师：同学们好，请准备好学习任务单，与老师一起学习今天的内容——显微镜和望远镜。下面我们首先思考几个问题：怎样将书本上的字放大呢？经过前面的学习，我们知道可以使用一个放大镜，但是它的放大倍数有限。怎样才能将书上的字继续放大呢？是否可以尝试使用两个放大镜呢？如果使用两个放大镜观察物体会有什么样的现象呢？请大家动手探究。
探究：两个放大镜堆叠在一起，进行物像形成实验。
生：通过探究实验，我们发现当两个放大镜堆叠在一起时，放大的物像比只用一个放大镜时更大。继续将上面一个放大镜向上移动，调整眼睛和放大镜的距离，我们发现两个放大镜之间的距离越大，字体的物像越大。缓慢向上移动，会发现字体的物像越来越模糊，但也越来越大。继续观察，会发现在某一个特定位置，无论如何调节眼睛和放大镜的距离，都看不到图像。当把上面的放大镜继续向上移动，又能看见字体的物像，且变得更大。
师：经过刚才的探究，我们发现使用两个放大镜，调节它们之间的距离，可以将微小的物体继续放大。那么如果用同样的方法观察远处的物体，会有什么样的现象呢？下面请大家再动手探究。
生：通过观察得出，用两个放大镜能看到远处的物体，望远镜中看到的图像是倒立且清晰的。调节两个放大镜之间的距离，图像会变得越来越大。
师：经过刚才的探究，我们发现使用两个放大镜调节它们之间的距离，不仅可以将微小的物体继续放大，还可以看清远处的物体。其实这两个普通的放大镜就构成了最简单的显微镜和望远镜。经过长期发展，显微镜和望远镜在外观和性能上有了很大改善。那么现在的显微镜由哪些部件构成呢？请大家自主阅读课本了解。
生：靠近物体的一组透镜叫物镜，靠近眼睛的一组透镜叫目镜，用凹面镜作为反光镜起聚光作用，显微镜的目镜和物镜都是凸透镜。
师：那么显微镜运用了什么样的光学原理呢？下面我们通过实验进一步了解。其实显微镜的物镜相当于投影仪的镜头，来自被观察物体的光，经过物镜形成一个放大的实像，而显微镜的目镜则是一个普通的放大镜，将物镜所成的像再放大一次。经过这两次放大，我们就能看到肉眼看不见的物体了。大家了解显微镜的光学原理了吗？下面我们一起看显微镜的光学原理。图中显示，来自被观察物体的光经过物镜，形成一个倒立放大的实像，相当于投影仪；显微镜的目镜形成一个正立放大的虚像，相当于放大镜。经过两次放大，我们就看到肉眼看不到的物体了。而且显微镜放大的倍数等于物镜放大的倍数乘以目镜放大的倍数。我们来看一下在显微镜下的雪花、细菌、头发等。其实我国现已建成更为先进的中子显微镜，也叫超级显微镜。2018年8月，我国超级显微镜通过国家验收，财政投资18.8亿元人民币。它利用散裂中子源观察原子核的位置和运动情况，为很多重要科研项目搭建平台。目前，世界上仅有4个国家拥有超级显微镜。这是利用庞大的超中子的散射来探测物质微观结构和运动的科研装置，在研究中子特性方面很出色。中国散裂中子源建在13米到18米深的地下，其中直线加速器隧道长240米，环形加速器周长228米，相当于半个足球场大小。中国散裂中子源装置不仅庞大，而且部件繁多，工艺极其复杂。在现代科学产生之前，人类用肉眼观察世界，后来科学家发现了光学显微镜，第一次看到了肉眼无法直接观察到的细胞和细菌等微观世界。电子显微镜比光学显微镜分辨率更高，可以看到更小的病毒。人类对微观世界的探索随着技术手段的提高越来越深入，超级显微镜散裂中子源应运而生。脉冲型散裂中子源能够清晰地观察到植物根部的一滴水是如何一点一点运输到枝叶上的。那脉冲型散裂中子源为什么能这么细微地探测到物质微观结构和运动呢？其实中子是一种完全不带电荷的粒子，它不是利用X光进行同步辐射的。每当物质的原子核和中子发生相互作用时，并不是所有的中子都能直接穿过，有些中子在穿过原子核时会被弹飞，出现方向偏离的情况，这时脉冲型散列中子源的谱仪就会发挥作用，及时捕捉飞行轨迹，然后反推出原子核的内部结构，方便科研人员研究。
据悉，科学家可以利用散裂中子源研究大型金属部件的残余应力，这对于提高高铁关键部件、航空发动机部件性能以及核电站部件服役性能十分重要。此外，可燃冰、磁性材料的研究以及化学反应催化剂的原位研究等都可以使用散裂中子源。1998年6月，德国一辆城际快车意外出轨，事故元凶是老化的车轮。在英国散裂中子源检测发现其中的内部裂痕。事实上，高铁轮轨和飞机涡轮机翼都有应力，它决定了高铁和飞机的使用寿命和安全性，但这个应力看不见、摸不着，对它的研究成了避免类似灾难发生的关键。现在科学家已经可以在散裂中子源上测量研究轮轨和机翼的剩余应力，优化机械加工工艺，使高铁和飞机更安全舒适。中国散裂中子源作为我国首台散裂中子源，历经6年半紧张建设，完成工程建设任务，综合性能进入国际同类装置先进行列。它的投入运行，对我国探索前沿科学问题、攻克产业关键核心技术、解决卡脖子问题具有重要意义，为我国材料科学技术、生命科学、资源环境、新能源等方面的基础研究和高新技术开发提供强有力的研究手段，对满足国家重大战略需求、解决前沿科学问题具有重要意义。
那么望远镜的结构是什么样的呢？下面我们一起观察一种天文爱好者使用的望远镜，这种望远镜也使用了两组透镜，靠近物体的一组透镜叫物镜，靠近眼睛的一组透镜叫目镜，那么它的光学原理是什么样的呢？下面我们通过实验进一步了解。
其实望远镜的物镜相当于照相机的镜头，来自观察物体的光，经过物镜形成一个缩小的实像。望远镜的目镜是一个普通放大镜，起到把这个像放大的作用，这样我们就能看清远处的物体了。大家了解望远镜的光学原理了吗？下面我们一起看望远镜的光学原理。图中显示，来自被观察物体的光经过物镜，形成一个倒立缩小的实像；望远镜的目镜形成一个正立放大的虚像，物镜相当于照相机，目镜相当于放大镜。