简易潜望镜

◎重庆市育才中学校 余茂竹 李建 李鸿

利用平面镜和构造不一样的透镜，我们可以制作出简易潜望镜。不信？一起来试试吧。

一、设计思路

平面镜可以反射光，根据平面镜可以改变光路这一原理，我们设计基本潜望镜，其光路图如图1所示。我们在B处可以观察到A处的物体，但看不到放大后的效果。

图1

伽利略望远镜可以放大视角，它与基本潜望镜组合，能叠加放大的效果。

我们将基本潜望镜和伽利略望远镜组装成具有放大功能的简易潜望镜，其光路图如图2所示。

图2

二、制作材料

两截直径为5 cm的PVC水管，一截直径为4 cm的PVC水管，两个直角弯头，两块平面镜，一个凸透镜，一个凹透镜，胶水，卷尺。如图3所示。

图3

三、制作过程

1.把两块平面镜分别粘在两个直角弯头中，平面镜与直角弯头的角平分线垂直，如图4所示。

图4

2.把两个直角弯头套在其中一截直径为5 cm的PVC水管上，如图5所示，基本潜望镜就做好了。

3.把凸透镜粘在另外一截直径为5 cm的PVC水管一端，把凹透镜粘在直径为4 cm的PVC水管一端，如图6所示。

图6

4.把粘有凸透镜和凹透镜的PVC水管套在一起，透镜朝外，伽利略望远镜就做好了。如图7所示。

图7

5.把基本潜望镜和伽利略望远镜组合在一起，制作出具有放大功能的简易潜望镜，如图8所示。

图8

四、使用方法

把简易潜望镜固定在手机自拍杆上，如图9所示。调整三角支架的高度和直角弯头所对的方向。

图9

利用简易潜望镜观察远处红圈中的物体，伸缩直径为4 cm的PVC水管，调节凸透镜和凹透镜之间的距离，直到视野清晰。观测到的图像如图10。

图10

五、体验分析

通过设计和制作简易潜望镜，我们成功实现了低成本观测障碍物后距离较远的物体。尽管简易潜望镜在成像质量方面无法与专业装置媲美，但为普通爱好者提供了一个DIY的选择。未来，我们会考虑使用更优质的材料或改进光学设计，以提高简易潜望镜的性能。