1608年荷蘭(lan)米德爾(er)堡眼鏡(jing)(jing)師漢斯·李(li)(li)波(bo)(bo)爾(er)(Hans Lippershey)造出了(le)(le)(le)世(shi)界(jie)上第一(yi)架望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)。一(yi)次(ci),兩(liang)(liang)個(ge)小(xiao)(xiao)孩(hai)在(zai)李(li)(li)波(bo)(bo)爾(er)的(de)商(shang)店(dian)門前玩(wan)弄幾(ji)片(pian)(pian)透鏡(jing)(jing),他們通過前后兩(liang)(liang)塊(kuai)透鏡(jing)(jing)看(kan)遠(yuan)(yuan)(yuan)處教堂上的(de)風標(biao),兩(liang)(liang)人興(xing)高采烈(lie)。李(li)(li)波(bo)(bo)爾(er)賽拿起(qi)兩(liang)(liang)片(pian)(pian)透鏡(jing)(jing)一(yi)看(kan),遠(yuan)(yuan)(yuan)處的(de)風標(biao)放大了(le)(le)(le)許(xu)多(duo)。李(li)(li)波(bo)(bo)爾(er)賽跑回商(shang)店(dian),把兩(liang)(liang)塊(kuai)透鏡(jing)(jing)裝在(zai)一(yi)個(ge)筒子里(li),經(jing)過多(duo)次(ci)試(shi)驗,漢斯·李(li)(li)波(bo)(bo)爾(er)發(fa)(fa)明了(le)(le)(le)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)。1608年他為(wei)自己制作(zuo)的(de)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)申(shen)請專利(li),并遵(zun)從當(dang)局的(de)要求,造了(le)(le)(le)一(yi)個(ge)雙(shuang)筒望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)。據說小(xiao)(xiao)鎮好幾(ji)十個(ge)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)眼鏡(jing)(jing)匠都(dou)聲稱發(fa)(fa)明了(le)(le)(le)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)。
與此(ci)同(tong)時(shi),德國的(de)(de)(de)(de)(de)天文學家(jia)開(kai)(kai)普勒(le)也(ye)開(kai)(kai)始研究望(wang)(wang)(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing),他在(zai)《屈(qu)光(guang)學》里(li)提出了(le)(le)(le)另一種(zhong)天文望(wang)(wang)(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing),這種(zhong)望(wang)(wang)(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)由兩個凸(tu)透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)組(zu)成,與伽(jia)(jia)利(li)略的(de)(de)(de)(de)(de)望(wang)(wang)(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)不同(tong),比伽(jia)(jia)利(li)略望(wang)(wang)(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)視野寬闊(kuo)。但開(kai)(kai)普勒(le)沒有(you)制造(zao)他所介紹的(de)(de)(de)(de)(de)望(wang)(wang)(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)。沙(sha)伊(yi)納于1613年─1617年間首次(ci)制作出了(le)(le)(le)這種(zhong)望(wang)(wang)(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing),他還遵照開(kai)(kai)普勒(le)的(de)(de)(de)(de)(de)建議制造(zao)了(le)(le)(le)有(you)第三(san)個凸(tu)透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)望(wang)(wang)(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing),把二個凸(tu)透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)做(zuo)的(de)(de)(de)(de)(de)望(wang)(wang)(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)倒像變成了(le)(le)(le)正(zheng)像。沙(sha)伊(yi)納做(zuo)了(le)(le)(le)8臺(tai)望(wang)(wang)(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing),一臺(tai)一臺(tai)地觀察(cha)太(tai)陽,無論哪一臺(tai)都能看到相同(tong)形狀的(de)(de)(de)(de)(de)太(tai)陽黑(hei)子(zi)。因此(ci),他打消了(le)(le)(le)不少(shao)人(ren)認為黑(hei)子(zi)可能是透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)塵埃引(yin)起的(de)(de)(de)(de)(de)錯覺,證(zheng)明了(le)(le)(le)黑(hei)子(zi)確實是觀察(cha)到的(de)(de)(de)(de)(de)真實存在(zai)。在(zai)觀察(cha)太(tai)陽時(shi)沙(sha)伊(yi)納裝上(shang)特殊(shu)遮光(guang)玻(bo)璃,伽(jia)(jia)利(li)略則沒有(you)加此(ci)保護裝置,結(jie)果傷(shang)了(le)(le)(le)眼睛(jing),最后幾乎(hu)失明。荷蘭的(de)(de)(de)(de)(de)惠更斯(si)為了(le)(le)(le)減(jian)少(shao)折(zhe)射望(wang)(wang)(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)色差在(zai)1665年做(zuo)了(le)(le)(le)一臺(tai)筒長近6米的(de)(de)(de)(de)(de)望(wang)(wang)(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing),來探查土星的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)環,后來又做(zuo)了(le)(le)(le)一臺(tai)將近41米長的(de)(de)(de)(de)(de)望(wang)(wang)(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)。
1793年英國赫瑟(se)爾(William Herschel),制(zhi)做了反射式望遠鏡(jing),反射鏡(jing)直徑為130厘(li)米,用銅(tong)錫合金制(zhi)成,重達1噸。
1845年英國的帕(pa)森(William Parsons)制造(zao)的反射望遠鏡(jing),反射鏡(jing)直徑為1.82米。
1917年,胡克望遠鏡(jing)(Hooker Telescope)在(zai)美國加利福尼(ni)亞的(de)威爾遜山天文臺建(jian)成。它(ta)的(de)主反射鏡(jing)口(kou)徑為(wei)100英(ying)寸。正(zheng)是使用這座望遠鏡(jing),哈(ha)勃(Edwin Hubble)發現了宇(yu)宙正(zheng)在(zai)膨脹的(de)驚(jing)人事(shi)實。
1930年,德國人施密特(BernhardSchmidt)將(jiang)折射望遠(yuan)鏡(jing)和反(fan)射望遠(yuan)鏡(jing)的優點(dian)(折射望遠(yuan)鏡(jing)像差小(xiao)但有(you)色差而(er)且(qie)尺寸(cun)越大越昂貴(gui),反(fan)射望遠(yuan)鏡(jing)沒有(you)色差、造價低廉且(qie)反(fan)射鏡(jing)可以造得很(hen)大,但存(cun)在像差)結合起來,制成了第一(yi)臺折反(fan)射望遠(yuan)鏡(jing)。
戰后,反射式望(wang)遠鏡在(zai)天文觀測中發(fa)展很(hen)快,1950年在(zai)帕洛瑪山上安裝了一(yi)臺直徑(jing)5.08米的海爾(Hale)反射式望(wang)遠鏡。
1969年(nian),在(zai)前蘇聯高加索北部(bu)的(de)帕斯土(tu)霍夫(fu)山上(shang)安裝了直徑6米的(de)反射鏡。
1990年,NASA將(jiang)哈勃太(tai)空望(wang)遠鏡送入(ru)軌(gui)道,然(ran)而,由于(yu)鏡面故障(zhang),直(zhi)到1993年宇航員完成太(tai)空修復并更換了透鏡后,哈勃望(wang)遠鏡才開始全(quan)面發揮作用。由于(yu)可以不受地(di)球大(da)氣的(de)干擾,哈勃望(wang)遠鏡的(de)圖像清晰度是(shi)地(di)球上同類望(wang)遠鏡拍下圖像的(de)10倍。
1993年,美(mei)國在(zai)夏威夷(yi)莫(mo)納克(ke)(ke)亞(ya)山上建成了口徑10米(mi)的(de)“凱克(ke)(ke)望遠鏡”,其(qi)鏡面(mian)由(you)36塊1.8米(mi)的(de)反射(she)鏡拼合而成。
2001年,設(she)在智利的(de)歐(ou)洲南方天文臺研制完成了“甚大望(wang)遠鏡(jing)”(VLT),它(ta)由4架口徑8米的(de)望(wang)遠鏡(jing)組成,其聚(ju)光能力(li)與一架16米的(de)反射望(wang)遠鏡(jing)相(xiang)當(dang)。
2014年6月18日,智利(li)將夷平賽羅亞(ya)(ya)馬遜(Cerro Amazones)山(shan)的山(shan)頂,用以安置世界上功率最大(da)的望遠鏡(jing)“歐洲特(te)大(da)天(tian)文望遠鏡(jing)”(英文縮寫E-ELT)。賽羅亞(ya)(ya)馬遜山(shan)位于阿塔卡馬(Atacama)沙(sha)漠(mo),海拔3000米。
E-ELT又(you)稱“世界最大的天空(kong)之眼”,寬近40米,重約2500噸,其亮度比現存望(wang)(wang)遠鏡(jing)高15倍(bei),清晰(xi)度是哈勃望(wang)(wang)遠鏡(jing)的16倍(bei)。該望(wang)(wang)遠鏡(jing)造價8.79億(yi)英鎊(bang)(約合人民幣93億(yi)元(yuan)),有望(wang)(wang)于2022年正式(shi)投入使(shi)用(yong)。
一(yi)批正在(zai)籌建中的望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡又開始對莫納克亞山上(shang)的白色巨人兄弟發起了(le)沖擊。這些新(xin)的競爭(zheng)參與者包括30米(mi)口(kou)徑(jing)(jing)的“30米(mi)大(da)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡”(Thirty Meter Telescope,簡稱TMT),20米(mi)口(kou)徑(jing)(jing)的大(da)麥哲倫望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(Giant Magellan Telescope,簡稱GMT)和(he)100米(mi)口(kou)徑(jing)(jing)的絕大(da)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(Overwhelming Large Telescope,簡稱OWL)。它們(men)的倡議者指(zhi)出,這些新(xin)的望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡不(bu)僅可以提供像(xiang)質遠(yuan)(yuan)勝于哈勃望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡照片的太空圖片,而且能收(shou)集到(dao)更多的光,對100億年前星(xing)系形成時初態(tai)恒星(xing)和(he)宇宙氣體的情況有(you)更多的了(le)解,并看清楚遙遠(yuan)(yuan)恒星(xing)周圍的行星(xing)。
望遠鏡是一種用于觀察(cha)遠距離(li)物體的目視光(guang)學儀器(qi),能把遠物很小(xiao)的張角按一定倍率放大,使之(zhi)在
