望遠鏡百科知識


望遠鏡（a telescope/binoculars） 　　望遠鏡的基本原理
　　望遠鏡是一種用于觀察遠距離物體的目視光學(xué)儀器，能把遠物很小的張角按一定倍率放大，使之在像空間具有較大的張角，使本來無法用肉眼看清或分辨的物體變清晰可辨。所以，望遠鏡是天文和地面觀測中不可缺少的工具。它是一種通過物鏡和目鏡使入射的平行光束仍保持平行射出的光學(xué)系統(tǒng)。根據(jù)望遠鏡原理一般分為三種。
　　一種通過收集電磁波來觀察遙遠物體的儀器。在日常生活中，望遠鏡主要指光學(xué)望遠鏡。但是在現(xiàn)代天文學(xué)中，天文望遠鏡包括了射電望遠鏡，紅外望遠鏡，Ｘ射線和伽嗎射線望遠鏡。近年來天文望遠鏡的概念又進一步地延伸到了引力波，宇宙射線和暗物質(zhì)的領(lǐng)域。
　　在日常生活中，光學(xué)望遠鏡通常是呈筒狀的一種光學(xué)儀器，它通過透鏡的折射，或者通過凹反射鏡的反射使光線聚焦直接成像，或者再經(jīng)過一個放大目鏡進行觀察。日常生活中的光學(xué)望遠鏡又稱“千里鏡”。它主要包括業(yè)余天文望遠鏡，觀劇望遠鏡和**雙筒望遠鏡。
　　圖例參照：htpp://shop35922380.go.3322.org 　　常用的雙筒望遠鏡還為減小體積和翻轉(zhuǎn)倒像的目的，需要增加棱鏡系統(tǒng)，棱鏡系統(tǒng)按形式不同可分為別漢棱鏡系統(tǒng)和保羅棱鏡系統(tǒng)，兩種系統(tǒng)的原理及應(yīng)用是相似的。
　　個人使用的小型手持式望遠鏡不宜使用過大放大倍率，一般以3～12倍為宜，倍數(shù)過大時，成像清晰度就會變差，同時抖動嚴重，超過12倍的望遠鏡一般使用三角架等方式加以固定。 　　17世紀初的**，荷蘭小鎮(zhèn)的一家眼鏡店的主人利伯希（HansLippershey），為檢查磨制出來的透鏡質(zhì)量，把一塊凸透鏡和一塊凹鏡排成一條線，通過透鏡看過去，發(fā)現(xiàn)遠處的教堂塔尖好像變大拉近了，于是在無意中發(fā)現(xiàn)了望遠鏡的秘密。1608年他為自己制作的望遠鏡申請**，并遵從當局的要求，造了一個雙筒望遠鏡。據(jù)說小鎮(zhèn)好幾十個眼鏡匠都聲稱發(fā)明了望遠鏡，不過一般都認為利伯希是望遠鏡的***。
　　望遠鏡發(fā)明的消息很快在歐洲各國流傳開了，意大利科學(xué)家伽利略得知這個消息之后，就自制了一個。**架望遠鏡只能把物體放大3倍。一個月之后，他制作的**架望遠鏡可以放大8倍，第三架望遠鏡可以放大到20倍。1609年10月他作出了能放大30倍的望遠鏡。伽里略用自制的望遠鏡觀察夜空，**次發(fā)現(xiàn)了月球表面高低不平，覆蓋著山脈并有火山口的裂痕。此后又發(fā)現(xiàn)了木星的4個衛(wèi)星、太陽的黑子運動，并作出了太陽在轉(zhuǎn)動的結(jié)論。
　　幾乎同時，德國的天文學(xué)家開普勒也開始研究望遠鏡，他在《屈光學(xué)》里提出了另一種天文望遠鏡，這種望遠鏡由兩個凸透鏡組成，與伽利略的望遠鏡不同，比伽利略望遠鏡視野寬闊。但開普勒沒有制造他所介紹的望遠鏡。沙伊納于1613年─1617年間**制作出了這種望遠鏡，他還遵照開普勒的建議制造了有第三個凸透鏡的望遠鏡，把二個凸透鏡做的望遠鏡的倒像變成了正像。沙伊納做了8臺望遠鏡，一臺一臺地觀察太陽，無論哪一臺都能看到相同形狀的太陽黑子。因此，他打消了不少人認為黑子可能是透鏡上的塵埃引起的錯覺，證明了黑子確實是觀察到的真實存在。在觀察太陽時沙伊納裝上特殊遮光玻璃，伽利略則沒有加此保護裝置，結(jié)果傷了眼睛，*后幾乎失明。荷蘭的惠更斯為了減少折射望遠鏡的色差在1665年做了一臺筒長近6米的望遠鏡，來探查土星的光環(huán)，后來又做了一臺將近41米長的望遠鏡。
　　使用透鏡作物鏡的望遠鏡稱為折射望遠鏡，即使加長鏡筒，精密加工透鏡，也不能消除色象差，牛頓曾認為折射望遠鏡的色差是不可救藥的，后來證明是過分悲觀的。1668年他發(fā)明了反射式望遠鏡，斛決了色差的問題。**臺反望遠鏡非常小，望遠鏡內(nèi)的反射鏡口徑只有2.5厘米，但是已經(jīng)能清楚地看到木星的衛(wèi)星、金星的盈虧等。1672年牛頓做了一臺更大的反射望遠鏡，送給了英國**學(xué)會，至今還保存在**學(xué)會的圖書館里。1733年英國人哈爾制成**臺消色差折射望遠鏡。1758年倫敦的寶蘭德也制成同樣的望遠鏡，他采用了折射率不同的玻璃分別制造凸透鏡和凹透鏡，把各自形成的有色邊緣相互抵消。但是要制造很大透鏡不容易，目前世界上*大的一臺折射式望遠鏡直徑為102厘米，安裝在雅弟斯天文臺。