佚　名

望遠(yuǎn)鏡的作用首先是能夠放大遠(yuǎn)方物體的張角，使人眼能看清角距更小的細(xì)節(jié)，而人眼的分辨能力是較弱的；其次，望遠(yuǎn)鏡能集中比人眼瞳孔直徑粗的多的光束使人眼看到本看不到的暗弱物體發(fā)出的光線。望遠(yuǎn)鏡一般由物鏡和目鏡兩組鏡頭及其他配件組成。為了減小望遠(yuǎn)鏡的像差，物鏡和目鏡通常由多個(gè)元件組成。望遠(yuǎn)鏡所能收集的最大的光束直徑，稱為口徑；所能觀測(cè)到的范圍稱為視場(chǎng)，通常以角度來(lái)表示。其視場(chǎng)大小和目鏡的結(jié)構(gòu)相關(guān)，對(duì)于同樣的目鏡，視場(chǎng)直徑與放大倍數(shù)成反比：放大率越高，視場(chǎng)越小。

按物鏡的結(jié)構(gòu)，天文望遠(yuǎn)鏡分為折射望遠(yuǎn)鏡、反射望遠(yuǎn)鏡、折反射望遠(yuǎn)鏡。

折射望遠(yuǎn)鏡

用透鏡做物鏡的望遠(yuǎn)鏡。早期折射望遠(yuǎn)鏡的物鏡是單透鏡，色差和球差都很嚴(yán)重。開始人們通過延長(zhǎng)物鏡的焦距來(lái)減少不利影響，1722年布拉德雷測(cè)定金星直徑使用的折射望遠(yuǎn)鏡物鏡焦距長(zhǎng)達(dá)65米。19世紀(jì)起廣泛使用消色差物鏡，即通過使用不同性質(zhì)的玻璃材料制作出一組凸透鏡和凹透鏡共同使用來(lái)消除色差、球差和像差。在較大口徑的折射望遠(yuǎn)鏡中廣泛使用雙分離物鏡，在兩片透鏡中間相隔一定的距離。利用這種物鏡組來(lái)消色差只能使兩個(gè)特定波長(zhǎng)的光的焦點(diǎn)重合，這兩種波長(zhǎng)的中間波長(zhǎng)光仍然會(huì)產(chǎn)生所謂的二級(jí)光譜形成像差。人們一般采用縮小相對(duì)口徑的方法來(lái)減少這種不利影響，因此，折射望遠(yuǎn)鏡的最大口徑有所限制，1897年美國(guó)建成的葉凱西天文臺(tái)1.02米折射望遠(yuǎn)鏡是至今世界上最大的折射望遠(yuǎn)鏡。而在小型折射望遠(yuǎn)鏡中一般采用將透鏡組粘合在一起的雙膠合物鏡以及選擇適當(dāng)?shù)牟ＡХN類來(lái)消除像差。

折射望遠(yuǎn)鏡的缺點(diǎn)是，它所要求的大塊透光性能優(yōu)良的光學(xué)玻璃制造起來(lái)十分困難，在紫外和紅外波段透光量比反射望遠(yuǎn)鏡少而且存在殘余色差，并且這種望遠(yuǎn)鏡無(wú)法向更大口徑發(fā)展，所以現(xiàn)代大型望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)不采用這種設(shè)計(jì)。它的優(yōu)點(diǎn)是，物鏡組牢固穩(wěn)定，長(zhǎng)期使用不變形，曾廣泛用于中小口徑天文望遠(yuǎn)鏡以及許多專用儀器上。

伽利略望遠(yuǎn)鏡

伽利略在1609年制作的第一架天文望遠(yuǎn)鏡使用的目鏡是凹透鏡，目鏡位于物鏡焦點(diǎn)的前方。它所成的像是正像，視場(chǎng)較小，不便于安置瞄準(zhǔn)叉絲。

