Телескоп и микроскоп (2 линзы)

Две тонкие линзы на общей оптической оси используют параксиальную формулу для тонкой линзы дважды: расстояние до первого изображения становится расстоянием до объекта для второй линзы через u₂ = d − v₁, где d — расстояние между линзами. Предустановки аппроксимируют телескоп-рефрактор Кеплера (положительный окуляр), телескоп Галилея (рассеивающий окуляр) и составной микроскоп (короткий объектив, близкий объект). Лучи показывают параллельный и главный ход, продолженные через обе линзы.

Для кого: Геометрическая оптика после симулятора с одной линзой; сравнивает концепции углового увеличения телескопа и линейного увеличения микроскопа.

Ключевые понятия

  • тонкая линза
  • телескоп
  • Галилей
  • Кеплер
  • микроскоп
  • увеличение

Как это работает

**Двухлинзовая** параксиальная схема: **объектная** стрелка испускает главный и параллельный лучи через **объектив** и **окуляр**. **Кеплер** (обе собирающие) инвертирует промежуточное изображение; **Галилей** использует **рассеивающий** окуляр для прямого изображения; **составной микроскоп** использует **короткофокусный объектив** и **действительное промежуточное изображение** между линзами. Расстояние **d** — это расстояние между линзами вдоль оси.

Основные формулы

1/f = 1/u + 1/v   (each lens)
u₂ = d − v₁   (intermediate image → second object)
M_total = M₁ M₂   ·   telescope (distant): |M| ≈ f_obj / |f_eye|

Часто задаваемые вопросы

Почему промежуточное изображение может выглядеть «неправильно» при некоторых настройках ползунков?
Реальные системы имеют ограничения по длине тубуса, полевые линзы и аберрации. Эта страница рассматривает параксиальный и идеальный случай: она предназначена для отслеживания цепочки вычислений по формуле тонкой линзы, а не для спецификации коммерческого прибора.
Когда справедливо |M| ≈ f_об / f_ок?
Для удалённого объекта промежуточное изображение формируется вблизи фокальной плоскости объектива; при расположении окуляра на стандартном для расслабленного наблюдения в телескоп расстоянии, угловое увеличение часто приводится как отношение фокусных расстояний. Страница показывает эту эвристику, когда расстояние до объекта велико по сравнению с фокусными расстояниями.

Другие симуляторы в этой категории — или все 37.

Вся категория →
НовоеНачинающий

Шепчущая галерея (Лучи)

Круговое зеркало: пологие хорды перефокусируют акустическую энергию в точку, противоположную источнику (геометрическая оптика).

Запустить симулятор
НовоеСредний

Волоконная брэгговская решетка

λ_B = 2 n_eff Λ; Игрушечная лоренцева отражательная способность в зависимости от λ и длины волны зонда.

Запустить симулятор
НовоеНачинающий

Лазерная спекл-структура

Волны со случайными фазами: |Σ e^{i(k·r+φ)}|² зернистая структура (качественное описание).

Запустить симулятор
НовоеСредний

Закон Брэгга (рентгеновское излучение)

2d sin θ = nλ в зависимости от θ; кристаллические плоскости и условие конструктивного отражения (схематично).

Запустить симулятор
НовоеНачинающий

Калейдоскоп

N-кратная поворотная симметрия + опциональное зеркало: одна бусина вычерчивает симметричный мандалоподобный след.

Запустить симулятор
НовоеСредний

Каустики в кофейной чашке

Параллельный пучок, сегмент круглой чашки, плотность отражённых лучей на линии стола.

Запустить симулятор