像空間(jian)具有較大的(de)(de)張角,使本來無法用肉眼看(kan)清或(huo)分辨(bian)的(de)(de)物體(ti)變清晰可辨(bian)。所以(yi),望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)是天(tian)文(wen)和地面觀測中不可缺少的(de)(de)工具。它是一種(zhong)通(tong)過物鏡(jing)和目鏡(jing)使入射(she)(she)(she)的(de)(de)平行光(guang)束仍保持平行射(she)(she)(she)出的(de)(de)光(guang)學(xue)系統。根據望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)原理一般分為三種(zhong)。一種(zhong)通(tong)過收集電(dian)磁波(bo)來觀察(cha)遙遠(yuan)物體(ti)的(de)(de)電(dian)磁輻射(she)(she)(she)的(de)(de)儀(yi)器,稱之(zhi)為射(she)(she)(she)電(dian)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing),在日常生活中,望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)主要(yao)指光(guang)學(xue)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing),但是在現代(dai)天(tian)文(wen)學(xue)中,天(tian)文(wen)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)包括了射(she)(she)(she)電(dian)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing),紅外望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing),X射(she)(she)(she)線和伽馬射(she)(she)(she)線望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)。天(tian)文(wen)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)的(de)(de)概念又進一步地延伸到(dao)了引(yin)力波(bo),宇宙射(she)(she)(she)線和暗物質的(de)(de)領域(yu)。
日常生(sheng)活(huo)中的光學(xue)望(wang)遠鏡(jing)又稱“千里鏡(jing)”。它(ta)主要包括業余天文望(wang)遠鏡(jing),觀(guan)劇望(wang)遠鏡(jing)和軍用雙筒望(wang)遠鏡(jing)。
常用(yong)的(de)雙筒望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)還(huan)為減小體積和(he)翻(fan)轉倒(dao)像的(de)目的(de),需要增加棱(leng)鏡(jing)(jing)(jing)系(xi)統(tong)(tong),棱(leng)鏡(jing)(jing)(jing)系(xi)統(tong)(tong)按形的(de)方式如果式不同可分為別(bie)漢棱(leng)鏡(jing)(jing)(jing)系(xi)統(tong)(tong)(RoofPrism)(也就(jiu)是斯密特。別(bie)漢屋脊棱(leng)鏡(jing)(jing)(jing)系(xi)統(tong)(tong))和(he)保(bao)羅(luo)棱(leng)鏡(jing)(jing)(jing)系(xi)統(tong)(tong)(PorroPrism)(也稱(cheng)普(pu)羅(luo)棱(leng)鏡(jing)(jing)(jing)系(xi)統(tong)(tong)),兩種系(xi)統(tong)(tong)的(de)原理及應用(yong)是相似的(de)。
個人使用(yong)的小型手持式望(wang)遠鏡(jing)(jing)不宜使用(yong)過(guo)大倍率,一(yi)(yi)般以(yi)3~12倍為(wei)宜,倍數過(guo)大時(shi),成(cheng)像清(qing)晰度(du)就會變(bian)差,同(tong)時(shi)抖動嚴重,超過(guo)12倍的望(wang)遠鏡(jing)(jing)一(yi)(yi)般使用(yong)三角架等方式加以(yi)固定。
(Hubble Space Telescope,HST),是人類第(di)一(yi)座太空(kong)(kong)(kong)望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing),總長度超(chao)過13米,質量為(wei)11噸多,運(yun)行在(zai)地球大(da)氣層外緣離地面約600公里的(de)軌(gui)道上。它大(da)約每(mei)100分(fen)鐘環繞(rao)地球一(yi)周。哈(ha)勃望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)是由(you)美國國家(jia)航空(kong)(kong)(kong)航天(tian)局(ju)和歐洲航天(tian)局(ju)合作,于1990年(nian)發射入軌(gui)的(de)。哈(ha)勃望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)是以天(tian)文(wen)(wen)學(xue)家(jia)愛德文(wen)(wen)·哈(ha)勃的(de)名字(zi)命名的(de)。按計劃,它將在(zai)2013年(nian)被詹姆斯(si)韋伯太空(kong)(kong)(kong)望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)所取代。哈(ha)勃望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)的(de)角分(fen)辨率達到小于0.1秒(miao),每(mei)天(tian)可以獲取3到5G字(zi)節(jie)的(de)數據。
由于運(yun)行(xing)在(zai)外層空間,哈勃望遠鏡獲得的圖(tu)像(xiang)不(bu)受大氣層擾動(dong)折射的影響,并且可以獲得通常被(bei)大氣層吸收的紅外光(guang)譜的圖(tu)像(xiang)。
哈勃望遠(yuan)(yuan)鏡的數據由太空(kong)望遠(yuan)(yuan)鏡研(yan)究所(suo)的天(tian)文學家(jia)和科(ke)學家(jia)分析處理。該(gai)研(yan)究所(suo)屬(shu)于(yu)位(wei)于(yu)美(mei)國馬里蘭州巴爾第摩(mo)市的約翰霍普金斯大(da)學。
哈勃太空(kong)望遠鏡的構想可追溯到1946年。該望遠鏡于1970年代設計,建造及發射共耗(hao)資20億美元左右。NASA馬歇爾空(kong)間飛行(xing)中心(xin)負責(ze)設計,開(kai)發和建造哈勃空(kong)間望遠鏡。NASA高(gao)達德空(kong)間飛行(xing)中心(xin)負責(ze)科學設備和地面(mian)控制(zhi)。珀金埃爾默負責(ze)制(zhi)造鏡片,洛克(ke)希德負責(ze)建造望遠鏡鏡體。
該望遠鏡(jing)隨發(fa)(fa)現號航天飛(fei)機,于(yu)1990年4月24日發(fa)(fa)射升(sheng)空。原定于(yu)1986年升(sheng)空,但自從該年一(yi)月發(fa)(fa)生(sheng)的挑(tiao)戰者(zhe)號爆(bao)炸事件后(hou),升(sheng)空的日期(qi)被(bei)后(hou)延。
首批傳回地球(qiu)的(de)(de)影像令(ling)天(tian)文學(xue)家等不少人大為失望,由于珀金埃(ai)爾(er)默(mo)制造的(de)(de)鏡片的(de)(de)厚度有(you)誤,產生了(le)嚴(yan)重的(de)(de)球(qiu)差,因(yin)此影像比(bi)較朦朧。
維護任務(1)
更(geng)換(huan)設備后所拍(pai)攝的(de)清晰(xi)影像,遠比更(geng)換(huan)前清楚許多。第一個(ge)任務(wu)名為STS-61,它于(yu)1993年(nian)12月(yue)增添(tian)了不少新儀器,包括:
以COSTAR取代高(gao)速光(guang)度計(HSP)。
以WFPC2相(xiang)機取代WFPC相(xiang)機。
更換太陽能集光板。
更換兩個RSU,包括四個陀螺(luo)儀。
改變軌道該任(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)于1994年(nian)(nian)1月(yue)(yue)(yue)(yue)13日宣告完成(cheng),拍得首批清晰影(ying)像并(bing)傳回地球(qiu)。維(wei)護(hu)任(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(2)第二個(ge)任(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)名(ming)為(wei)STS-81,于1997年(nian)(nian)2月(yue)(yue)(yue)(yue)開始,望遠鏡有兩個(ge)儀器(qi)和(he)多個(ge)硬件被更換(huan)。維(wei)護(hu)任(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(3)A任(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)3A名(ming)為(wei)STS-103,于1999年(nian)(nian)12月(yue)(yue)(yue)(yue)開始。維(wei)護(hu)任(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(3)B任(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)3B名(ming)為(wei)STS-109,于2002年(nian)(nian)3月(yue)(yue)(yue)(yue)開始。
折(zhe)射式望遠鏡(jing)(jing),是用(yong)透(tou)鏡(jing)(jing)作物鏡(jing)(jing)的望遠鏡(jing)(jing)。
分為(wei)兩種類(lei)型:由凹透鏡(jing)作目鏡(jing)的(de)(de)稱伽利(li)略望遠(yuan)鏡(jing);由凸(tu)透鏡(jing)作目鏡(jing)的(de)(de)稱開(kai)普(pu)勒望遠(yuan)鏡(jing)。開(kai)普(pu)勒式望遠(yuan)鏡(jing)的(de)(de)基本原(yuan)理是(shi)首先遠(yuan)處(chu)的(de)(de)光線進(jin)入物鏡(jing)的(de)(de)凸(tu)透鏡(jing),第1次成(cheng)倒立(li)、縮小的(de)(de)實(shi)像,相(xiang)當(dang)于照相(xiang)機;然后這個實(shi)像進(jin)入目鏡(jing)的(de)(de)凸(tu)透鏡(jing),第2次成(cheng)正(zheng)立(li)、放大的(de)(de)虛像,這相(xiang)當(dang)于放大鏡(jing)。
因單透(tou)鏡(jing)(jing)物(wu)鏡(jing)(jing)色(se)差和球差都(dou)相當嚴重(zhong),現(xian)代的(de)(de)折射(she)望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)常用兩(liang)塊(kuai)(kuai)或兩(liang)塊(kuai)(kuai)以上(shang)的(de)(de)透(tou)鏡(jing)(jing)組(zu)(zu)作物(wu)鏡(jing)(jing)。其中以雙(shuang)透(tou)鏡(jing)(jing)物(wu)鏡(jing)(jing)(普通消色(se)差望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing))應用最普遍。它(ta)由相距很近(jin)的(de)(de)一(yi)塊(kuai)(kuai)冕牌玻(bo)璃制成(cheng)的(de)(de)凸(tu)透(tou)鏡(jing)(jing)和一(yi)塊(kuai)(kuai)火石(shi)玻(bo)璃制成(cheng)的(de)(de)凹透(tou)鏡(jing)(jing)組(zu)(zu)成(cheng),對兩(liang)個特定的(de)(de)波長(chang)完全消除位置色(se)差,對其余波長(chang)的(de)(de)位置色(se)差也(ye)可相應減弱