開普勒望遠(yuǎn)鏡

使用凸透鏡做目鏡，目鏡組位于物鏡焦點(diǎn)后方，能獲得較大視場(chǎng)，可以方便地安置瞄準(zhǔn)叉絲，它所成的像是倒像，但對(duì)天文觀測(cè)來(lái)說影響不大，因此現(xiàn)在的折射望遠(yuǎn)鏡普遍使用這種設(shè)計(jì)。

反射望遠(yuǎn)鏡

用反射鏡做物鏡的望遠(yuǎn)鏡。反射望遠(yuǎn)鏡光學(xué)性能的重要特點(diǎn)是沒有色差。像差在理論上雖然可以得到消除，但工藝復(fù)雜無(wú)法實(shí)現(xiàn)。實(shí)用的反射望遠(yuǎn)鏡為了避免像差，視場(chǎng)一般比較小，然后通過像場(chǎng)改正透鏡擴(kuò)大視場(chǎng)。反射鏡一般選擇膨脹系數(shù)小、應(yīng)力較小和便于磨制的材料。鏡面通常鍍鋁，在紅外區(qū)及紫外區(qū)都能得到較好的反射率。反射望遠(yuǎn)鏡的鏡筒一般比較短，便于支撐。現(xiàn)代高科技反射望遠(yuǎn)鏡還具有鏡面自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)和主動(dòng)光學(xué)系統(tǒng)，可以補(bǔ)償大氣擾動(dòng)干擾和鏡面應(yīng)力及風(fēng)力引起的變形抖動(dòng)。

反射望遠(yuǎn)鏡中常用的有主焦點(diǎn)系統(tǒng)、牛頓系統(tǒng)、卡塞格林系統(tǒng)、格里高里系統(tǒng)、折軸系統(tǒng)等。通過鏡面的變換，在同一個(gè)望遠(yuǎn)鏡上可以分別獲得主焦點(diǎn)系統(tǒng)、牛頓系統(tǒng)、卡塞格林系統(tǒng)和折軸系統(tǒng)。這些系統(tǒng)的焦點(diǎn)，分別稱為主焦點(diǎn)、牛頓焦點(diǎn)、卡塞格林焦點(diǎn)、格里高里焦點(diǎn)和折軸焦點(diǎn)等。單獨(dú)用上述一個(gè)系統(tǒng)做望遠(yuǎn)鏡時(shí)，分別稱為牛頓望遠(yuǎn)鏡、卡塞格林望遠(yuǎn)鏡、格里高里望遠(yuǎn)鏡、折軸望遠(yuǎn)鏡。

大型光學(xué)反射望遠(yuǎn)鏡主要用于天體物理研究，特別是暗弱天體的分光、測(cè)光以及照相工作。中國(guó)目前最大的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡直徑為2.16米。目前世界上最大的望遠(yuǎn)鏡是位于夏威夷的凱克望遠(yuǎn)鏡，直徑10米,由36面1.8米的六角形鏡面拼合而成，耗資1.3億美元，主要是由美國(guó)的一個(gè)企業(yè)家凱克捐助修建的。第一面凱克望遠(yuǎn)鏡建造成功后，凱克基金會(huì)又投資修建了凱克2號(hào)望遠(yuǎn)鏡，兩座挨在一起，威力無(wú)比。另外的大型望遠(yuǎn)鏡有美國(guó)國(guó)立天文臺(tái)位于南北兩半球的兩個(gè)8米望遠(yuǎn)鏡，一座位于夏威夷，一座位于智利，合稱雙子座望遠(yuǎn)鏡；日本人在夏威夷也建造了一座8米的稱為昴星團(tuán)望遠(yuǎn)鏡。下世紀(jì)歐洲南方天文臺(tái)將建成四座8米望遠(yuǎn)鏡，組合口徑相當(dāng)于15米!

折反射望遠(yuǎn)鏡

由折射和反射元件組成的望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)。兼具折射望遠(yuǎn)鏡視場(chǎng)大和反射望遠(yuǎn)鏡像差小、集光力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，主要分為施密特望遠(yuǎn)鏡和馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡。