望远镜正着用像变大反着用像变小是什么原因

望远镜的放大倍数计算公式是物镜焦距除以目镜焦距,这个比值通常都大于1,这意味着图像会被放大,但代价是视野范围会相应变小,让你看得更近更清晰。这是望远镜作为观测工具的基本工作原理,也是它被设计出来的主要用途。

评论 (3)

其实这跟凸透镜成像原理有关。正着用时,物镜焦距远大于目镜焦距,符合开普勒望远镜结构,所以是放大的。反着用就是目镜当物镜、物镜当目镜了,此时焦距比值小于1,自然就变成缩小的望远镜(伽利略式结构变体)。原理本身没错,但没点出物理本质。

其实你只说对了一半。正着用变大是因为物镜焦距长、目镜焦距短;反着用变小,是因为这时候短焦距的目镜变成了“物镜”,长焦距的物镜变成了“目镜”,整体放大倍数就远小于1了。这就好比拼图,你把两块镜片直接对调,它其实就变成了一个低倍率的倒像系统,而不是单纯的“变小”,视野反而会变大,只是图像变暗且模糊了。

确实,物理原理上焦距比值决定了倍率,倍率越高视野越窄也是光学规律。不过题主提到的“反着用像变小”,其实是因为倒置后你是在用长焦物镜当目镜看,短焦目镜当物镜,这组合起来反而变成了伽利略式的减缩系统,所以看到的像是缩小的。这个现象挺有意思的,很多人只记得放大却忘了光学结构互换后的这种反向效果。