1793年英國赫瑟爾（William Herschel），制做了反射式望遠鏡，反射鏡直徑為130厘米，用銅錫合金制成，重達1噸。1845年英國的帕森（William Parsons）制造的反射望遠鏡，反射鏡直徑為1.82米。1917年，胡克望遠鏡（Hooker Telescope）在美國加利福尼亞的威爾遜山天文臺建成。它的主反射鏡口徑為100英寸。正是使用這座望遠鏡，哈勃（Edwin Hubble）發(fā)現(xiàn)了宇宙正在膨脹的驚人事實。1930年，德國人施密特（BernhardSchmidt）將折射望遠鏡和反射望遠鏡的優(yōu)點（折射望遠鏡像差小但有色差而且尺寸越大越昂貴，反射望遠鏡沒有色差、造價低廉且反射鏡可以造得很大，但存在像差）結(jié)合起來，制成了**臺折反射望遠鏡。
　　戰(zhàn)后，反射式望遠鏡在天文觀測中發(fā)展很快，1950年在帕洛瑪山上安裝了一臺直徑5.08米的海爾（Hale）反射式望遠鏡。1969年在前蘇聯(lián)高加索北部的帕斯土霍夫山上安裝了直徑6米的反射鏡。1990年，NASA將哈勃太空望遠鏡送入軌道，然而，由于鏡面故障，直到1993年宇航員完成太空修復(fù)并更換了透鏡后，哈勃望遠鏡才開始**發(fā)揮作用。由于可以不受地球大氣的干擾，哈勃望遠鏡的圖像清晰度是地球上同類望遠鏡拍下圖像的10倍。1993年，美國在夏威夷莫納克亞山上建成了口徑10米的“凱克望遠鏡”，其鏡面由36塊1.8米的反射鏡拼合而成。2001設(shè)在智利的歐洲南方天文臺研制完成了“超大望遠鏡”(VLT)，它由4架口徑8米的望遠鏡組成，其聚光能力與一架16米的反射望遠鏡相當。現(xiàn)在，一批正在籌建中的望遠鏡又開始對莫納克亞山上的白色巨人兄弟發(fā)起了沖擊。這些新的競爭參與者包括30米口徑的“加利福尼亞極大望遠鏡”（California ExtremelyLarge Telescope，簡稱CELT），20米口徑的大麥哲倫望遠鏡（Giant Magellan Telescope，簡稱GMT）和100米口徑的絕大望遠鏡（Overwhelming Large Telescope，簡稱OWL）。它們的倡議者指出，這些新的望遠鏡不僅可以提供像質(zhì)遠勝于哈勃望遠鏡照片的太空圖片，而且能收集到更多的光，對100億年前星系形成時初態(tài)恒星和宇宙氣體的情況有更多的了解，并看清楚遙遠恒星周圍的行星。 　　哈勃空間望遠鏡（Hubble Space Telescope，HST），是人類**座太空望遠鏡，總長度超過13米，質(zhì)量為11噸多，運行在地球大氣層外緣離地面約600公里的軌道上。它大約每100分鐘環(huán)繞地球一周。哈勃望遠鏡是由美國國家航空航天局和歐洲航天局合作，于1990年發(fā)射入軌的。哈勃望遠鏡是以天文學(xué)家愛德文·哈勃的名字命名的。按計劃，它將在2009年被詹姆斯韋伯太空望遠鏡所取代。哈勃望遠鏡的角分辨率達到小于0.1秒，每天可以獲取3到5G字節(jié)的數(shù)據(jù)。
　　由于運行在外層空間，哈勃望遠鏡獲得的圖像不受大氣層擾動折射的影響，并且可以獲得通常被大氣層吸收的紅外光譜的圖像。
　　哈勃望遠鏡的數(shù)據(jù)由太空望遠鏡研究所的天文學(xué)家和科學(xué)家分析處理。該研究所屬于位于美國馬里蘭州巴爾第摩市的約翰霍普金斯大學(xué)。
　　歷史
　　哈勃太空望遠鏡的構(gòu)想可追溯到1946年。該望遠鏡于1970年代設(shè)計，建造及發(fā)射共耗資20億美元。NASA馬歇爾空間飛行中心負責設(shè)計，開發(fā)和建造哈勃空間望遠鏡。NASA高達德空間飛行中心負責科學(xué)設(shè)備和地面控制。珀金埃爾默負責制造鏡片。洛克希德負責建造望遠鏡鏡體。
　　升空
　　該望遠鏡隨發(fā)現(xiàn)號航天飛機，于1990年4月24日發(fā)射升空。原定于1986年升空，但自從該年一月發(fā)生的挑戰(zhàn)者號爆炸事件后，升空的日期被押后。
　　首批傳回地球的影像令天文學(xué)家等不少人大為失望，由于珀金埃爾默制造的鏡片的厚度有誤，產(chǎn)生了嚴重的球差，因此影像比較朦朧。
　　維護任務(wù)（1）
　　更換設(shè)備后所拍攝的清晰影像，遠比更換前清楚許多。**個任務(wù)名為STS-61，它于1993年12月增添了不少新儀器，包括:
　　以COSTAR取代高速光度計(HSP)。
　　以WFPC2相機取代WFPC相機。
　　更換太陽能集光板。
　　更換兩個RSU，包括四個陀螺儀。
　　改變軌道
　　該任務(wù)于1994年1月13日宣告完成，拍得首批清晰影像并傳回地球。