在滿足一定(ding)設計條件時,還可(ke)(ke)(ke)消去部分(fen)球(qiu)差(cha)和(he)彗差(cha)。由(you)于(yu)(yu)剩余色差(cha)和(he)其他(ta)像差(cha)的(de)影響,雙(shuang)透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)物鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)相對(dui)口(kou)(kou)徑較小(xiao),一般為(wei)1/15-1/20,很(hen)少大(da)于(yu)(yu)1/7,可(ke)(ke)(ke)用(yong)視(shi)(shi)場也不大(da)。口(kou)(kou)徑小(xiao)于(yu)(yu)8厘米的(de)雙(shuang)透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)物鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)可(ke)(ke)(ke)將兩塊(kuai)透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)膠合(he)(he)在一起,稱雙(shuang)膠合(he)(he)物鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing),留有一定(ding)間隙未膠合(he)(he)的(de)稱雙(shuang)分(fen)離物鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing) 。為(wei)了增大(da)相對(dui)口(kou)(kou)徑和(he)視(shi)(shi)場,可(ke)(ke)(ke)采用(yong)多(duo)(duo)透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)物鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)組。對(dui)于(yu)(yu)伽利略望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)來說(shuo)(shuo),結(jie)構非常簡單,光(guang)能損(sun)失少。鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)筒短(duan),很(hen)輕便。而且成(cheng)正(zheng)像,但倍(bei)數(shu)小(xiao)視(shi)(shi)野窄,一般用(yong)于(yu)(yu)觀劇鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)和(he)玩具(ju)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)。對(dui)于(yu)(yu)開(kai)普勒望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)來說(shuo)(shuo),需要在物鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)后面添加棱鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)組或透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)組來轉(zhuan)像,使(shi)眼(yan)睛(jing)觀察到的(de)是(shi)正(zheng)像。一般的(de)折射(she)(she)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)都(dou)是(shi)采用(yong)開(kai)普勒結(jie)構。由(you)于(yu)(yu)折射(she)(she)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)成(cheng)像質量在同樣口(kou)(kou)徑下比反(fan)射(she)(she)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)好,視(shi)(shi)場大(da),使(shi)用(yong)方便,易于(yu)(yu)維護,中小(xiao)型天文望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)及許多(duo)(duo)專用(yong)儀器多(duo)(duo)采用(yong)折射(she)(she)系統,但大(da)型折射(she)(she)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)制造(zao)起來比反(fan)射(she)(she)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)困(kun)難得(de)多(duo)(duo),因(yin)為(wei)冶煉大(da)口(kou)(kou)徑的(de)優質透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)非常困(kun)難,且存在玻璃對(dui)光(guang)線的(de)吸收問題,并且主(zhu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)片會因(yin)為(wei)重(zhong)力(li)而發(fa)生形變,造(zao)成(cheng)光(guang)學質量不佳,所以大(da)口(kou)(kou)徑望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)都(dou)采用(yong)反(fan)射(she)(she)式(shi)
物(wu)(wu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)是(shi)(shi)會聚透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)而目(mu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)是(shi)(shi)發(fa)散透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)望遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)。光線經過(guo)物(wu)(wu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)折(zhe)射所成的(de)(de)(de)實(shi)像(xiang)在(zai)目(mu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)后(hou)方(靠(kao)近人(ren)目(mu)的(de)(de)(de)后(hou)方)焦點上,這像(xiang)對目(mu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)是(shi)(shi)一(yi)(yi)個(ge)虛像(xiang),因(yin)此經它(ta)折(zhe)射后(hou)成一(yi)(yi)放(fang)大(da)(da)的(de)(de)(de)正(zheng)立虛像(xiang)。伽(jia)利略(lve)望遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)放(fang)大(da)(da)率等(deng)于物(wu)(wu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)焦距(ju)與目(mu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)焦距(ju)的(de)(de)(de)比(bi)值。其(qi)優點是(shi)(shi)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)筒短(duan)而能成正(zheng)像(xiang),但它(ta)的(de)(de)(de)視野比(bi)較小。把兩個(ge)放(fang)大(da)(da)倍數不高的(de)(de)(de)伽(jia)利略(lve)望遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)并列一(yi)(yi)起、中間用一(yi)(yi)個(ge)螺栓鈕可以(yi)同(tong)時(shi)調節其(qi)清晰程度(du)的(de)(de)(de)裝置,稱(cheng)為(wei)“觀劇鏡(jing)(jing)(jing)(jing)”;因(yin)攜(xie)帶方便,常用以(yi)觀看表演等(deng)。伽(jia)利略(lve)發(fa)明的(de)(de)(de)望遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)在(zai)人(ren)類認(ren)識(shi)自然的(de)(de)(de)歷史中占有重要地位。它(ta)由一(yi)(yi)個(ge)凹透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(目(mu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing))和(he)一(yi)(yi)個(ge)凸透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(物(wu)(wu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing))構(gou)成。其(qi)優點是(shi)(shi)結構(gou)簡單,能直接成正(zheng)像(xiang)。
原(yuan)理由兩個凸透鏡構(gou)成。由于兩者(zhe)之(zhi)間有一個實像(xiang),可方便(bian)的安裝分劃板,并且各(ge)種(zhong)(zhong)性(xing)能(neng)優(you)良,所以軍(jun)用望遠鏡,小型天(tian)文望遠鏡等專業級的望遠鏡都采(cai)用此種(zhong)(zhong)結構(gou)。但這種(zhong)(zhong)結構(gou)成像(xiang)是倒(dao)立的,所以要在中間增加(jia)正像(xiang)系(xi)統。
正(zheng)(zheng)像(xiang)系(xi)(xi)(xi)(xi)統分(fen)為兩(liang)類:棱鏡(jing)正(zheng)(zheng)像(xiang)系(xi)(xi)(xi)(xi)統和(he)(he)透(tou)鏡(jing)正(zheng)(zheng)像(xiang)系(xi)(xi)(xi)(xi)統。我們常(chang)見的前寬后窄的典型雙筒望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)既采用(yong)(yong)了雙直角棱望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)鏡(jing)正(zheng)(zheng)像(xiang)系(xi)(xi)(xi)(xi)統。這種系(xi)(xi)(xi)(xi)統的優點是在(zai)正(zheng)(zheng)像(xiang)的同(tong)時將光軸兩(liang)次折疊,從而大(da)大(da)減小了望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)的體積(ji)和(he)(he)重量。透(tou)鏡(jing)正(zheng)(zheng)像(xiang)系(xi)(xi)(xi)(xi)統采用(yong)(yong)一(yi)組復雜的透(tou)鏡(jing)來將像(xiang)倒轉(zhuan),成本較高,但俄羅斯20×50三節(jie)伸縮古典型單(dan)筒望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)既采用(yong)(yong)設計精良的透(tou)鏡(jing)正(zheng)(zheng)像(xiang)系(xi)(xi)(xi)(xi)統。
1611年,德國天文學家(jia)開普勒(le)用兩片雙(shuang)凸透鏡分別作(zuo)為(wei)物鏡和目鏡,使放大倍(bei)數(shu)有了明(ming)顯(xian)的(de)提高,以(yi)后人(ren)們將(jiang)這(zhe)種(zhong)光學系統稱為(wei)開普勒(le)式望遠(yuan)鏡。人(ren)們用的(de)折(zhe)射(she)式望遠(yuan)鏡還(huan)是這(zhe)兩種(zhong)形(xing)式,天文望遠(yuan)鏡一般(ban)是采(cai)用開普勒(le)式。
需(xu)要指出的(de)是,由于當時(shi)的(de)望遠鏡(jing)(jing)(jing)采用單個透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)作(zuo)為(wei)物鏡(jing)(jing)(jing),存在(zai)嚴重的(de)色差(cha),為(wei)了獲(huo)得好的(de)觀測(ce)效果,需(xu)要用曲率非常小的(de)透(tou)鏡(jing)(jing)(jing),這勢必會造(zao)成鏡(jing)(jing)(jing)身(shen)的(de)加長。所以(yi)在(zai)很長的(de)一(yi)段時(shi)間內(nei),天文學家一(yi)直在(zai)夢(meng)想制(zhi)作(zuo)更(geng)長的(de)望遠鏡(jing)(jing)(jing),許(xu)多嘗(chang)試均以(yi)失敗告終(zhong)。
