhǎng)焦平凸透鏡一塊,,短焦平凸(雙凸也行)透鏡1-4塊,,紙筒(或用紙自己卷制),膠水等,。
一,、首先是物鏡,口徑在5厘米左右焦距在50-80厘米都行,,主要是看各位能找到什么樣的焦距,,理論上口徑越大焦距越長(zhǎng)越好,能找到1米到1米2的更加好,,這類鏡片現(xiàn)在比較難找,,不像以前,有郵購(gòu)的套件,,郵購(gòu)一塊口徑10厘米焦距1米2的鏡片還不是一件非常難的事,,現(xiàn)在不行了,沒這類鏡片郵購(gòu)了,,大家可以到網(wǎng)購(gòu)上搜索一下,,找一塊焦距80厘米的鏡片應(yīng)該也不是一件很難的事,我這部望遠(yuǎn)鏡用的是一塊口徑5厘米焦距80厘米的平凸透鏡,,是以前郵購(gòu)的,,切記一定要平凸透鏡,雙凸和新月型的凹凸透鏡不好,,做出來的效果很差,,主要是色差大和琦變非常厲害。一塊合用的鏡片一般是口徑和焦距比為1:8或1:15之間,比如口徑為5厘米的鏡片,,按1:15來算,,5X15=75厘米,我們這塊是80厘米還是可以的,。如果按1:8來算即5X8=40厘米,,意思是說一塊口徑5厘米的鏡片,焦距在40-80厘米之間都是合用的,,做出來的望遠(yuǎn)鏡成像還是好的,,低于或者超過這個(gè)范圍太多做出來的望遠(yuǎn)鏡成像就會(huì)很差了,就像你到二元店買一塊口徑10厘米的放大鏡,,它的焦距只有30多厘米這樣,,它的比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于1:8的范圍,只有1:3這樣子,,這種鏡片是不行的,,做出來觀察到的圖像琦變非常厲害,除非你只打算做一個(gè)給小孩子玩的玩具,。
鏡片我用白板紙(厚紙)來卷制外筒,,主要是為了方便安裝到物鏡筒身上,卷的厚度由你所擁有的物鏡筒內(nèi)徑來決定,,卷到直徑大小剛好放進(jìn)物鏡筒內(nèi)為準(zhǔn),。如果你的物鏡筒也是自己卷制的,那就可以省掉這一步了,,直接把物鏡筒卷到和物鏡的直徑大小一樣即可,。物鏡口徑5厘米,要做一個(gè)3厘米的光柵,,因?yàn)椴皇窍铉R片,,色差還是有的,只能以犧牲口徑的辦法來消除了,。如果你從網(wǎng)上花個(gè)幾百塊錢弄一塊消色差的鏡片那這個(gè)光柵就可以省了,,還不會(huì)犧牲口徑的集光量。
物鏡筒我是用一些硬紙筒來做的,,大家可以到噴繪的地方去問人家要,。
我們這塊物鏡的焦距是80厘米,物鏡筒的長(zhǎng)度只能比焦距略短20厘米左右,,因?yàn)槊總€(gè)人的視力不一樣,,我們還要制作一目鏡筒來調(diào)節(jié),以應(yīng)對(duì)不同視力的人觀看,。一般在工場(chǎng)得到的硬紙筒都比較長(zhǎng),,大家可以用鋸子根據(jù)鏡片焦距來鋸短紙筒,。
接下來做目鏡,此類鏡片是大家最容易找得到的,,幾乎地?cái)偵隙伎梢再I到,,在這里我用的是修理鐘表的那種放大鏡,因?yàn)槲易鲞@個(gè)望遠(yuǎn)鏡用的目鏡和那個(gè)顯微鏡的一樣,,是通用的,,當(dāng)然,你也可以用其它的鏡片,,鏡片的來源就是多種多樣了,,焦距用3厘米左右的兩塊可以組成一個(gè)焦距2.5厘米左右的復(fù)合目鏡,如果要做到消色差,,兩片鏡片的距離是單片焦距的三分之二,,焦距可以縮短到原來單片焦距的四分之三,這個(gè)比例是在其它制作望遠(yuǎn)鏡的書上看到的,,但按我的經(jīng)驗(yàn),,把兩塊鏡片直接問隔三毫米左右,可以縮短一半的距離,。
