师：同学们，图片中有一条笔直的马路延伸向远处，你们看到的马路宽度有怎样的变化？

　　生：越远处的马路看起来显得越窄。

　　师：对，我们知道人的眼睛就像一架照相机，当物体远离时，视网膜上的像就变小了，所以给我们一种远小近大的感觉。正因为如此，人的视力有限，一些太远太小的物体无法观察。那人们是怎样克服这种困难的呢？

　　生：可以用望远镜观察远处的物体，用显微镜来观察微小的物体。

　　师：非常好。今天这节课我们就一起来认识它们。通常的简易望远镜和显微镜可以看作是由两个透镜组成的。使用望远镜时，对着被观察物体的透镜叫做物镜，靠近眼睛的透镜叫做目镜。如果观察某一物体时发现不够清晰，我们可以调节旋钮，改变目镜和物镜之间的距离，直到看到清晰的物体。要注意的是，不能用望远镜观察太阳或者其他强光源，以免伤害我们的眼睛。同学们，在本章前几节中，我们曾学过透镜的相关知识，请你们回想一下关于透镜的应用。

　　生：凸透镜对光有会聚作用，制成的眼镜可以帮助远视眼患者看清楚近处的物体。凹透镜对光有发散作用，制成的眼镜可以帮助近视眼患者看清楚远处的物体。

　　师：很好。当物体距离凸透镜不同距离时，可以成不同性质的像，有不同的应用。当物距大于两倍焦距时，成倒立缩小的实像，应用如照相机。当物距小于两倍焦距而大于一倍焦距时，成倒立放大的实像，应用如投影仪。当物距小于一倍焦距时，成正立放大的虚像，应用有放大镜。那么望远镜的成像又是怎样的呢？和它们又有什么关系呢？望远镜又是怎么发明的呢？

　　生：1608年，荷兰的一位眼镜制造师无意间通过两个透镜看远处的物体时，发现远处的物体变近了，从而导致了望远镜的发明。

　　师：对，同学们，你们做过这样的尝试吗？让我们一起来试一试。取两个焦距不同的凸透镜，以焦距较短的凸透镜为目镜，以焦距较长的凸透镜为物镜。通过两个凸透镜观察远处的物体。调节凸透镜之间的距离，直到看得最清楚为止。试一试你们所看到的像有什么特点？

　　（同学们尝试观察）

　　师：我们一起用这样的两个凸透镜来观察远处雕塑上的大字。事先老师已经调节好两个凸透镜之间的距离，看到的是一个倒立的像，感觉就在眼前，为什么成这样一个像呢？我们可以分析其成像规律。物镜的焦距约30厘米，物体在几十米开外。所以远处的物体通过物镜成了一个什么像？

　　生：是倒立缩小的实像。

　　师：非常好。这个实像如同照相机成像。形成这个实像的光继续向前传播。这个实像如同一个物体一样通过目镜再次成像。由于物距小于一倍焦距，通过目镜成正立放大的虚像。这个目镜就相当于一个放大镜。与物体相比，最终成了一个倒立缩小的虚像，尽管是缩小的。由于此时的虚像非常靠近我们的眼睛，所以让人感觉物体就在眼前，实现了望远的功能。

　　师：利用长焦距凸透镜作为物镜，短焦距凸透镜作为目镜，这就是德国天文学家开普勒于1611年组装的望远镜。这种望远镜适宜用于观察行星和月球，通常称为开普勒天文望远镜。而第一位把望远镜用于科学研究的是意大利物理学家伽利略。1609年，伽利略用长焦距凸透镜为物镜，短焦距凸透镜为目镜，制作了望远镜来观察天体，以确凿的证据支持了哥白尼的日心说。望远镜的诞生有力地推动了天文学的发展。根据这个成像原理图，同学们能否看懂伽利略望远镜的成像情况？

　　生：是一个近在眼前的正立的像。

　　师：对。在望远镜发明后，人们在使用望远镜的过程中不断提升、改进其功能。1668年，牛顿用金属磨制的凹面镜代替凸透镜作为物镜，制成了第一台反射式望远镜。由于这种望远镜在观察天体时成像更明亮，像不易发生变形，因此现代大型天文望远镜大多采用这种形式。进入20世纪后，射电天文望远镜问世，它是通过接收天体发出的无线电波进行观察的。我国的500米口径球面射电望远镜是世界最大单口径射电天文望远镜，被世界誉为“中国天眼”。1990年，哈勃空间望远镜被送入太空，它避免了大气层的干扰，将人们的视觉范围扩展到宇宙的深处。