1757年(nian),杜隆通過研究玻璃和(he)水的(de)(de)折(zhe)射(she)和(he)色(se)(se)散,建立了消(xiao)(xiao)(xiao)色(se)(se)差(cha)透(tou)鏡(jing)的(de)(de)理論(lun)基礎,并(bing)用(yong)冕牌玻璃和(he)火(huo)石玻璃制造(zao)了消(xiao)(xiao)(xiao)色(se)(se)差(cha)透(tou)鏡(jing)。從此,消(xiao)(xiao)(xiao)色(se)(se)差(cha)折(zhe)射(she)望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)完(wan)全取代了長鏡(jing)身望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)。但是,由(you)于技術方(fang)面(mian)的(de)(de)限制,很(hen)難鑄(zhu)造(zao)較(jiao)大(da)的(de)(de)火(huo)石玻璃,在(zai)消(xiao)(xiao)(xiao)色(se)(se)差(cha)望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)的(de)(de)初期,最(zui)多只能磨制出10厘米(mi)的(de)(de)透(tou)鏡(jing)。
透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)鏡(jing)(jing)(jing)片(pian)對紫外(wai)紅(hong)外(wai)波段的(de)(de)(de)輻射(she)吸收很厲害。而(er)(er)巨大(da)的(de)(de)(de)光學玻璃澆制也十分困難,到(dao)1897年葉凱士1米(mi)口徑望(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)建成,折(zhe)射(she)望(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)發展(zhan)達(da)到(dao)了頂點,此后的(de)(de)(de)這一百年中(zhong)再也沒有更大(da)的(de)(de)(de)折(zhe)射(she)望(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)出現。這主(zhu)要是因(yin)為從(cong)技術上無法(fa)鑄造(zao)出大(da)塊(kuai)完美無缺(que)的(de)(de)(de)玻璃做透(tou)鏡(jing)(jing)(jing),并且,由于(yu)重力使大(da)尺寸透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)變形會非常明(ming)顯,因(yin)而(er)(er)喪失明(ming)銳的(de)(de)(de)焦點。
是用(yong)凹面(mian)反(fan)(fan)射(she)鏡(jing)作物鏡(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)。可(ke)分為(wei)牛頓(dun)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing),卡塞格(ge)林(lin)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)等幾(ji)種類型。但為(wei)了減(jian)小(xiao)其它像差的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang),可(ke)用(yong)視(shi)場較小(xiao)。對制造(zao)反(fan)(fan)射(she)鏡(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)材(cai)料只要求膨(peng)脹系(xi)數較小(xiao)、應力小(xiao)和(he)便(bian)于(yu)(yu)磨(mo)制。磨(mo)好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)(fan)射(she)鏡(jing)一般在表面(mian)鍍一層鋁(lv)膜,鋁(lv)膜在2000-9000埃波(bo)(bo)段范(fan)圍(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)(fan)射(she)率都(dou)大(da)于(yu)(yu)80%,因(yin)而除光(guang)(guang)學(xue)波(bo)(bo)段外(wai)(wai),反(fan)(fan)射(she)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)還適于(yu)(yu)對近(jin)紅外(wai)(wai)和(he)近(jin)紫外(wai)(wai)波(bo)(bo)段進行研究(jiu)。反(fan)(fan)射(she)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)對口(kou)徑(jing)可(ke)以做(zuo)得較大(da),主焦點式反(fan)(fan)射(she)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)對口(kou)徑(jing)約(yue)為(wei)1/5-1/2.5,甚(shen)至更大(da),而且(qie)除牛頓(dun)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)外(wai)(wai),鏡(jing)筒的(de)(de)(de)(de)(de)(de)長度比系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)焦距要短得多(duo),加(jia)上主鏡(jing)只有一個表面(mian)需要加(jia)工(gong),這就大(da)大(da)降低了造(zao)價和(he)制造(zao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)困(kun)難,因(yin)此口(kou)徑(jing)大(da)于(yu)(yu)1.34米的(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)學(xue)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)全部(bu)是反(fan)(fan)射(she)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)。一架(jia)較大(da)口(kou)徑(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)(fan)射(she)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing),通(tong)過變換不(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)副鏡(jing),可(ke)獲得主焦點系(xi)統(tong)(或牛頓(dun)系(xi)統(tong))、卡塞格(ge)林(lin)系(xi)統(tong)和(he)折(zhe)軸系(xi)統(tong)。這樣,一架(jia)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)便(bian)可(ke)獲得幾(ji)種不(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)對口(kou)徑(jing)和(he)視(shi)場。反(fan)(fan)射(she)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)主要用(yong)于(yu)(yu)天體物理方面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)作。
歷史
第一(yi)(yi)(yi)架反(fan)(fan)(fan)射(she)(she)式(shi)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)誕生于(yu)1668年,牛頓(dun)決定(ding)采用球面(mian)(mian)反(fan)(fan)(fan)射(she)(she)鏡(jing)(jing)作為(wei)主鏡(jing)(jing)。他(ta)用2.5厘(li)米直徑的(de)(de)金屬,磨制成一(yi)(yi)(yi)塊凹面(mian)(mian)反(fan)(fan)(fan)射(she)(she)鏡(jing)(jing),使經主鏡(jing)(jing)反(fan)(fan)(fan)射(she)(she)后的(de)(de)會聚光經反(fan)(fan)(fan)射(she)(she)鏡(jing)(jing)以90°角反(fan)(fan)(fan)射(she)(she)出鏡(jing)(jing)筒后到達(da)目鏡(jing)(jing)。這種系統(tong)稱為(wei)牛頓(dun)式(shi)反(fan)(fan)(fan)射(she)(she)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)。它的(de)(de)球面(mian)(mian)鏡(jing)(jing)雖然會產生一(yi)(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)象差,但(dan)用反(fan)(fan)(fan)射(she)(she)鏡(jing)(jing)代替折射(she)(she)鏡(jing)(jing)卻是一(yi)(yi)(yi)個巨大的(de)(de)成功。
詹姆斯·格雷(lei)(lei)戈里在(zai)1663年提出(chu)一(yi)種(zhong)方案(an):利用一(yi)面(mian)主(zhu)(zhu)(zhu)鏡(jing)(jing),一(yi)面(mian)副(fu)鏡(jing)(jing),它們均(jun)為凹面(mian)鏡(jing)(jing),副(fu)鏡(jing)(jing)置于主(zhu)(zhu)(zhu)鏡(jing)(jing)的(de)(de)焦點之外,并在(zai)主(zhu)(zhu)(zhu)鏡(jing)(jing)的(de)(de)中(zhong)央留有小孔,使光(guang)線(xian)經(jing)主(zhu)(zhu)(zhu)鏡(jing)(jing)和副(fu)鏡(jing)(jing)兩(liang)次反(fan)射后(hou)從小孔中(zhong)射出(chu),到(dao)達目鏡(jing)(jing)。這種(zhong)設(she)計的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)要同時消(xiao)除球差(cha)和色差(cha),這就需(xu)要一(yi)個拋物面(mian)的(de)(de)主(zhu)(zhu)(zhu)鏡(jing)(jing)和一(yi)個橢球面(mian)的(de)(de)副(fu)鏡(jing)(jing),這在(zai)理論上是(shi)正確的(de)(de),但當(dang)時的(de)(de)制(zhi)造水(shui)平(ping)卻無法(fa)達到(dao)這種(zhong)要求,所以格雷(lei)(lei)戈里無法(fa)得(de)到(dao)對他有用的(de)(de)鏡(jing)(jing)子。
1672年(nian),法國(guo)人卡(ka)(ka)塞格(ge)林提(ti)出了反射式望(wang)遠鏡(jing)(jing)的(de)(de)第三種設計方案,結構與格(ge)雷(lei)戈里望(wang)遠鏡(jing)(jing)相似,不(bu)同的(de)(de)是(shi)(shi)副鏡(jing)(jing)提(ti)前(qian)到主鏡(jing)(jing)焦點之前(qian),并為凸面鏡(jing)(jing),這(zhe)就是(shi)(shi)現在最常用的(de)(de)卡(ka)(ka)賽(sai)格(ge)林式反射望(wang)遠鏡(jing)(jing)。這(zhe)樣(yang)使經(jing)副鏡(jing)(jing)鏡(jing)(jing)反射的(de)(de)光稍有些發(fa)散,降低了放大率,但是(shi)(shi)它消除了球差,這(zhe)樣(yang)制(zhi)作望(wang)遠鏡(jing)(jing)還可以使焦距(ju)很短。
卡(ka)(ka)塞格(ge)林(lin)式(shi)(shi)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)的(de)(de)主鏡(jing)和副鏡(jing)可(ke)以有多種不同的(de)(de)形式(shi)(shi),光學性能也有所差異。由于(yu)卡(ka)(ka)塞格(ge)林(lin)式(shi)(shi)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)焦(jiao)(jiao)距(ju)長而(er)鏡(jing)身(shen)短,放(fang)大(da)倍(bei)率也大(da),所得圖象清晰;既有卡(ka)(ka)塞格(ge)林(lin)焦(jiao)(jiao)點(dian),可(ke)用來研(yan)究(jiu)小視場內(nei)的(de)(de)天體,又可(ke)配置牛頓焦(jiao)(jiao)點(dian),用以拍攝大(da)面積的(de)(de)天體。因(yin)此,卡(ka)(ka)塞格(ge)林(lin)式(shi)(shi)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)得到了(le)非常廣泛的(de)(de)應用。
1918年(nian)末,口徑為254厘米的(de)胡克望(wang)遠鏡投入使(shi)用,這(zhe)是(shi)由海爾主持建造的(de)。天文學(xue)家用這(zhe)架望(wang)遠鏡第一次揭示了銀(yin)河系的(de)真實大小和我們在(zai)其中所處(chu)的(de)位置,更(geng)為重要(yao)的(de)是(shi),哈(ha)勃的(de)宇(yu)宙膨脹理(li)論(lun)就是(shi)用胡克望(wang)遠鏡觀測(ce)的(de)結果。
