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“地球卡丁车”(09年3月) 8 页 4007字
望远镜变变变
第一部分:第一架实用望远镜
仔细看看这幅图,以前见过它吗?这是什么东东,能猜出来吗?
放图4 伽利略望远镜
告诉大家,这是望远镜——世界上第一架实用望远镜哦!样子有点怪,但是它很管用的哦,它就是伽利略望远镜。
接着,我们就来看看伽利略和他改造过的望远镜的故事吧!
改造望远镜
放图5 伽利略
其实,在伽利略之前,已经有人在设计望远镜了。1590年左右,第一架望远镜诞生,但是这架望远镜的质量实在太差,当然它的光学效果也很差,根本就起不了什么作用。
1609年年初,意大利伟大的天文学家伽利列奥·伽利略(1564—1642)得知了这个消息。他决定靠他在帕多瓦的工场和工人,对它进行改进。
最后,他造出了一架精细的望远镜,上面安装了极好的透镜,外套一根铅管,并进行了精细的校准。
改造后的望远镜就起作用了!“什么东西用它一看,就好像扩大了近1000倍”,伽利略喜不自禁地在日记中写道。
放图3 正因为有了望远镜(见右页),伽利略才得以画出了最早的月相图。
狂热的伽利略
接下来的日子里,伽利略就抱着他的宝贝望远镜,整夜整夜地沉浸在探索宇宙的狂热中。
银河,关于它有着数不清的神话与传说。这之前,人们只是无限地想象着,而现在,伽利略通过望远镜能看到,它是由无数肉眼无法区分的小星星组成的。通过望远镜,伽利略还发现月亮上有“海”(这实际上是大片平坦的岩石面)、有山脉以及各种各样的火山口。
凭借这架望远镜,伽利略“看”到了宇宙的更多的真实面貌。这真是一个梦幻中的景象,宇宙比他原先想象的还要丰富,还要广阔,还要令人神往。
“我对上帝感激不尽,这些奇妙的事物几千年来一直不为人所知,而上帝却让我成了第一个观察到它们的人”,伽利略在日记本上这样写道。
对准木星和金星
1610年1月7日凌晨一点钟,伽利略把他的望远镜对准了木星。他发现一系列天体在围绕这个巨大的行星转动。
9月,他观察到了金星上的月牙形,接着又观察到了土星光环。
放图6、7 金星上的月牙形
现代天文学就这样发展起来了。
第二部分:要借一双“眼睛”
肉眼能看多远
我们的眼睛就是一个非同凡响的仪器。你知道我们在黑夜中能观察到多远吗?几千米、几百千米……
这肉眼能够观察到的距离实在有限,与宇宙中的天文距离比较一下,相差实在太远了!
天文距离太远了
要想测量宇宙中的天文距离,千米这个单位实在是太小了,甚至微不足道。天文学家们采用了另一个单位,这就是“光年”。
在真空(宇宙空间就可视为真空)中,光以30万千米/秒的速度运行。在一年当中,光大约要运行94605亿千米。这个距离就被称为一光年。离太阳最近的恒星——普罗西马和太阳的距离是4.22光年(约400000亿千米)。
至于那些稍短一点的天文距离,我们就用光日、光时、光分或光秒来计算。如:月亮和我们的距离是l/4光秒,太阳和我们的距离则是8光分。
离我们的银河系最近的星系——仙女座星系,用肉眼看起来就是一个模糊的小斑点。这个小斑点实际上是由成百上千亿颗星体发出的光组成的。而从那里传到我们这里的光,要经过200万年才能到达。
放图2
望远镜来帮助你
所以,我们对天空的观察结果,与距离有着直接的联系。
在成千上万年的时间里,人类一直用肉眼观察天空。在沉沉的黑夜中,他们捕捉到了星星的颜色,猜测在星座群背景上的乳白色小云团,注意着行星的舞蹈,带着恐惧或者敬意迎接美丽的闯入者——彗星!
怎么样才能看得远些、再远些,我们需要再借一双“眼睛”!这双“眼睛”就是光学仪器!伽利略望远镜(或称折射望远镜)的问世,是光学仪器发明制造的起点。接着,反射望远镜也诞生了。这些光学仪器在天文学上应用,改变了人类对宇宙的认识。
这些望远镜的功能很简单,就是能更清楚地区分肉眼看不清楚的东西,揭示肉眼无法看到的事物,从而把宇宙的极限推得更远。
如果你想看到月球上的火山口、土星上的光环、木星上的云团、太阳表面的黑子(观察太阳时要非常小心),用一个普通的望远镜就可以做到啦!
放图1 一架业余爱好者的天文折射望远镜
第三部分:望远镜向前走
折射望远镜来了
之前,我们一直用肉眼观察天空。它们可以适应黑暗,并使我们观察到天空中大量奇特的景象。如果我们有猫头鹰的眼睛,那么天空看起来就会明亮得多,我们就可以看到很多过于暗淡的星体及过于微弱的光亮。
伽利略望远镜的发明使我们有了“新的眼睛”。
伽利略望远镜的原理非常简单。用一个大的透镜(即物镜)对准我们想观察的物体,眼睛通过一个小的透镜(即目镜)来观察。物镜接收光,并像照像机的镜头一样形成一个影像。目镜则像放大镜一样起放大的作用。
我们的“新眼睛”非常明亮,它使我们可以看到10倍于从前的星体,可以看见月球上的地势起伏,可以观察行星体,而肉眼只能看出它们是一些发光的球体。
放图8
放图9 伽利略望远镜(折射望远镜)的原理
目镜 物镜的透镜 镜管
从天而降的大火 放图10
公元前2lO年,意大利西西里岛的锡拉库萨城遭罗马军队围攻。这个舰队由骁勇善战的克罗第乌斯·马尔赛路斯统率,他的另一个名字马居斯更为人所熟知。
锡拉库萨的军队一直固守着城池,但它在力量的对比上没有优势。
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