　　維護任務(wù)（2）
　　**個任務(wù)名為STS-81，于1997年2月開始，望遠鏡有兩個儀器和多個硬件被更換。
　　維護任務(wù)（3）A
　　任務(wù)3A名為STS-103，于1999年12月開始。
　　維護任務(wù)（3）B
　　任務(wù)3B名為STS-109，于2002年3月開始。 　　一、折射望遠鏡，是用透鏡作物鏡的望遠鏡。分為兩種類型：由凹透鏡作目鏡的稱伽利略望遠鏡；由凸透鏡作目鏡的稱開普勒望遠鏡。因單透鏡物鏡色差和球差都相當嚴重，現(xiàn)代的折射望遠鏡常用兩塊或兩塊以上的透鏡組作物鏡。其中以雙透鏡物鏡應(yīng)用*普遍。它由相距很近的一塊冕牌玻璃制成的凸透鏡和一塊火石玻璃制成的凹透鏡組成，對兩個特定的波長完全消除位置色差，對其余波長的位置色差也可相應(yīng)減弱
　　在滿足一定設(shè)計條件時，還可消去球差和彗差。由于剩余色差和其他像差的影響，雙透鏡物鏡的相對口徑較小，一般為1/15-1/20，很少大于1/7，可用視場也不大?？趶叫∮?厘米的雙透鏡物鏡可將兩塊透鏡膠合在一起，稱雙膠合物鏡，留有一定間隙未膠合的稱雙分離物鏡。為了增大相對口徑和視場，可采用多透鏡物鏡組。對于伽利略望遠鏡來說，結(jié)構(gòu)非常簡單，光能損失少。鏡筒短，很輕便。而且成正像，但倍數(shù)小視野窄，一般用于觀劇鏡和玩具望遠鏡。對于開普勒望遠鏡來說，需要在物鏡后面添加棱鏡組或透鏡組來轉(zhuǎn)像，使眼睛觀察到的是正像。一般的折射望遠鏡都是采用開普勒結(jié)構(gòu)。由于折射望遠鏡的成像質(zhì)量比反射望遠鏡好，視場大，使用方便，易于維護，中小型天文望遠鏡及許多專用儀器多采用折射系統(tǒng)，但大型折射望遠鏡制造起來比反射望遠鏡困難得多，因為冶煉大口徑的上等透鏡非常困難，且存在玻璃對光線的吸收問題，所以大口徑望遠鏡都采用反射式
　?。?以下為詳細介紹）
　　開普勒望遠鏡
　　原理由兩個凸透鏡構(gòu)成。由于兩者之間有一個實像，可方便的安裝分劃板，并且各種性能優(yōu)良，所以目前**望遠鏡，小型天文望遠鏡等專業(yè)級的望遠鏡都采用此種結(jié)構(gòu)。但這種結(jié)構(gòu)成像是倒立的，所以要在中間增加正像系統(tǒng)。
　　正像系統(tǒng)分為兩類：棱鏡正像系統(tǒng)和透鏡正像系統(tǒng)。我們常見的前寬后窄的典型雙筒望遠鏡既采用了雙直角棱鏡正像系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的優(yōu)點是在正像的同時將光軸兩次折疊，從而大大減小了望遠鏡的體積和重量。透鏡正像系統(tǒng)采用一組復(fù)雜的透鏡來將像倒轉(zhuǎn)，成本較高，但俄羅斯20×50三節(jié)伸縮古典型單筒望遠鏡既采用設(shè)計精良的透鏡正像系統(tǒng)。
　　歷史
　　1608年，荷蘭眼鏡商人李波爾賽偶然發(fā)現(xiàn)用兩塊鏡片可以看清遠處的景物，受此啟發(fā)，他制造了人類歷史**架望遠鏡。
　　1609年，伽利略制作了一架口徑4.2厘米，長約1.2米的望遠鏡。他是用平凸透鏡作為物鏡，凹透鏡作為目鏡，這種光學(xué)系統(tǒng)稱為伽利略式望遠鏡。伽利略用這架望遠鏡指向天空，得到了一系列的重要發(fā)現(xiàn)，天文學(xué)從此進入了望遠鏡時代。
　　1611年，德國天文學(xué)家開普勒用兩片雙凸透鏡分別作為物鏡和目鏡，使放大倍數(shù)有了明顯的提高，以后人們將這種光學(xué)系統(tǒng)稱為開普勒式望遠鏡?，F(xiàn)在人們用的折射式望遠鏡還是這兩種形式，天文望遠鏡是采用開普勒式。
　　需要指出的是，由于當時的望遠鏡采用單個透鏡作為物鏡，存在嚴重的色差，為了獲得好的觀測效果，需要用曲率非常小的透鏡，這勢必會造成鏡身的加長。所以在很長的一段時間內(nèi)，天文學(xué)家一直在夢想制作更長的望遠鏡，許多嘗試均以失敗告終。
　　1757年，杜隆通過研究玻璃和水的折射和色散，建立了消色差透鏡的理論基礎(chǔ)，并用冕牌玻璃和火石玻璃制造了消色差透鏡。從此，消色差折射望遠鏡完全取代了長鏡身望遠鏡。但是，由于技術(shù)方面的限制，很難鑄造較大的火石玻璃，在消色差望遠鏡的初期，*多只能磨制出10厘米的透鏡。
　　十九世紀末，隨著制造技術(shù)的提高，制造較大口徑的折射望遠鏡成為可能，隨之就出現(xiàn)了一個制造大口徑折射望遠鏡的高潮。世界上現(xiàn)有的8架70厘米以上的折射望遠鏡有7架是在1885年到1897年期間建成的，其中*有代表性的是1897年建成的口徑102厘米的葉凱士望遠鏡和1886年建成的口徑91厘米的里克望遠鏡。