二十(shi)世紀二、三十(shi)年(nian)(nian)(nian)代,胡(hu)(hu)克望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)的成功激發(fa)了(le)(le)天文學家(jia)建造(zao)更大反射(she)式望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)的熱情。1948年(nian)(nian)(nian),美國建造(zao)了(le)(le)口徑為(wei)508厘(li)(li)米望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing),為(wei)了(le)(le)紀念卓越(yue)的望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)制造(zao)大師(shi)海(hai)(hai)爾(er),將(jiang)它(ta)命名(ming)為(wei)海(hai)(hai)爾(er)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)。從設計到(dao)制造(zao)完成海(hai)(hai)爾(er)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)經歷了(le)(le)二十(shi)多年(nian)(nian)(nian),盡管它(ta)比(bi)胡(hu)(hu)克望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)看得(de)更遠(yuan)(yuan)(yuan),分辨(bian)能力更強(qiang),但它(ta)并沒有使人類對宇宙的有更新的認識。正如阿(a)(a)西摩夫所說(shuo)(shuo):"海(hai)(hai)爾(er)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(1948年(nian)(nian)(nian))就象半(ban)個(ge)世紀以前(qian)的葉凱士望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(1897年(nian)(nian)(nian))一樣,似乎預兆著一種特(te)定類型的望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)已經快(kuai)發(fa)展到(dao)它(ta)的盡頭了(le)(le)"。在1976年(nian)(nian)(nian)前(qian)蘇聯建造(zao)了(le)(le)一架(jia)600厘(li)(li)米的望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing),但它(ta)發(fa)揮的作用還不如海(hai)(hai)爾(er)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing),這也印證了(le)(le)阿(a)(a)西摩夫所說(shuo)(shuo)的話。
反射式望(wang)遠(yuan)鏡有許(xu)多優點,比如:沒有色差,能在廣泛的(de)可見光范圍內記錄天體發出的(de)信息,且相對于(yu)折射望(wang)遠(yuan)鏡比較容(rong)易(yi)制作。但由于(yu)它也(ye)存(cun)在固(gu)有的(de)不足:如口徑越大,視(shi)場越小,物鏡需要(yao)定(ding)期鍍膜等。
是(shi)在球(qiu)面反(fan)射(she)鏡(jing)的基礎上,再加(jia)入用于(yu)校正像差(cha)的折(zhe)射(she)元(yuan)件,可以(yi)避免困(kun)難的大型非球(qiu)面加(jia)工,又能獲得良好(hao)的像質量。比(bi)較(jiao)著(zhu)名(ming)的有(you)施(shi)密特望遠鏡(jing)。
它在球(qiu)面(mian)(mian)(mian)反(fan)射(she)鏡的(de)球(qiu)心(xin)位置處放置一施(shi)密特校正(zheng)板(ban)。它是一個(ge)面(mian)(mian)(mian)是平面(mian)(mian)(mian),另一個(ge)面(mian)(mian)(mian)是輕度(du)變形的(de)非球(qiu)面(mian)(mian)(mian),使光束的(de)中心(xin)部分略(lve)(lve)有會聚(ju),而外(wai)圍部分略(lve)(lve)有發散(san),正(zheng)好矯正(zheng)球(qiu)差和彗差。還(huan)有一種馬(ma)克(ke)蘇托夫望遠鏡。
在(zai)球面反(fan)射鏡(jing)(jing)前面加(jia)一個(ge)彎(wan)(wan)月(yue)型透(tou)(tou)鏡(jing)(jing),選擇合適(shi)(shi)的(de)彎(wan)(wan)月(yue)透(tou)(tou)鏡(jing)(jing)的(de)參數和位(wei)置,可(ke)以同時(shi)校正球差和彗差。及這兩種(zhong)望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)的(de)衍生型,如超施密特(te)望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing),貝克―努恩(en)照相(xiang)機等。在(zai)折反(fan)射望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)中,由反(fan)射鏡(jing)(jing)成像,折射鏡(jing)(jing)用于(yu)校正像差。它的(de)特(te)點是相(xiang)對口徑很大(da)(甚(shen)至可(ke)大(da)于(yu)1),光(guang)力(li)強,視場廣(guang)闊,像質(zhi)優良(liang)。適(shi)(shi)于(yu)巡天攝(she)影和觀測星(xing)(xing)云、彗星(xing)(xing)、流星(xing)(xing)等天體。小型目視望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)若采用折反(fan)射卡(ka)塞格林系統(tong),鏡(jing)(jing)筒可(ke)非常短(duan)小。
歷史
折反(fan)射式望遠鏡(jing)最早出(chu)現于(yu)(yu)1814年(nian)。1931年(nian),德(de)國(guo)光(guang)學家(jia)施密(mi)(mi)特(te)用一塊(kuai)別具(ju)一格(ge)的接近(jin)于(yu)(yu)平行板(ban)的非(fei)球(qiu)(qiu)面(mian)(mian)薄透鏡(jing)作為(wei)改(gai)正鏡(jing),與球(qiu)(qiu)面(mian)(mian)反(fan)射鏡(jing)配合(he),制成了(le)可(ke)以消(xiao)除球(qiu)(qiu)差和軸外象(xiang)差的施密(mi)(mi)特(te)式折反(fan)射望遠鏡(jing),這(zhe)種望遠鏡(jing)光(guang)力(li)強、視場大、象(xiang)差小,適合(he)于(yu)(yu)拍攝大面(mian)(mian)積的天(tian)區照片,尤其是對暗弱星云的拍照效果非(fei)常(chang)突出(chu)。施密(mi)(mi)特(te)望遠鏡(jing)已經成了(le)天(tian)文觀測的重要(yao)工具(ju)。
1940年馬克(ke)蘇托(tuo)夫用一個彎月形狀透鏡作為(wei)改(gai)正(zheng)透鏡,制(zhi)造出另一種(zhong)類(lei)型的(de)(de)折反射望遠鏡,它的(de)(de)兩(liang)個表(biao)面(mian)(mian)是兩(liang)個曲(qu)率(lv)不同(tong)的(de)(de)球面(mian)(mian),相(xiang)差不大(da),但曲(qu)率(lv)和厚度(du)都很大(da)。它的(de)(de)所有表(biao)面(mian)(mian)均為(wei)球面(mian)(mian),比施密特(te)(te)式望遠鏡的(de)(de)改(gai)正(zheng)板容(rong)易磨制(zhi),鏡筒也比較短(duan),但視(shi)場比施密特(te)(te)式望遠鏡小,對(dui)玻璃的(de)(de)要(yao)求也高一些。
由于折(zhe)反(fan)射式望遠鏡(jing)能兼顧折(zhe)射和反(fan)射兩種望遠鏡(jing)的(de)(de)優點,非常適合業余的(de)(de)天文觀測和天文攝影,并(bing)且得到了廣大天文愛好者的(de)(de)喜愛。
一種折反(fan)射望遠(yuan)鏡(jing)﹐1940年初為蘇(su)聯光(guang)學(xue)家(jia)(jia)馬克蘇(su)托(tuo)夫所(suo)發明﹐因此得名。荷蘭光(guang)學(xue)家(jia)(jia)包沃(wo)爾(er)(er)斯(si)也(ye)幾乎(hu)于同時獨立地發明了類似(si)的系統(tong)(tong)﹐所(suo)以有時也(ye)稱(cheng)為馬克蘇(su)托(tuo)夫-包沃(wo)爾(er)(er)斯(si)系統(tong)(tong)。
馬(ma)克(ke)蘇托(tuo)(tuo)(tuo)夫(fu)望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)光學系統和(he)施(shi)密(mi)(mi)特望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)類似﹐是由一個(ge)凹(ao)球面反射鏡(jing)(jing)(jing)(jing)和(he)加(jia)在前面的(de)(de)(de)一塊改正(zheng)球差(cha)的(de)(de)(de)透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)組(zu)成(cheng)的(de)(de)(de)。改正(zheng)透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)是球面的(de)(de)(de)﹐它(ta)的(de)(de)(de)兩(liang)個(ge)表面的(de)(de)(de)曲(qu)(qu)(qu)率半徑(jing)(jing)(jing)相(xiang)差(cha)不大﹐但有(you)相(xiang)當大的(de)(de)(de)曲(qu)(qu)(qu)率和(he)厚(hou)度(du)(du)(du)(du)﹐透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)呈彎月(yue)形(xing)﹐所(suo)以(yi)﹐這種系統有(you)時也稱為彎月(yue)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)系統。適當選擇透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)兩(liang)面的(de)(de)(de)曲(qu)(qu)(qu)率半徑(jing)(jing)(jing)和(he)厚(hou)度(du)(du)(du)(du)﹐可以(yi)使彎月(yue)透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)產生足以(yi)補償凹(ao)球面鏡(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)球差(cha)﹐同(tong)時又(you)滿足消色(se)差(cha)條件。在整(zheng)個(ge)系統中(zhong)(zhong)適當調節彎月(yue)透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)與球面鏡(jing)(jing)(jing)(jing)之間的(de)(de)(de)距離(li)﹐就能夠對彗差(cha)進行(xing)校正(zheng):馬(ma)克(ke)蘇托(tuo)(tuo)(tuo)夫(fu)望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)光學系統的(de)(de)(de)像(xiang)散很小(xiao)﹐但場曲(qu)(qu)(qu)比(bi)較大﹐所(suo)以(yi)必(bi)須(xu)采(cai)用(yong)和(he)焦面相(xiang)符合的(de)(de)(de)曲(qu)(qu)(qu)面底片(pian)。彎月(yue)透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)第二面的(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)央部分可磨成(cheng)曲(qu)(qu)(qu)率半徑(jing)(jing)(jing)更長(chang)的(de)(de)(de)球面(也可以(yi)是一個(ge)膠合上去的(de)(de)(de)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)片(pian))﹐構成(cheng)具有(you)所(suo)需(xu)相(xiang)對口徑(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)馬(ma)克(ke)蘇托(tuo)(tuo)(tuo)夫(fu)-卡(ka)塞(sai)格(ge)林系統﹐也可直接將彎月(yue)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)中(zhong)(zhong)央部分鍍鋁構成(cheng)馬(ma)克(ke)蘇托(tuo)(tuo)(tuo)夫(fu)-卡(ka)塞(sai)格(ge)林系統。