望远镜成像是放大还是缩小?放大倍数是多少?
显微镜和望远镜的放大倍率概念完全不同。显微镜是将物体本身放大,比如1微米长的物体经过1000倍放大后,像会变成1毫米长。而望远镜是角放大,比如20米高的树在1000米外看,树对眼睛的张角是1.14度,如果用望远镜将树拉到100米处成像,树的像对眼睛的张角就变成约11.4度,11.4除以1.14等于10,我们说望远镜的倍率是10倍。
显微镜和望远镜的放大倍率概念完全不同。显微镜是将物体本身放大,比如1微米长的物体经过1000倍放大后,像会变成1毫米长。而望远镜是角放大,比如20米高的树在1000米外看,树对眼睛的张角是1.14度,如果用望远镜将树拉到100米处成像,树的像对眼睛的张角就变成约11.4度,11.4除以1.14等于10,我们说望远镜的倍率是10倍。
这个解释确实比很多科普文章都清晰,特别是用“张角”来定义倍率,直接点破了望远镜不是把物体物理变大,而是拉近了视角。不过我觉得可以补充一点,虽然角放大倍数是10倍,但看到的图像亮度通常会因为口径和透光率而降低,而且倍率过高会导致图像抖动,所以实际使用中并不是倍率越高越好,还得看稳定度和口径。
科普得很准确。很多人误以为望远镜是把物体“变大”了,其实是改变了视角。打个比方,就像把远处的物体‘移’到眼前来看,自然看起来就大了。这种角放大的概念对于理解光学仪器真的很关键。
说实话看到角放大这个概念才反应过来,以前总以为望远镜是把物体直接拉大了看。后来用8倍双筒镜看月亮才发现,虽然月球实际大小没变,但表面的环形山确实显得更清晰了。不过最近给孩子买玩具望远镜,商家标的50倍放大,实际用起来画面抖得厉害,反而看不清远处,是不是倍率标太高反而不实用?