大倍率放大鏡用來做目鏡也是非常不錯(cuò)的,,它的放大倍率在5倍左右,,焦距和修鐘表的放大鏡一樣,,在4厘米左右,用三塊,,其時(shí)用兩塊也是可以的,,用一塊也行,但放大倍率就小了,,如果有單塊焦距3厘米的鏡片更加好,,兩塊就可以了,把焦距做到2厘米左右就可以了,,這樣這部望遠(yuǎn)的放大倍數(shù)就是80厘米÷2.5厘米=32倍,,如果目鏡焦距做到2厘米,那么它的放大倍數(shù)就是40倍,,如果你得到焦距為1厘米的放大鏡,,那這臺(tái)望遠(yuǎn)鏡的放大倍率就達(dá)到80倍。望遠(yuǎn)鏡的放大倍率是物鏡焦距除以目鏡焦距等于放大倍數(shù),,我們不能為了一味的追求放大的倍數(shù)而忽略了成像質(zhì)量,,在口徑相同的情況下,放大倍數(shù)越高,,畫面越暗,,大倍數(shù)在白天觀景和晚上看月亮還可以,,看星星就沒有必要了,就算你的放大倍數(shù)是200倍,,從望遠(yuǎn)鏡中看去仍然是一個(gè)小光點(diǎn),。
接下來我們要制作目鏡筒,因?yàn)槲镧R筒我們用了噴繪材料的硬紙筒,,目鏡筒只能自己卷制來配合物鏡筒了,。目鏡筒用250克左右的白板卡紙(牛皮紙之類的厚紙也行)來做,多卷幾層,,達(dá)到一定的厚度,,感覺有一定的強(qiáng)度就行了。我一般是卷4-6層這樣子,,因?yàn)榘装蹇埍旧碛幸欢ǖ挠捕?,又方便卷曲,卷出來的鏡筒有強(qiáng)度又帶點(diǎn)彈性,,非常適合,。卷好后可在內(nèi)壁做一光柵,最好是幾個(gè)光柵,,根據(jù)鏡筒的長(zhǎng)度來制作,,我做最多達(dá)到三個(gè),即在目鏡筒里隔幾厘米就做一個(gè)光柵,,這樣子可有效的減少光在內(nèi)壁的漫反射,,令觀察不再受到雜光的影響,對(duì)成像質(zhì)量有很大的保障,。接著就做一個(gè)目鏡接筒,,主要是把目鏡插入,方便更換不同焦距的目鏡以組成不同的放大倍率,。
最后把目鏡接筒用膠水粘在目鏡筒上即可,。
至此一架望遠(yuǎn)鏡基本完成,不過此時(shí)觀看的景物是倒的,,就是上下顛倒的,,這對(duì)天文觀測(cè)影響不大,因?yàn)樾切呛托行腔径际菆A形的,,也無所謂正反了,,如果白天用來觀景的話,在視覺上感覺就沒那么舒服了,,此時(shí)可以做一個(gè)正向鏡來改善這種視覺,,正向鏡其時(shí)就是一面鏡子,通過它可以把倒轉(zhuǎn)的圖像再倒一次變成正向的了,,但左右卻顛倒了,,不過這對(duì)觀看來說影響也不大了,。正向鏡的外殼用包裝紙箱的瓦楞紙來做,有厚度和一定的強(qiáng)度而且材料易找和便于粘貼,,里面粘一塊小鏡子,,最好是那種鍍鋁鍍?cè)诒砻娴溺R子,比如很投影機(jī)或幻燈機(jī)里面拆出來那種,,一般的普通鏡子也行,,但只能用來白天觀景,晚上用來看星星和月亮之類的不好,,因?yàn)殄兡ぴ诓AУ南旅?,加上玻璃有一定的厚度,光線在斜射時(shí),,會(huì)在玻璃表面和玻璃下面的鍍銀層之間發(fā)生多次反射,,鏡子越厚,多次反射的現(xiàn)象越明顯,,此時(shí)觀看到的星光會(huì)由一個(gè)按漸變的距離變成多個(gè),。這對(duì)觀察造成不必要的影響,所以最好能用銀子或鋁鍍?cè)诒砻娴哪欠N反射鏡,,而且鏡面要平,,不然圖像會(huì)琦變的。
上面那些都做好后,,一架望遠(yuǎn)鏡基本上就完成了,。