馬(ma)克(ke)蘇托(tuo)(tuo)(tuo)夫(fu)望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)主要(yao)優點﹕系統中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)所(suo)有(you)表面都是球面的(de)(de)(de)﹐容易制(zhi)造﹔在同(tong)樣的(de)(de)(de)口徑(jing)(jing)(jing)和(he)焦距的(de)(de)(de)情況下(xia)﹐鏡(jing)(jing)(jing)(jing)筒的(de)(de)(de)長(chang)度(du)(du)(du)(du)比(bi)施(shi)密(mi)(mi)特望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)短。缺點是﹕和(he)相(xiang)同(tong)的(de)(de)(de)施(shi)密(mi)(mi)特望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)比(bi)較﹐視場稍小(xiao)﹔彎月(yue)形(xing)透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)厚(hou)度(du)(du)(du)(du)較大﹐一般約(yue)為口徑(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)1/10﹐對使用(yong)的(de)(de)(de)光學玻璃(li)有(you)較高的(de)(de)(de)要(yao)求。因此,限制(zhi)了(le)口徑(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)增(zeng)大。
目前(qian),最大的馬(ma)克蘇(su)托(tuo)夫望遠鏡(jing)在(zai)蘇(su)聯阿(a)巴(ba)斯圖馬(ma)尼(ni)天文臺﹐彎月透(tou)鏡(jing)口徑為70厘米﹐球面鏡(jing)直徑為98厘米﹐焦距為210厘米。
探測(ce)天(tian)體(ti)(ti)射(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)電(dian)輻射(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)的(de)(de)基本設(she)(she)備。可(ke)(ke)以測(ce)量(liang)天(tian)體(ti)(ti)射(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)電(dian)的(de)(de)強度、頻譜及偏振等(deng)量(liang)。通常,由天(tian)線、接收機和(he)終端設(she)(she)備3部分(fen)(fen)(fen)構(gou)成。天(tian)線收集天(tian)體(ti)(ti)的(de)(de)射(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)電(dian)輻射(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she),接收機將(jiang)這些(xie)信號加工、轉化成可(ke)(ke)供記錄、顯(xian)示(shi)的(de)(de)形式,終端設(she)(she)備把(ba)信號記錄下(xia)來,并按特定的(de)(de)要求(qiu)進行(xing)某些(xie)處(chu)理然后(hou)顯(xian)示(shi)出來。表(biao)征射(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)電(dian)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)性能(neng)的(de)(de)基本指標是(shi)空間(jian)(jian)分(fen)(fen)(fen)辨(bian)率(lv)和(he)靈(ling)敏(min)度,前(qian)者(zhe)反映區分(fen)(fen)(fen)兩個天(tian)球上彼此靠近的(de)(de)射(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)電(dian)點(dian)源的(de)(de)能(neng)力,后(hou)者(zhe)反映探測(ce)微弱射(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)電(dian)源的(de)(de)能(neng)力。射(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)電(dian)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)通常要求(qiu)具(ju)有高(gao)空間(jian)(jian)分(fen)(fen)(fen)辨(bian)率(lv)和(he)高(gao)靈(ling)敏(min)度。根(gen)據天(tian)線總體(ti)(ti)結構(gou)的(de)(de)不(bu)同,射(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)電(dian)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)可(ke)(ke)分(fen)(fen)(fen)為(wei)連續孔徑(jing)(jing)(jing)和(he)非連續孔徑(jing)(jing)(jing)兩大類,前(qian)者(zhe)的(de)(de)主(zhu)要代表(biao)是(shi)采用單盤拋(pao)物面(mian)天(tian)線的(de)(de)經(jing)典式射(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)電(dian)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing),后(hou)者(zhe)是(shi)以干涉(she)技術(shu)為(wei)基礎的(de)(de)各種組(zu)合天(tian)線系統。20世紀60年(nian)代產生了兩種新型的(de)(de)非連續孔徑(jing)(jing)(jing)射(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)電(dian)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)——甚長基線干涉(she)儀和(he)綜(zong)合孔徑(jing)(jing)(jing)射(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)電(dian)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing),前(qian)者(zhe)具(ju)有極高(gao)的(de)(de)空間(jian)(jian)分(fen)(fen)(fen)辨(bian)率(lv),后(hou)者(zhe)能(neng)獲(huo)得清晰的(de)(de)射(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)電(dian)圖像(xiang)。世界上最大的(de)(de)可(ke)(ke)跟蹤型經(jing)典式射(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)電(dian)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)其(qi)拋(pao)物面(mian)天(tian)線直徑(jing)(jing)(jing)長達(da)100米,安裝(zhuang)在德(de)國(guo)馬克斯·普朗克射(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)電(dian)天(tian)文研究所;世界上最大的(de)(de)非連續孔徑(jing)(jing)(jing)射(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)電(dian)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)是(shi)甚大天(tian)線陣(zhen),安裝(zhuang)在美國(guo)國(guo)立射(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)電(dian)天(tian)文臺。
1931年(nian),在美國新澤西州(zhou)的(de)(de)貝爾實驗室里(li),負責專門(men)搜(sou)索和鑒別(bie)電(dian)(dian)話(hua)干擾(rao)信(xin)號的(de)(de)美國人(ren)KG·楊斯基發現(xian):有(you)一種每隔23小時(shi)56分(fen)04秒(miao)出(chu)現(xian)最大(da)值(zhi)的(de)(de)無線電(dian)(dian)干擾(rao)。經過仔細(xi)分(fen)析,他在1932年(nian)發表的(de)(de)文章中(zhong)(zhong)斷言(yan):這是(shi)(shi)來自(zi)銀河中(zhong)(zhong)射(she)電(dian)(dian)輻射(she)。由此(ci),楊斯基開創了用(yong)射(she)電(dian)(dian)波(bo)研(yan)究天(tian)體的(de)(de)新紀(ji)元(yuan)。當時(shi)他使用(yong)的(de)(de)是(shi)(shi)長(chang)30.5米、高(gao)3.66米的(de)(de)旋轉(zhuan)天(tian)線陣,在14.6米波(bo)長(chang)取得了30度(du)寬的(de)(de)“扇形(xing)”方(fang)向束。此(ci)后,射(she)電(dian)(dian)望(wang)遠鏡(jing)的(de)(de)歷(li)史(shi)便是(shi)(shi)不斷提(ti)高(gao)分(fen)辨(bian)率和靈敏度(du)的(de)(de)歷(li)史(shi)。
在(zai)(zai)地球大(da)(da)(da)氣外(wai)進行天文(wen)觀(guan)測(ce)的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)(da)望(wang)(wang)(wang)遠鏡(jing)。由(you)于(yu)避開了大(da)(da)(da)氣的(de)(de)(de)(de)影響(xiang)和不會因(yin)重(zhong)力而產生畸(ji)變,因(yin)而可以(yi)大(da)(da)(da)大(da)(da)(da)提高觀(guan)測(ce)能(neng)力及分(fen)(fen)辨(bian)(bian)本領(ling),甚至(zhi)(zhi)還可使一些光學(xue)望(wang)(wang)(wang)遠鏡(jing)兼作(zuo)近紅外(wai)、近紫(zi)外(wai)觀(guan)測(ce)。但(dan)在(zai)(zai)制造(zao)(zao)上也有許多新的(de)(de)(de)(de)嚴(yan)(yan)格要求,如對鏡(jing)面(mian)加工(gong)精度要在(zai)(zai)0.01微(wei)米之內,各部件和機(ji)械(xie)結構(gou)要能(neng)承受發射(she)時的(de)(de)(de)(de)振動、超重(zhong),但(dan)本身又要求盡量輕(qing)巧,以(yi)降(jiang)低發射(she)成(cheng)(cheng)本。第一架空間望(wang)(wang)(wang)遠鏡(jing)又稱哈勃望(wang)(wang)(wang)遠鏡(jing),于(yu)1990年(nian)4月(yue)24日(ri)由(you)美(mei)國(guo)(guo)發現號(hao)航(hang)天飛機(ji)送上離地面(mian)600千(qian)米的(de)(de)(de)(de)軌道。其(qi)整體呈(cheng)圓柱型,長13米,直徑4米,前(qian)端(duan)是(shi)望(wang)(wang)(wang)遠鏡(jing)部分(fen)(fen),后(hou)半是(shi)輔(fu)助(zhu)器(qi)(qi)械(xie),總(zong)重(zhong)約11噸。該(gai)望(wang)(wang)(wang)遠鏡(jing)的(de)(de)(de)(de)有效口徑為2.4米,焦距(ju)57.6米,觀(guan)測(ce)波長從紫(zi)外(wai)的(de)(de)(de)(de)120納米到(dao)紅外(wai)的(de)(de)(de)(de)1200納米,造(zao)(zao)價(jia)15億美(mei)元。原設計的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)辨(bian)(bian)率(lv)為0.005,為地面(mian)大(da)(da)(da)望(wang)(wang)(wang)遠鏡(jing)的(de)(de)(de)(de)100倍。