　　折射望遠鏡的優(yōu)點是焦距長，底片比例尺大，對鏡筒彎曲不敏感，*適合于做天體測量方面的工作。但是它總是有殘余的色差，同時對紫外、紅外波段的輻射吸收很厲害。而巨大的光學(xué)玻璃澆制也十分困難，到1897年葉凱士望遠鏡建成，折射望遠鏡的發(fā)展達到了頂點，此后的這一百年中再也沒有更大的折射望遠鏡出現(xiàn)。這主要是因為從技術(shù)上無法鑄造出大塊**無缺的玻璃做透鏡，并且，由于重力使大尺寸透鏡的變形會非常明顯，因而喪失明銳的焦點。
　　二、反射望遠鏡，是用凹面反射鏡作物鏡的望遠鏡。可分為牛頓望遠鏡.卡塞格林望遠鏡等幾種類型。反射望遠鏡的主要優(yōu)點是不存在色差，當物鏡采用拋物面時，還可消去球差。但為了減小其它像差的影響，可用視場較小。對制造反射鏡的材料只要求膨脹系數(shù)較小、應(yīng)力小和便于磨制。磨好的反射鏡一般在表面鍍一層鋁膜，鋁膜在2000-9000埃波段范圍的反射率都大于80%，因而除光學(xué)波段外，反射望遠鏡還適于對近紅外和近紫外波段進行研究。反射望遠鏡的相對口徑可以做得較大，主焦點式反射望遠鏡的相對口徑約為1/5-1/2.5，甚至更大，而且除牛頓望遠鏡外，鏡筒的長度比系統(tǒng)的焦距要短得多，加上主鏡只有一個表面需要加工，這就大大降低了造價和制造的困難，因此目前口徑大于1.34米的光學(xué)望遠鏡全部是反射望遠鏡。一架較大口徑的反射望遠鏡，通過變換不同的副鏡，可獲得主焦點系統(tǒng)(或牛頓系統(tǒng))、卡塞格林系統(tǒng)和折軸系統(tǒng)。這樣，一架望遠鏡便可獲得幾種不同的相對口徑和視場。反射望遠鏡主要用于天體物理方面的工作。
　　歷史
　　**架反射式望遠鏡誕生于1668年。牛頓經(jīng)過多次磨制非球面的透鏡均告失敗后，決定采用球面反射鏡作為主鏡。他用2.5厘米直徑的金屬，磨制成一塊凹面反射鏡，并在主鏡的焦點前面放置了一個與主鏡成45o角的反射鏡，使經(jīng)主鏡反射后的會聚光經(jīng)反射鏡以90o角反射出鏡筒后到達目鏡。這種系統(tǒng)稱為牛頓式反射望遠鏡。它的球面鏡雖然會產(chǎn)生一定的象差，但用反射鏡代替折射鏡卻是一個巨大的成功。
　　詹姆斯·格雷戈里在1663年提出一種方案：利用一面主鏡，一面副鏡，它們均為凹面鏡，副鏡置于主鏡的焦點之外，并在主鏡的中央留有小孔，使光線經(jīng)主鏡和副鏡兩次反射后從小孔中射出，到達目鏡。這種設(shè)計的目的是要同時消除球差和色差，這就需要一個拋物面的主鏡和一個橢球面的副鏡，這在理論上是正確的，但當時的制造水平卻無法達到這種要求，所以格雷戈里無法得到對他有用的鏡子。
　　1672年，法國人卡塞格林提出了反射式望遠鏡的第三種設(shè)計方案，結(jié)構(gòu)與格雷戈里望遠鏡相似，不同的是副鏡提前到主鏡焦點之前，并為凸面鏡，這就是現(xiàn)在*常用的卡賽格林式反射望遠鏡。這樣使經(jīng)副鏡鏡反射的光稍有些發(fā)散，降低了放大率，但是它消除了球差，這樣制作望遠鏡還可以使焦距很短。
　　卡塞格林式望遠鏡的主鏡和副鏡可以有多種不同的形式，光學(xué)性能也有所差異。由于卡塞格林式望遠鏡焦距長而鏡身短，放大倍率也大，所得圖象清晰；既有卡塞格林焦點，可用來研究小視場內(nèi)的天體，又可配置牛頓焦點，用以拍攝大面積的天體。因此，卡塞格林式望遠鏡得到了非常廣泛的應(yīng)用。
　　赫歇爾是制作反射式望遠鏡的大師，他早年為音樂師，因為愛好天文，從1773年開始磨制望遠鏡，一生中制作的望遠鏡達數(shù)百架。赫歇爾制作的望遠鏡是把物鏡斜放在鏡筒中，它使平行光經(jīng)反射后匯聚于鏡筒的一側(cè)。
　　在反射式望遠鏡發(fā)明后的近200年中，反射材料一直是其發(fā)展的障礙：鑄鏡用的青銅易于腐蝕，不得不定期拋光，需要耗費大量財力和時間，而耐腐蝕性好的金屬，比青銅密度高且十分昂貴。1856年德國化學(xué)家尤斯圖斯·馮·利比希研究出一種方法，能在玻璃上涂一薄層銀，經(jīng)輕輕的拋光后，可以高效率地反射光。這樣，就使得制造更好、更大的反射式望遠鏡成為可能。
　　1918年末，口徑為254厘米的胡克望遠鏡投入使用，這是由海爾主持建造的。天文學(xué)家用這架望遠鏡**次揭示了銀河系的真實大小和我們在其中所處的位置，更為重要的是，哈勃的宇宙膨脹理論就是用胡克望遠鏡觀測的結(jié)果。
