廣義上的望遠(yuǎn)鏡不僅僅包含工作在可見光波段的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡,還包含射電,紅外,紫外,X射線,甚至γ射線望遠(yuǎn)鏡。我們探討的只限于光學(xué)望遠(yuǎn)鏡。
1609年,伽利略制作出第一架望遠(yuǎn)鏡,至今已有近四百年的歷史,其間閱歷了重大的奔騰,依據(jù)物鏡的種類可以分為三種:
1,折射望遠(yuǎn)鏡
折射望遠(yuǎn)鏡的物鏡由透鏡或透鏡組組成。早期物鏡為單片構(gòu)造,色差和球差嚴(yán)重,使得觀看到的天體帶有彩色的光斑。為了減少色差,人們拼命增大物鏡的焦距,1673年,J.Hevelius制作了一架長達(dá)46米的望遠(yuǎn)鏡,全部鏡筒被吊裝在一根30米高的桅桿上,須要多人用繩索拉著轉(zhuǎn)動(dòng)升降?;莞垢纱鄬⑽镧R和目鏡離開,將物鏡吊在百尺高桿上。直到19世紀(jì)末,人們發(fā)現(xiàn)了由兩塊折射率不同的玻璃分辨制成凸透鏡和凹透鏡,再組合起來的復(fù)合消色差物鏡,才使得這場長度比賽得到終止。
折射望遠(yuǎn)鏡分為伽利略結(jié)構(gòu)和開普勒結(jié)構(gòu)兩類。其中,伽利略結(jié)構(gòu)歷史Zui長久,其目鏡為凹透鏡,能直接成正立的像,但是視場小,一般為民用 的2——4倍的兒童玩具采取。而盡大多數(shù)常見的望遠(yuǎn)鏡都是開普勒結(jié)構(gòu),其目鏡一般是凸透鏡或透鏡組,由于其光路中有實(shí)象,可以安裝測距或瞄準(zhǔn)分劃板用來丈量間隔。但是簡略的開普勒結(jié)構(gòu)所成的像是倒立的,須要在光路內(nèi)加上正像體系使其正過來,常見的正像體系為普羅棱鏡或屋脊棱鏡,既起到正像的作用,又使光路折回,縮短整機(jī)長度。
2,反射看遠(yuǎn)鏡
該類鏡Zui早由牛頓發(fā)現(xiàn),其物鏡是凹面反射鏡,沒有色差,而且將凹面制成旋轉(zhuǎn)拋物面即可打消球差。凹面上鍍有反光膜,通常是鋁。反射望遠(yuǎn)鏡鏡筒較短,而且易于制作更大的口徑,所以現(xiàn)代大型天文望遠(yuǎn)鏡幾乎無一例外都是反射構(gòu)造。
反射看遠(yuǎn)鏡的構(gòu)造里,除了主物鏡外,還裝有一或幾個(gè)小的反射鏡,用來轉(zhuǎn)變光線方向便于安裝目鏡。由于反射式望遠(yuǎn)鏡的進(jìn)射光線僅在物鏡表面反射,所以對(duì)光學(xué)玻璃的內(nèi)部品德比折射鏡請求低。1990年,美國在夏威夷建成當(dāng)時(shí)口徑Zui大的凱克望遠(yuǎn)鏡,該鏡采取了一些前所未有的新技巧:1,主物鏡由36面六邊形薄鏡片拼和而成,厚度僅為10厘米。2,有盤算機(jī)把持背面直撐點(diǎn),補(bǔ)償重力引起的形變。3,能通過轉(zhuǎn)變鏡面曲率補(bǔ)償大氣擾動(dòng)。這些新技巧的采取使得人類發(fā)射太空望遠(yuǎn)鏡的請求不再急切。
3,折反射看遠(yuǎn)鏡。
折反射望遠(yuǎn)鏡的物鏡是由折射鏡和反射鏡組合而成。主鏡是球面反射鏡,副鏡是一個(gè)透鏡,用來改正主鏡的像差。此類望遠(yuǎn)鏡視場大,光力強(qiáng),合適觀測流星,彗星,以及巡天尋找新天體。依據(jù)副鏡的外形,折反射鏡又可以分為施密特結(jié)構(gòu)和馬克蘇托夫結(jié)構(gòu),前者視場大,像差小;后者易于制造。
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