但(dan)由(you)于(yu)制造(zao)(zao)中的(de)(de)(de)(de)一個(ge)(ge)小(xiao)疏忽,直至(zhi)(zhi)上天后(hou)才發現該(gai)儀器(qi)(qi)有較大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)(de)球差,以(yi)致(zhi)嚴(yan)(yan)重(zhong)影響(xiang)了觀(guan)測(ce)的(de)(de)(de)(de)質量。1993年(nian)12月(yue)2~13日(ri),美(mei)國(guo)(guo)奮進號(hao)航(hang)天飛機(ji)載(zai)著7名(ming)宇航(hang)員(yuan)成(cheng)(cheng)功(gong)(gong)地為“哈勃”更換了11個(ge)(ge)部件,完(wan)成(cheng)(cheng)了修復工(gong)作(zuo),開創了人類在(zai)(zai)太空修復大(da)(da)(da)型航(hang)天器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)歷史。修復成(cheng)(cheng)功(gong)(gong)的(de)(de)(de)(de)哈勃望(wang)(wang)(wang)遠鏡(jing)在(zai)(zai)10年(nian)內將不斷提供有關宇宙(zhou)深處的(de)(de)(de)(de)信(xin)息(xi)。1991年(nian)4月(yue)美(mei)國(guo)(guo)又發射(she)了第二(er)架空間望(wang)(wang)(wang)遠鏡(jing),這是(shi)一個(ge)(ge)觀(guan)測(ce)γ射(she)線的(de)(de)(de)(de)裝置,總(zong)重(zhong)17噸,功(gong)(gong)耗1.52瓦,信(xin)號(hao)傳輸率(lv)為17000比特(te)/秒,上面(mian)載(zai)有4組探測(ce)器(qi)(qi),角(jiao)分(fen)(fen)辨(bian)(bian)率(lv)為5′~10′。其(qi)壽命(ming)2年(nian)左(zuo)右。
雙子望遠鏡(jing)是以美(mei)國(guo)為主的一項國(guo)際設備(其中,美(mei)國(guo)占(zhan)50%,英國(guo)占(zhan)25%,加(jia)拿大(da)占(zhan)15%,智利(li)占(zhan)5%,阿根廷(ting)占(zhan)2.5%,巴西(xi)占(zhan)2.5%),由(you)美(mei)國(guo)大(da)學(xue)天文望遠鏡(jing)聯(lian)盟(AURA)負責實施。它由(you)兩個8米望遠鏡(jing)組(zu)成,一個放在北半(ban)球,一個放在南半(ban)球,以進行全天系統觀(guan)測。其主鏡(jing)采用主動光(guang)學(xue)控制,副(fu)鏡(jing)作(zuo)傾斜鏡(jing)快速改正,還將(jiang)通過自適應光(guang)學(xue)系統使(shi)紅(hong)外區接近衍射極限。
日冕是太陽周圍(wei)一圈薄(bo)薄(bo)的(de)(de)、暗弱(ruo)的(de)(de)外層大(da)氣,它的(de)(de)結構復雜(za),只有在日全食發生(sheng)的(de)(de)短暫時間內,才能欣賞到(dao),因為天空的(de)(de)光總是從四面八方(fang)散(san)射或漫射到(dao)望(wang)遠鏡內。
1930年第一架由(you)法國天文學家李奧研制的日(ri)冕儀(yi)誕生了,這種儀(yi)器能夠有效地遮掉(diao)太(tai)陽,散射光(guang)極小(xiao),因(yin)此可(ke)以在太(tai)陽光(guang)普(pu)照的任何日(ri)子里,成功地拍攝日(ri)冕照片。從此以后,世界觀測日(ri)冕逐漸興起。
日冕儀只是太陽(yang)(yang)望(wang)遠鏡(jing)的(de)一種,20世(shi)紀(ji)以來(lai),由于實(shi)際觀(guan)測的(de)需要,出現(xian)了各種太陽(yang)(yang)望(wang)遠鏡(jing),如色球望(wang)遠鏡(jing)、太陽(yang)(yang)塔、組(zu)合太陽(yang)(yang)望(wang)遠鏡(jing)和真空(kong)太陽(yang)(yang)望(wang)遠鏡(jing)等。
紅(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(infrared telescope)接收天(tian)體的(de)(de)紅(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)輻射的(de)(de)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)。外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)形結構與光(guang)學(xue)(xue)(xue)鏡(jing)(jing)(jing)大同小異,有的(de)(de)可兼作(zuo)紅(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)觀(guan)測(ce)(ce)和光(guang)學(xue)(xue)(xue)觀(guan)測(ce)(ce)。但作(zuo)紅(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)觀(guan)測(ce)(ce)時其終端設備與光(guang)學(xue)(xue)(xue)觀(guan)測(ce)(ce)截(jie)然不(bu)同,需采用(yong)調制(zhi)技術來抑制(zhi)背景干擾,并要用(yong)干涉(she)法來提高其分辨本領。紅(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)觀(guan)測(ce)(ce)成(cheng)像(xiang)也與光(guang)學(xue)(xue)(xue)圖像(xiang)大相徑(jing)(jing)庭。由(you)于地球(qiu)大氣對紅(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)線僅有7個狹窄的(de)(de)“窗口(kou)”,所以紅(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)常置于高山(shan)區域。世界上較好(hao)的(de)(de)地面紅(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)大多集中安裝在美國夏威夷的(de)(de)莫納克(ke)亞,是(shi)世界紅(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)天(tian)文(wen)的(de)(de)研究(jiu)中心(xin)。1991年建成(cheng)的(de)(de)凱(kai)克(ke)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)是(shi)最(zui)大的(de)(de)紅(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing),它的(de)(de)口(kou)徑(jing)(jing)為10米,可兼作(zuo)光(guang)學(xue)(xue)(xue)、紅(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)兩用(yong)。此外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)還(huan)可把紅(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)裝于高空氣球(qiu)上,氣球(qiu)上的(de)(de)紅(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)的(de)(de)最(zui)大口(kou)徑(jing)(jing)為1米,但效果卻(que)可與地面一些口(kou)徑(jing)(jing)更大的(de)(de)紅(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)相當。
被主(zhu)流(liu)科(ke)技媒體評為“百(bai)項(xiang)科(ke)技創新”之一,由于結(jie)構(gou)簡單,成像清晰(xi),能夠用較(jiao)小(xiao)的(de)(de)機身(shen)長度(du)實現(xian)超長焦的(de)(de)效果,在(zai)加(jia)上先進的(de)(de)數碼功(gong)能,可以(yi)實現(xian)較(jiao)為清晰(xi)拍照(zhao)錄像功(gong)能,在(zai)大大拓寬了望遠鏡的(de)(de)應(ying)用領域,可以(yi)廣泛的(de)(de)應(ying)用在(zai)偵查(cha)、觀鳥、電力(li)、野(ye)生動物保(bao)護等等。
數(shu)碼望遠(yuan)鏡具(ju)備的(de)拍(pai)照功能(neng),可以(yi)保存人(ren)生歷程(cheng)(cheng)中(zhong)經(jing)歷的(de)眾多難忘(wang)瞬間,在美國(guo),此款產品(pin)廣受體育運動(dong)教練(lian)員(yuan)、球探、獵(lie)鳥人(ren)、野生動(dong)物(wu)觀察員(yuan)、狩獵(lie)愛好者(zhe)(zhe)以(yi)及任何一個攝影、攝像愛好者(zhe)(zhe)的(de)青睞(lai)。在中(zhong)國(guo),這(zhe)一領域的(de)佼佼者(zhe)(zhe),當屬watchto系(xi)(xi)列(lie)(lie)(lie)的(de)遠(yuan)程(cheng)(cheng)拍(pai)攝設備,尤(you)其是(shi)WT-20A系(xi)(xi)列(lie)(lie)(lie)和(he)30B系(xi)(xi)列(lie)(lie)(lie),目前國(guo)內很多公安、軍警(jing)、野生動(dong)物(wu)保護(hu)已(yi)經(jing)利用數(shu)碼望遠(yuan)鏡的(de)優勢,應(ying)用到工作中(zhong)了,尤(you)其是(shi)公安部門,他們可以(yi)輕松的(de)遠(yuan)程(cheng)(cheng)拍(pai)照取證。
高(gao)達5.1百萬像素(su)cmos傳感器的(de)內(nei)置數(shu)碼照相機(ji)結合(he)在一起的(de)。可(ke)(ke)(ke)以(yi)快(kuai)速并簡(jian)單的(de)從靜態高(gao)分辨(bian)率照片(2594*1786)拍照轉換到(dao)可(ke)(ke)(ke)30秒連續攝相。這能確保使您捕捉到(dao)最佳效果。照片和(he)錄象(xiang)存儲(chu)在內(nei)存中,或sd卡中,并可(ke)(ke)(ke)以(yi)通過可(ke)(ke)(ke)折(zhe)疊的(de)液晶顯示(shi)屏(ping)查(cha)看(kan)(kan)、刪(shan)除(chu)、通過電(dian)視機(ji)查(cha)看(kan)(kan),或不需(xu)安裝(zhuang)其(qi)他軟(ruan)件將(jiang)照片下載到(dao)計算(suan)機(ji)中。光學部分主要流行的(de)倍率是(shi)35倍和(he)60倍,并且可(ke)(ke)(ke)以(yi)進行高(gao)低倍的(de)切(qie)換!( Windows 2000, XP或Mac無需(xu)驅動。Windows 98/98SE需(xu)要安裝(zhuang)驅動)。
2015年,作為(wei)空間天文(wen)領(ling)域的(de)(de)重(zhong)要研(yan)究手段,我(wo)(wo)國在天文(wen)衛星(xing)發射(she)上將(jiang)實現零(ling)的(de)(de)突破。由中國科學(xue)院院士、我(wo)(wo)國著名高能天體(ti)物理(li)學(xue)家李惕碚研(yan)制(zhi)的(de)(de)一種(zhong)新型的(de)(de)天文(wen)望遠鏡(jing)——硬(ying)X射(she)線(xian)調制(zhi)望遠鏡(jing)(HXMT)將(jiang)正式升空,成為(wei)我(wo)(wo)國的(de)(de)第一顆(ke)天文(wen)衛星(xing)。
“按(an)照(zhao)計劃,將(jiang)在(zai)2014年完成HXMT的(de)全部(bu)建(jian)設,2015年將(jiang)它(ta)送(song)入近地(di)軌道(dao)。”中(zhong)國科學(xue)院(yuan)高能物理(li)研(yan)究所研(yan)究員、HXMT衛星(xing)(xing)首(shou)席科學(xue)家助理(li)張雙南在(zai)接受《中(zhong)國科學(xue)報》記者采訪時(shi)說,“天(tian)文衛星(xing)(xing)一般按(an)照(zhao)探測波段分(fen)為射(she)電、紫外、γ射(she)線和X射(she)線天(tian)文衛星(xing)(xing)。正在(zai)建(jian)設的(de)硬X射(she)線調制(zhi)望遠鏡(HXMT)就屬于(yu)X射(she)線天(tian)文衛星(xing)(xing)。空(kong)間天(tian)文發展歷史上,最(zui)早也是從(cong)X射(she)線領域突破的(de)。”