　　二十世紀二、三十年代，胡克望遠鏡的成功激發(fā)了天文學(xué)家建造更大反射式望遠鏡的熱情。1948年，美國建造了口徑為508厘米望遠鏡，為了紀念**的望遠鏡制造大師海爾，將它命名為海爾望遠鏡。從設(shè)計到制造完成海爾望遠鏡經(jīng)歷了二十多年，盡管它比胡克望遠鏡看得更遠，分辨能力更強，但它并沒有使人類對宇宙的有更新的認識。正如阿西摩夫所說："海爾望遠鏡（1948年）就象半個世紀以前的葉凱士望遠鏡（1897年）一樣，似乎預(yù)兆著一種特定類型的望遠鏡已經(jīng)快發(fā)展到它的盡頭了"。在1976年前蘇聯(lián)建造了一架600厘米的望遠鏡，但它發(fā)揮的作用還不如海爾望遠鏡，這也印證了阿西摩夫所說的話。
　　反射式望遠鏡有許多優(yōu)點，比如：沒有色差，能在廣泛的可見光范圍內(nèi)記錄天體發(fā)出的信息，且相對于折射望遠鏡比較容易制作。但由于它也存在固有的不足：如口徑越大，視場越小，物鏡需要定期鍍膜等。
　　三、折反射望遠鏡，是在球面反射鏡的基礎(chǔ)上，再加入用于校正像差的折射元件，可以避免困難的大型非球面加工，又能獲得良好的像質(zhì)量。比較有名的有施密特望遠鏡
　　它在球面反射鏡的球心位置處放置一施密特校正板。它是一個面是平面，另一個面是輕度變形的非球面，使光束的中心部分略有會聚，而外圍部分略有發(fā)散，正好矯正球差和彗差。還有一種馬克蘇托夫望遠鏡
　　在球面反射鏡前面加一個彎月型透鏡，選擇合適的彎月透鏡的參數(shù)和位置，可以同時校正球差和彗差。及這兩種望遠鏡的衍生型，如超施密特望遠鏡，貝克―努恩照相機等。在折反射望遠鏡中，由反射鏡成像，折射鏡用于校正像差。它的特點是相對口徑很大(甚至可大于1)，光力強，視場廣闊，像質(zhì)優(yōu)良。適于巡天攝影和觀測星云、彗星、流星等天體。小型目視望遠鏡若采用折反射卡塞格林系統(tǒng)，鏡筒可非常短小。
　　歷史
　　折反射式望遠鏡*早出現(xiàn)于1814年。1931年，德國光學(xué)家施密特用一塊別具一格的接近于平行板的非球面薄透鏡作為改正鏡，與球面反射鏡配合，制成了可以消除球差和軸外象差的施密特式折反射望遠鏡，這種望遠鏡光力強、視場大、象差小，適合于拍攝大面積的天區(qū)照片，尤其是對暗弱星云的拍照效果非常突出。施密特望遠鏡已經(jīng)成了天文觀測的重要工具。
　　1940年馬克蘇托夫用一個彎月形狀透鏡作為改正透鏡，制造出另一種類型的折反射望遠鏡，它的兩個表面是兩個曲率不同的球面，相差不大，但曲率和厚度都很大。它的所有表面均為球面，比施密特式望遠鏡的改正板容易磨制，鏡筒也比較短，但視場比施密特式望遠鏡小，對玻璃的要求也高一些。
　　由于折反射式望遠鏡能兼顧折射和反射兩種望遠鏡的優(yōu)點，非常適合業(yè)余的天文觀測和天文攝影，并且得到了廣大天文愛好者的喜愛。
　　射電望遠鏡
　　探測天體射電輻射的基本設(shè)備?？梢詼y量天體射電的強度、頻譜及偏振等量。通常，由天線、接收機和終端設(shè)備3部分構(gòu)成。天線收集天體的射電輻射，接收機將這些信號加工、轉(zhuǎn)化成可供記錄、顯示的形式，終端設(shè)備把信號記錄下來，并按特定的要求進行某些處理然后顯示出來。表征射電望遠鏡性能的基本指標是空間分辨率和靈敏度，前者反映區(qū)分兩個天球上彼此靠近的射電點源的能力，后者反映探測微弱射電源的能力。射電望遠鏡通常要求具有高空間分辨率和高靈敏度。根據(jù)天線總體結(jié)構(gòu)的不同，射電望遠鏡可分為連續(xù)孔徑和非連續(xù)孔徑兩大類，前者的主要代表是采用單盤拋物面天線的經(jīng)典式射電望遠鏡，后者是以干涉技術(shù)為基礎(chǔ)的各種組合天線系統(tǒng)。20世紀60年代產(chǎn)生了兩種新型的非連續(xù)孔徑射電望遠鏡——甚長基線干涉儀和綜合孔徑射電望遠鏡，前者具有極高的空間分辨率，后者能獲得清晰的射電圖像。世界上*大的可跟蹤型經(jīng)典式射電望遠鏡其拋物面天線直徑長達100米，安裝在德國馬克斯·普朗克射電天文研究所；世界上*大的非連續(xù)孔徑射電望遠鏡是甚大天線陣，安裝在美國國立射電天文臺。
　　1931年，在美國新澤西州的貝爾實驗室里，負責專門搜索和鑒別電話干擾信號的美國人KG·楊斯基發(fā)現(xiàn)：有一種每隔23小時56分04秒出現(xiàn)*大值的無線電干擾。經(jīng)過仔細分析，他在1932年發(fā)表的文章中斷言：這是來自銀河中射電輻射。由此，楊斯基開創(chuàng)了用射電波研究天體的新紀元。當時他使用的是長30.5米、高3.66米的旋轉(zhuǎn)天線陣，在14.6米波長取得了30度寬的“扇形”方向束。此后，射電望遠鏡的歷史便是不斷提高分辨率和靈敏度的歷史。
　　自從楊斯基宣布接收到銀河的射電信號后，美國人G·雷伯潛心試制射電望遠鏡，終于在1937年制造成功。這是一架在**次世界大戰(zhàn)以前全世界****的拋物面型射電望遠鏡。它的拋物面天線直徑為9.45米，在1.87米波長取得了12度的“鉛筆形”方向束，并測到了太陽以及其它一些天體發(fā)出的無線電波。因此，雷伯被稱為是拋物面型射電望遠鏡的開創(chuàng)者。
　　射電望遠鏡是觀測和研究來自天體的射電波的基本設(shè)備，它包括：收集射電波的定向天線，放大射電信號的高靈敏度接收機，信息記錄，處理和顯示系統(tǒng)等等。射電望遠鏡的基本原理和光學(xué)反射望遠鏡相信，投射來的電磁波被一**鏡面反射后，同相到達公共焦點。用旋轉(zhuǎn)拋物面作鏡面易于實現(xiàn)同相聚集。因此，射電望遠鏡的天線大多是拋物面。
　　射電觀測是在很寬的頻率范圍內(nèi)進行，檢測和信息處理的射電技術(shù)又較光學(xué)波希靈活多樣，所以，射電望遠鏡種類更多，分類方法多種多樣。例如按接收天線的形狀可分為拋物面、拋物柱面、球面、拋物面截帶、喇、螺旋、行波、天線等射電望遠鏡；按方向束形狀可分為鉛筆束、扇束、多束等射電望遠鏡；按觀測目的可分為測繪、定位、定標、偏振、頻譜、日象等射電望遠鏡；按工作類型又可分為全功率、掃頻、快速成像等類型的射電望遠鏡。
　　空間望遠鏡
　　在地球大氣外進行天文觀測的大望遠鏡。由于避開了大氣的影響和不會因重力而產(chǎn)生畸變，因而可以大大提高觀測能力及分辨本領(lǐng)，甚至還可使一些光學(xué)望遠鏡兼作近紅外、近紫外觀測。但在制造上也有許多新的嚴格要求，如對鏡面加工精度要在0.01微米之內(nèi)，各部件和機械結(jié)構(gòu)要能承受發(fā)射時的振動、超重，但本身又要求盡量輕巧，以降低發(fā)射成本。**架空間望遠鏡又稱哈勃望遠鏡，于1990年4月24日由美國發(fā)現(xiàn)號航天飛機送上離地面600千米的軌道。其整體呈圓柱型，長13米，直徑4米 ，前端是望遠鏡部分，后半是輔助器械，總重約11噸。該望遠鏡的有效口徑為2.4米 ，焦距57.6米，觀測波長從紫外的120納米到紅外的1200納米，造價15億美元 。原設(shè)計的分辨率為0.005 ，為地面大望遠鏡的100倍。但由于制造中的一個小疏忽，直至上天后才發(fā)現(xiàn)該儀器有較大的球差，以致嚴重影響了觀測的質(zhì)量。1993年12月2～13日，美國奮進號航天飛機載著7名宇航員成功地為“哈勃”更換了11個部件，完成了修復(fù)工作，開創(chuàng)了人類在太空修復(fù)大型航天器的歷史。修復(fù)成功的哈勃望遠鏡在10年內(nèi)將不斷提供有關(guān)宇宙深處的信息。1991年4月美國又發(fā)射了**架空間望遠鏡，這是一個觀測γ射線的裝置，總重17噸，功耗1.52瓦，信號傳輸率為17000比特／秒，上面載有4組探測器，角分辨率為5′～10′。其壽命2年左右。
　　雙子望遠鏡
　　雙子望遠鏡是以美國為主的一項國際設(shè)備（其中，美國占50％，英國占25％，加拿大占15％，智利占5％，阿根廷占2.5%，巴西占2.5%）,由美國大學(xué)天文聯(lián)盟（AURA）負責實施。它由兩個8米望遠鏡組成，一個放在北半球，一個放在南半球，以進行全天系統(tǒng)觀測。其主鏡采用主動光學(xué)控制，副鏡作傾斜鏡快速改正，還將通過自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)使紅外區(qū)接近衍射極限。
　　太陽望遠鏡
　　日冕是太陽周圍一圈薄薄的、暗弱的外層大氣，它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，只有在日全食發(fā)生的短暫時間內(nèi)，才能欣賞到，因為天空的光總是從四面八方散射或漫射到望遠鏡內(nèi)。
　　1930年**架由法國天文學(xué)家李奧研制的日冕儀誕生了，這種儀器能夠有效地遮掉太陽，散射光極小，因此可以在太陽光普照的任何日子里，成功地拍攝日冕照片。從此以后，世界觀測日冕逐漸興起。
　　日冕儀只是太陽望遠鏡的一種，20世紀以來，由于實際觀測的需要，出現(xiàn)了各種太陽望遠鏡，如色球望遠鏡、太陽塔、組合太陽望遠鏡和真空太陽望遠鏡等。
　　紅外望遠鏡
　　紅外望遠鏡（infraredtelescope）接收天體的紅外輻射的望遠鏡。外形結(jié)構(gòu)與光學(xué)鏡大同小異，有的可兼作紅外觀測和光學(xué)觀測。但作紅外觀測時其終端設(shè)備與光學(xué)觀測截然不同，需采用調(diào)制技術(shù)來抑制背景干擾，并要用干涉法來提高其分辨本領(lǐng)。紅外觀測成像也與光學(xué)圖像大相徑庭。由于地球大氣對紅外線僅有7個狹窄的“窗口”，所以紅外望遠鏡常置于高山區(qū)域。世界上較好的地面紅外望遠鏡大多集中安裝在美國夏威夷的莫納克亞，是世界紅外天文的研究中心。1991年建成的凱克望遠鏡是*大的紅外望遠鏡，它的口徑為10米，可兼作光學(xué)、紅外兩用。此外還可把紅外望遠鏡裝于高空氣球上，氣球上的紅外望遠鏡的*大口徑為1米，但效果卻可與地面一些口徑更大的紅外望遠鏡相當。
　　數(shù)碼望遠鏡
　　數(shù)碼望遠鏡（InstantReplay）——高性能數(shù)碼成像望遠鏡被主流科技媒體評為“百項科技**”之一
　　Bushnell數(shù)碼望遠鏡是一款具有雙重功能，同時兼具*新技術(shù)和出色性能的望遠鏡產(chǎn)品。此款產(chǎn)品可以記錄30秒的視頻影像，使用者可以很方便地通過LCD液晶顯示屏記錄并在回味生活中的精彩片斷。當然，用戶也可以選擇拍攝高畫質(zhì)的數(shù)碼照片來保存人生歷程中經(jīng)歷的眾多難忘瞬間。在美國，此款產(chǎn)品廣受體育運動教練員、球探、獵鳥人、野生動物觀察員、狩獵愛好者以及任何一個攝影、攝像愛好者的青睞。有了Bushnell數(shù)碼望遠鏡，您還可以輕松地預(yù)覽、下載、編輯和保存您*愛的影視片段及劇照。強大的功能、簡單易學(xué)的操作方法、未來的可擴展性，Bushnell數(shù)碼望遠鏡樹立了同類產(chǎn)品中**性能的標桿。
　　馬克蘇托夫望遠鏡
　　【中文詞條】馬克蘇托夫望遠鏡
　　【外文詞條】Maksutov telescope
　　【作者】楊世杰
　　一種折反射望遠鏡﹐1940年初為蘇聯(lián)光學(xué)家馬克蘇托夫所發(fā)明﹐因此得名。荷蘭光學(xué)家包沃爾斯也幾乎于同時獨立地發(fā)明了類似的系統(tǒng)﹐所以有時也稱為馬克蘇托夫-包沃爾斯系統(tǒng)。
　　馬克蘇托夫望遠鏡的光學(xué)系統(tǒng)和施密特望遠鏡類似﹐是由一個凹球面反射鏡和加在前面的一塊改正球差的透鏡組成的。改正透鏡是球面的﹐它的兩個表面的曲率半徑相差不大﹐但有相當大的曲率和厚度﹐透鏡呈彎月形﹐所以﹐這種系統(tǒng)有時也稱為彎月鏡系統(tǒng)。適當選擇透鏡兩面的曲率半徑和厚度﹐可以使彎月透鏡產(chǎn)生足以補償凹球面鏡的球差﹐同時又滿足消色差條件。在整個系統(tǒng)中適當調(diào)節(jié)彎月透鏡與球面鏡之間的距離﹐就能夠?qū)﹀绮钸M行校正：馬克蘇托夫望遠鏡光學(xué)系統(tǒng)的像散很小﹐但場曲比較大﹐所以必須采用和焦面相符合的曲面底片。彎月透鏡**面的中央部分可磨成曲率半徑更長的球面(也可以是一個膠合上去的鏡片)﹐構(gòu)成具有所需相對口徑的馬克蘇托夫-卡塞格林系統(tǒng)﹐也可直接將彎月鏡中央部分鍍鋁構(gòu)成馬克蘇托夫-卡塞格林系統(tǒng)。馬克蘇托夫望遠鏡的主要優(yōu)點﹕系統(tǒng)中的所有表面都是球面的﹐容易制造﹔在同樣的口徑和焦距的情況下﹐鏡筒的長度比施密特望遠鏡的短。缺點是﹕和相同的施密特望遠鏡比較﹐視場稍小﹔彎月形透鏡的厚度較大﹐一般約為口徑的1/10﹐對使用的光學(xué)玻璃有較高的要求﹐因此﹐限制了口徑的增大。
　　目前﹐*大的馬克蘇托夫望遠鏡在蘇聯(lián)阿巴斯圖馬尼天文臺﹐彎月透鏡口徑為70厘米﹐球面鏡直徑為98厘米﹐焦距為210厘米　　1、放大倍數(shù)：一般用目鏡視角與物鏡入射角之比作為望遠鏡放大倍數(shù)的標示，但通常用物鏡焦距與目鏡焦距之比計算，表示景物被望遠鏡拉近的程度，比如一具10倍放大倍數(shù)的望遠鏡表示用此望遠鏡觀察距觀察者1000米處的景物的效果，距觀察者不使用望遠鏡而直接在100米處肉眼觀察該景物的效果是一樣的。
　　2、視場角（視場范圍）用1000米處產(chǎn)品可視景物范圍標示，如126M/1000M，表示距觀察者1000米處，望遠鏡可觀察到126米范圍的視場。
　　3、入瞳直徑
　　4、出瞳直徑
　　5、分辨率
　　6、黃昏系數(shù)由德國蔡司光學(xué)公司發(fā)表。反映了不同口徑和放大倍率的望遠鏡在暗光條件下的觀察效能。計算方法：望遠鏡的倍率和口徑的乘積求開平方。
　　7、視度范圍
　　8、光軸平行度
　　9、像傾斜 　　*大的望遠鏡
