無焦望遠鏡：兩個鏡頭，無淨聚焦
1·預測
無焦（開普勒）望遠鏡放置物鏡和目鏡，使它們的焦點重合－平行光進入，平行光出。較短的目鏡焦距會帶來更高還是更低的望遠鏡放大倍率？
- 較短的目鏡提供較低的放大倍率。
- 目鏡焦距不影響放大倍率。
- 較高 — 放大倍率是物鏡與目鏡焦距的比率，因此縮小目鏡焦距會增加此比率。
2·設定
- 打開望遠鏡預設並按下重置。物鏡 f = 100 cm；兩個鏡頭由它們的組合焦距分開（無焦條件）。
- 啟用角放大率讀數。
- 設定每次試驗的目鏡焦距（物鏡固定在 f = 100 公分）並記錄所得的放大倍率。
3·收集數據
| 目鏡焦距f_e (cm) | 角放大率M |
|---|---|
| 10.00 | |
| 20.00 | |
| 30.00 |
針對三次試驗，繪製M（Y軸）相對1/f_e（x軸）的關係圖。
4·分析
- 對於一項試驗，使用 f_o = 100 cm 計算 M = −f_o/f_e。與表比較。
- 解釋為什麼放大倍率為負（倒像，典型的簡單開普勒望遠鏡）以及為什麼較短的目鏡焦距會增加 M 的幅度。
5·擴展
- 與決定放大率的目鏡不同，物鏡的直徑（本模型只涉及焦距，未展示這一點）決定了望遠鏡收集光線的多寡以及其最終的解析能力。請解釋為什麼天文學家更看重望遠鏡的口徑（物鏡直徑），而不只是放大率。
- 「無焦」意味著平行光輸入產生平行光輸出－與相機鏡頭或放大鏡不同，望遠鏡本身沒有單一的總焦距。解釋為什麼這種設計非常適合用放鬆的眼睛觀看很遠的物體（實際上是無限遠）。
這個實驗背後的物理原理
望遠鏡角放大倍率
無焦開普勒望遠鏡的角放大率為 M = −f_o/f_e，即物鏡焦距與目鏡焦距之比。較長的物鏡或較短的目鏡都可以增加放大倍率。