天文望远镜的基本知识(教材)VIP免费

北京古观象简天文望远镜的基本知识一、天文望远镜的出现天文学是一门古老的学科，在人类的文明史中占有重要的地位。观测是天文学实验方法的基本特点，不断地创造和改革观测手段，是天文学家致力不懈的课题。而天文望远镜则是天文爱好者进行天文观测的必备工具。从古至今，仰望星空的习惯一直延续着，为了观察星星而不断更新完善天文仪器。他们使用折射望远镜、反射望远镜和射电望远镜来检测照射到地球上的星光。他们还使用航空器、气球、探空火箭和人造卫星来收集那些被地球大气层过滤掉的射线。浑仪1609年，伽利略制成了两架最早的天文望远镜，发现了望远镜具有“增加聚光本领和放大视角”的作用。伽利略把自制的口径4.5厘米，放大倍率33倍的望远镜指向天空，很快发现了月球上的环形山、围绕木星运转的四颗卫星、金星的盈亏现象、日面上的黑子、银河由无数暗弱恒星构成等现象。这一系列的发现也冲击了西方神学，也推动了之后的科学发展。伽利略式望远镜（第一台望远镜）伽利略(1564-1642)德国的开普勒（1571-1630）在伽利略制成天文望远镜后两年，出版了《光学》一书，首次提出了“像差⑴”的概念。并提出了一种新型的望远镜，这种望远镜被称为开普勒式望远镜。阅读图对启商种抵肘创远锥的光学嵐珈示点图3-斷利越式h开曹勒武伽利略式：以凸透镜做物镜，凹透镜做目镜。成正像，制造简单造价低廉，普通观剧镜多采用这种光学系统。缺点是视场小、放大率小、不能在目镜端加装十字丝。目前在天文观测中不采用这种类型的望远镜。开普勒式：以凸透镜做物镜，凸透镜做目镜。是将物镜所成的实像用凹透镜组的目镜放大,获得倒像，由于其视场大，在目镜组中可以安装十字丝或动丝，天文观测中多采用此种类型的望远镜。二天文望远镜的发展（一）反射望远镜1666年，牛顿证明天体的光并非单色光，而是由各种颜色的光混合而成。望远镜的色差是由于透镜对不同颜色的光具有不同的折射率而造成。为了根本消除色差，牛顿干脆不用光的折射特性，而用反射特性，反射镜的表面通常磨成旋转抛物面形状，再在表面上镀铝或镀银。1668年，他制成了第一架反射望远镜，物镜是凹球面金属镜，物镜焦点前装一块和光轴成45°的平面反光镜，将星光反射到镜筒一边，用目镜观察（如下图）。+牛蛭使用过的g运槓阅读(1)格里果里反射镜格里果里反射镜设计方案在牛顿之前，英国数学家格里果里(1638-1675)在1663年提出一种反射望远镜的设计方案，以抛物面为主镜，椭球镜面镜为副镜，主镜中央开有圆孔，F1是主镜的焦点暨副镜的一个焦点，光线经副镜会聚后，必聚焦于副镜的另一个焦点F2处。但由于主镜副镜都是非球面镜，当时的工艺水平无法磨制，所以格里果里并没有制成这种望远镜。(2)卡塞格林反射镜卡塞格林反射镜设计方案在牛顿反射镜问世后不久，法国人卡塞格林(1625-1712)在1672年又提出了一种反射望远镜的设计方案，主镜是抛物面镜，副镜是凸双曲面镜，主镜中间开有圆孔，F1是主镜的焦点暨副镜的一个焦点，根据双曲面的光学特性，光线经副镜会聚后，必聚焦于副镜的另一个焦点F2处。这种反射镜目前还经常采用。(3)赫歇尔望远镜1781年3月13日，英国天文学家威廉.赫歇尔(1738-1822)用他自制的口径15厘米的反射镜发现了天王星，把太阳系的尺度扩大了一倍。发现了天王星后，赫歇尔磨制的望远镜口径越来越大，他是使反射镜大型化的始祖。L阅（二）折射望远镜的发展牛顿从理论上弄清了色差的成因，但错误的做出折射物镜色差无法消除的结论。由于当时牛顿极高的威望，不少人盲从了他的观点。直到18世纪30年代，英国数学家C.M•霍尔发现，用冕牌玻璃作凸透镜，用火石玻璃作凹透镜，所制成的复合透镜能消除色差。由于消色差折射物镜的制成，人们再也不用为减少色差而拼命加长物镜的焦距了。从此以后，折射望远镜的镜筒便大大缩短了。（1）大型折射望远镜19世纪下半叶是大型折射望远镜的时代，美国的光学制造家克拉克父子在1870年以后陆续磨制了口径66厘米、76厘米、91厘米、102厘米的折射镜。（2）巨型反射镜20世纪的上半叶巨型反射镜又占了上风。由于磨制材料的改进，用玻璃代替了金属，并发明了玻璃镀银技术，许多大口径反射镜相继...