　　望遠鏡的大小，主要是用望遠鏡的口徑來衡量的。為了對天體作更仔細的研究和觀測，為了發(fā)現(xiàn)更暗弱的天體，多年來人們一直在增大望遠鏡的口徑上下功夫。但是，對不同的望遠鏡在口徑上有不同的要求。現(xiàn)在世界上*大的反射望遠鏡，是1975年蘇聯(lián)建成的一臺6米望遠鏡。它超過了30年來一直稱為“世界之*”的美國帕洛馬山天文臺的5米反射望遠鏡。它的轉(zhuǎn)動部分總重達800噸，也比美國的重200噸。1978年，美國一臺組合后口徑相當于4.5米的多鏡面望遠鏡試運轉(zhuǎn)。這臺望遠鏡由6個相同的、口徑各為1.8米的卡塞格林望遠鏡組成。6個望遠鏡繞中心軸排成六角形，六束會聚光各經(jīng)一塊平面鏡射向一個六面光束合成器，再把六束光聚在一個共同焦點上，多鏡面望遠鏡的優(yōu)點是：口徑大，鏡筒短，占地小，造價低。目前口徑*大的光學(xué)望遠鏡是１０米口徑的凱克望遠鏡。
　　現(xiàn)在世界上*大的折射望遠鏡，是在德國陶登堡天文臺安裝的施密特望遠鏡，改正口徑1.35米，主鏡口徑2米。德國這臺折射鏡也超過了美國*大的施米特望遠鏡。美國在望遠鏡上的兩個“世界之*”被人相繼奪走了。
　　*早的望遠鏡
　　世界上*早的望遠鏡是1609年意大利科學(xué)家伽利略制造出來的。因此，又稱伽利略望遠鏡。這是一臺折射望遠鏡。他用一塊凸透鏡作物鏡，一塊凹鏡作目鏡，因此觀測到的是正像。伽利略在談到這架世界上**臺望遠鏡時說：“現(xiàn)在多謝有了望遠鏡，我們已經(jīng)能夠使天體離我們比離亞里斯多德近三四十倍，因此能夠辨別出天體上許多事情來，都是亞里士多德所沒有看見的；別的不談，單是這些太陽系黑子就是他**看不到的。所以我們要比亞里士多德更有把握對待天體和太陽。” 　　英文字母的型號，有時候在不同的望遠鏡廠牌里有不同的意義，大致上容易辨識的是以下這些：
　　(1) CF：中央調(diào)焦
　　(2) ZCF：傳統(tǒng)波羅棱鏡左右展開型、中央調(diào)焦
　　(3) ZWCF：比第（2）項多一個「超廣角」（W）
　　(4) CR：迷彩色橡膠外殼
　　(5) BR：黑色橡膠防震外殼
　　(6) BCF：黑色、中央調(diào)焦
　　(7) BCR：偏黑色迷彩橡膠外殼
　　(8) IR：鋁合金輕巧外殼
　　(9) IF：左右眼個別調(diào)焦
　　(10) WP：內(nèi)充氮氣防水型
　　(11) RA：外附橡膠防震保護
　　(12) D：德式棱鏡、屋頂棱鏡（直筒式）
　　(13) HP：高眼點
　　(14) SP：超高解析度
　　(15) ED：超低色差鏡片
　　(16) AS：非球面鏡片
　　(17) ZOOM：可變倍率伸縮鏡頭
　　(18) WF：廣角視野 　　目前，國內(nèi)市場上出售的望遠鏡種類繁多，令人目不暇接。但總的來說可按以下幾個方面來劃分：按產(chǎn)地不同來劃分，有國外的（日本、美國、德國等），國內(nèi)的（廣東、浙江、四川等）；按牌子不同來劃分，有仙力夫、寶龍、德寶、櫻花、肯高、金三角等，按用途不同來劃分，有變倍數(shù)鏡、防水鏡、夜視鏡；按放大倍數(shù)不同來劃分，有低倍數(shù)（2-5倍，多見于玩具產(chǎn)品）、中倍數(shù)（7-10倍）、高倍數(shù)（15-70倍）。
　　人們在選購?fù)h鏡時，常見其價目表上有幾個阿拉伯數(shù)字，那么這幾個數(shù)字說明了什么技術(shù)參數(shù)呢？下面試舉一例子說明一下。例如標有10×50mm5°，即表示其放大倍數(shù)為10倍，物鏡的直徑為50毫米，視野為5度（即在1000處視野寬度為87.4米）?？赡苡腥藭J為技術(shù)參數(shù)的數(shù)字越大越好，其實不然。放大倍數(shù)與視野寬度成反比，即放大倍數(shù)越大，視野寬度越小，這就不利于搜索。物鏡直徑與進光量越多，在光線不足時分辯能力就越強，但這必然導(dǎo)致到望遠鏡的體積增大不利于攜帶。經(jīng)這么一說，您興許感覺無所適從，但只要能取長補短，同樣可以購得一架合意的望遠鏡。在此我想給大家提幾點建議以供大家在選購?fù)h鏡時作為參考：
　　**，如想到海上或海濱旅游，請不要忘記購一架防水望遠鏡（特別攜薦美國產(chǎn)的德寶offshore系列7×50mm防水望遠鏡）。
　　**，如想外出旅游觀光，可購一架體積小具備變倍功能的望遠鏡。
　　第三，如打算到那些“可遠觀而不可近探之”的危險地帶狩獵，那就應(yīng)該購一架高倍數(shù)的望遠鏡。
　　第四，如要進行狩獵或長時間在外旅行，則*好購一架變倍數(shù)望遠鏡，現(xiàn)說明一下它的使用方法。因為變倍數(shù)望遠鏡可從低倍數(shù)逐漸調(diào)到高倍數(shù)，所以在使用時應(yīng)先用低倍數(shù)、大視野進行粗略搜索，然后再用高倍數(shù)、小視野進行仔細觀察。