“從(cong)功能(neng)上(shang),天文(wen)(wen)(wen)衛(wei)星可(ke)以分為專用和天文(wen)(wen)(wen)臺級兩種(zhong)。專用天文(wen)(wen)(wen)望遠鏡是針(zhen)對特定的(de)科研目(mu)標設計建設的(de),而(er)天文(wen)(wen)(wen)臺級的(de)天文(wen)(wen)(wen)望遠鏡搭載的(de)儀器(qi)就(jiu)比(bi)較多,功能(neng)更(geng)加(jia)強大,可(ke)涉及(ji)的(de)科學(xue)研究(jiu)(jiu)范圍也更(geng)加(jia)廣。”HXMT屬(shu)于(yu)專用的(de)天文(wen)(wen)(wen)衛(wei)星,規模(mo)比(bi)天文(wen)(wen)(wen)臺級小。與(yu)其他專用天文(wen)(wen)(wen)衛(wei)星相比(bi),HXMT屬(shu)于(yu)中型專用天文(wen)(wen)(wen)衛(wei)星。上(shang)天後(hou),它(ta)將主(zhu)要(yao)承擔對黑(hei)洞研究(jiu)(jiu),以及(ji)與(yu)黑(hei)洞有(you)關的(de),比(bi)如中子星的(de)研究(jiu)(jiu)。”
在宇(yu)宙中,有很多極(ji)端的天體,比(bi)如黑洞,及其(qi)發生的一些(xie)極(ji)端的物理過程是在地面上(shang)無(wu)法進行試驗和觀測(ce)的。因此,天文(wen)衛(wei)星(xing)就成了其(qi)中最(zui)重要的研究手段之一。
至今,擁有天文衛星(xing)的(de)國(guo)(guo)家(jia)和(he)地(di)區可以(yi)分為(wei)三個梯(ti)(ti)(ti)隊(dui),第(di)(di)一(yi)梯(ti)(ti)(ti)隊(dui)由美國(guo)(guo)獨領風(feng)騷,第(di)(di)二梯(ti)(ti)(ti)隊(dui)包括歐洲空間局(ju)、歐洲地(di)區一(yi)些國(guo)(guo)家(jia),以(yi)及(ji)日(ri)本、俄羅斯,中國(guo)(guo)與巴西(xi)、印度、韓國(guo)(guo)及(ji)臺灣地(di)區屬于(yu)第(di)(di)三梯(ti)(ti)(ti)隊(dui)。其(qi)中印度是第(di)(di)三梯(ti)(ti)(ti)隊(dui)中技術最(zui)強(qiang)的(de),預(yu)計一(yi)到兩年(nian)內就會發(fa)射他(ta)們的(de)天文衛星(xing),而巴西(xi)也計劃在2014年(nian)發(fa)射。
1、放大倍數
一般用(yong)目(mu)鏡(jing)(jing)視角(jiao)與(yu)物(wu)鏡(jing)(jing)入(ru)射角(jiao)之比作為望遠鏡(jing)(jing)放(fang)大(da)倍數的(de)標示,通常用(yong)物(wu)鏡(jing)(jing)焦距與(yu)目(mu)鏡(jing)(jing)焦距之比計算,表示望遠鏡(jing)(jing)視角(jiao)的(de)放(fang)大(da)程(cheng)度(du)。例如(ru),放(fang)大(da)倍數為10倍的(de)望遠鏡(jing)(jing),指的(de)是能將(jiang)1度(du)視角(jiao)的(de)目(mu)標放(fang)大(da)為10度(du)。
2、視場角
(視(shi)場(chang)(chang)范圍)用1000米(mi)處(chu)(chu)產(chan)品可視(shi)景物范圍標(biao)示,如126M/1000M,表示距觀察者1000米(mi)處(chu)(chu),望遠鏡可觀察到126米(mi)范圍的視(shi)場(chang)(chang)。
3、出瞳直徑
是粗(cu)略描(miao)述成像亮度的(de)參數。在弱光環境下,越大的(de)出(chu)瞳直徑,
可以(yi)帶來更清(qing)晰的(de)(de)圖(tu)像。人類的(de)(de)瞳(tong)孔,在(zai)正常生理情況下,最大不會超過(guo)7mm,所(suo)(suo)以(yi)大于7mm的(de)(de)出(chu)瞳(tong)直(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)(jing),無意就是(shi)一種(zhong)光線上(shang)的(de)(de)浪費。這(zhe)一參數,不能完全反應望(wang)遠(yuan)鏡的(de)(de)好(hao)(hao)壞,因(yin)為這(zhe)個參數,只要符(fu)合制造規格,即可達到數值上(shang)的(de)(de)要求(qiu)。出(chu)瞳(tong)直(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)(jing)越大卻有另一番好(hao)(hao)處(chu):越大的(de)(de)出(chu)瞳(tong)直(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)(jing),越適宜在(zai)顛簸地環境下使用(yong),觀測畫(hua)面會比較穩定(ding),所(suo)(suo)以(yi)像7X50這(zhe)類規格的(de)(de)望(wang)遠(yuan)鏡,多(duo)適用(yong)于海上(shang)使用(yong)。該數值可以(yi)用(yong)物鏡直(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)(jing)除以(yi)放大倍率得出(chu)。
4、分辨率
分(fen)辨(bian)率(resolution,港臺稱(cheng)之為解釋度)就是(shi)屏幕(mu)圖(tu)像的(de)(de)精(jing)密度,是(shi)指顯(xian)示器(qi)所能顯(xian)示的(de)(de)像素的(de)(de)多少。由于屏幕(mu)上(shang)的(de)(de)點、線和面都是(shi)由像素組成的(de)(de),顯(xian)示器(qi)可顯(xian)示的(de)(de)像素越多,畫面就越精(jing)細,同(tong)樣的(de)(de)屏幕(mu)區域內能顯(xian)示的(de)(de)信息也越多,所以分(fen)辨(bian)率是(shi)個非常重(zhong)要的(de)(de)性能指標之一。
5、黃昏系數
由(you)德國蔡司光學公司發表。反映了不同口(kou)徑和(he)放(fang)大倍率的(de)望遠鏡(jing)(jing)在暗光條件下(xia)的(de)觀察效(xiao)能。計算方法:望遠鏡(jing)(jing)的(de)倍率和(he)口(kou)徑的(de)乘積求(qiu)開平方。
6、有效口(kou)(kou)徑和相對口(kou)(kou)徑
物鏡(jing)(jing)中心到焦點的(de)距離(li)叫做物鏡(jing)(jing)的(de)焦距,用(yong)符號(hao)F表示(shi)。物鏡(jing)(jing)的(de)直(zhi)徑(jing)沒有被框子和(he)光闌擋住的(de)部分叫做物鏡(jing)(jing)的(de)有效口徑(jing),用(yong)符號(hao)D表示(shi)。天文(wen)望遠鏡(jing)(jing)的(de)性能主要(yao)就是以這兩個數(shu)據(ju)為(wei)標志。
7、集光力
在暗處(chu)時,人眼的(de)瞳孔直徑一般約為7mm。因此,就把望遠(yuan)鏡物鏡的(de)有(you)效面積相對于瞳孔面積的(de)倍數叫做(zuo)集光力。即(ji):集光力=(D*D)/(7*7),其中D用毫米作單位。
英文字母的型號
英文(wen)字母的型號,有(you)(you)時候在(zai)不同(tong)(tong)的望(wang)遠(yuan)望(wang)遠(yuan)鏡鏡廠牌里有(you)(you)不同(tong)(tong)的意義,大(da)致上容(rong)易辨識的是以(yi)下這些:
(1) CF:中央調焦
(2) ZCF:傳統波(bo)羅棱鏡左右展開型、中央調焦
(3) ZWCF:比第(2)項多一個「超(chao)廣角」(W)
(4) CR:迷彩色橡膠外殼
(5) BR:黑色橡(xiang)膠防震外殼
(6) BCF:黑色、中央(yang)調焦
(7) BCR:偏黑色迷(mi)彩橡膠外殼
(8) IR:鋁合金輕(qing)巧外殼
(9) IF:左(zuo)右眼個(ge)別調焦
(10) WP:內(nei)充氮氣防水型
(11) RA:外附(fu)橡(xiang)膠防震保護(hu)
(12) D:德式棱(leng)鏡(jing)、屋頂(ding)棱(leng)鏡(jing)(直筒式)
(13) HP:高眼(yan)點
(14) SP:超高解析度
(15) ED:超低色差鏡片(pian)
(16) AS:非球面鏡片
(17) ZOOM:可變倍率伸縮鏡頭(tou)
(18) WF:廣角視野
1.保證望遠鏡存放在通風、干燥、潔凈的地方,以防(fang)生(sheng)霉,有條件的話可在望遠鏡周(zhou)邊放入干(gan)燥劑(ji),并(bing)經(jing)常更換。
2.鏡(jing)(jing)片上(shang)殘(can)留(liu)的(de)臟點或污跡(ji),要用專業擦(ca)(ca)鏡(jing)(jing)布輕輕擦(ca)(ca)拭,以免(mian)刮花鏡(jing)(jing)面,如需清洗鏡(jing)(jing)面,應當用脫(tuo)脂棉占上(shang)少許酒(jiu)精(jing),從鏡(jing)(jing)面的(de)中心順著一(yi)個方(fang)向向鏡(jing)(jing)面的(de)邊緣擦(ca)(ca)試,并不斷(duan)更換脫(tuo)脂棉球直(zhi)到擦(ca)(ca)試干凈為止。
3.望遠鏡(jing)屬于精密儀器,切勿對望遠鏡(jing)重摔、重壓或做其他(ta)劇烈動作(zuo)。
4.非專(zhuan)業人員(yuan)不要試圖自行拆卸望遠鏡及對望遠鏡內部進行清潔。
5.請匆碰撞尖銳的物品(pin)如(ru):鐵(tie)釘,針等。
6 使用望遠(yuan)(yuan)鏡要注意防潮、防水。望遠(yuan)(yuan)鏡作為(wei)一種精密儀器(qi)盡量避免在惡(e)劣條件(jian)下使用。
1、光學素質和輕(qing)便的(de)(de)外形(xing),往往是矛(mao)盾的(de)(de),如果兩者都(dou)想要(yao),需要(yao)大幅度提高預算。
2、每(mei)種規格和類(lei)型的望(wang)遠(yuan)鏡都有適合(he)它(ta)使用的特定環境才(cai)能達(da)到完美的效果,沒(mei)有哪個望(wang)遠(yuan)鏡是萬(wan)能的。
3、roof棱鏡(jing)望遠(yuan)鏡(jing)體積在同規格的望遠(yuan)鏡(jing)中是最小(xiao)的,但光學(xue)素質(zhi)往往比(bi)不(bu)上porro棱鏡(jing)望遠(yuan)鏡(jing)。
4、望遠鏡的(de)價格取(qu)決于很多外(wai)界因素,比(bi)如成(cheng)本(ben)、利潤、市場策略(lve)等(deng),和(he)望遠鏡的(de)倍數(shu)沒有太大的(de)關(guan)系。
5、望(wang)遠鏡的成像(xiang)效果取(qu)決(jue)于很(hen)多因素(su),倍(bei)數只是眾多因素(su)中的一(yi)項(xiang),盲目追求(qiu)倍(bei)數是不(bu)可取(qu)的。
6、軍(jun)用(yong)望遠鏡(jing)假貨的可能性極(ji)高,正規軍(jun)用(yong)望遠鏡(jing)基本都(dou)是黑色的,而(er)且價格不菲。
7、不要購買大范(fan)圍變(bian)倍的雙筒望遠(yuan)鏡,存在視場小,成像(xiang)畸變(bian)嚴重,光軸容(rong)易(yi)偏移等許(xu)多問題。
8、要知道一(yi)分價(jia)錢(qian)一(yi)分貨,規格(ge)和參數(shu)相(xiang)同的望遠(yuan)鏡,實際效果可能相(xiang)差(cha)很遠(yuan),當然(ran)價(jia)格(ge)也會相(xiang)差(cha)千里。
9、盡量不(bu)要購買紅(hong)膜望遠(yuan)鏡,它只適合冰雪地等高反射環境,一(yi)般(ban)環境下的成像(xiang)昏暗,且(qie)偏色嚴(yan)重(zhong)。
10、從來沒有(you)什么紅外夜視(shi)望(wang)遠鏡(jing),但某些規格的望(wang)遠鏡(jing)比如7X50在微光環境下效果也很不錯!
11、望遠(yuan)鏡選擇盡量(liang)參(can)考第三方(fang)網站和(he)評(ping)測(ce)體驗文章,可以(yi)最大限度的體現望遠(yuan)鏡的優劣(lie)和(he)特點。
直射(she)的(de)光(guang)(guang)線會(hui)破壞望遠鏡中呈(cheng)現的(de)影(ying)像(xiang)(xiang)。為了增(zeng)(zeng)強(qiang)視覺影(ying)像(xiang)(xiang),鏡片(pian)及棱鏡需要(yao)鍍上一(yi)層偏(pian)光(guang)(guang)膜(mo)。一(yi)般情況下,目視望遠鏡的(de)單(dan)層增(zeng)(zeng)透膜(mo)設計對(dui)波長(chang)5500埃的(de)黃綠(lv)光(guang)(guang)增(zeng)(zeng)透效果最佳,因為人眼(yan)對(dui)于此(ci)一(yi)波段光(guang)(guang)最敏感。所以其對(dui)藍(lan)紅光(guang)(guang)的(de)反射(she)就(jiu)多一(yi)些。鍍多層膜(mo)的(de)鏡片(pian)呈(cheng)淡淡的(de)綠(lv)色(se)或暗紫(zi)色(se),如相機鏡頭的(de)鍍膜(mo)。鍍得太(tai)厚的(de)單(dan)層膜(mo)看起來會(hui)呈(cheng)現綠(lv)色(se)。
雙筒鏡(jing)(jing)上會有鏡(jing)(jing)片(pian)鍍膜的(de)標(biao)示(shi),表示(shi)這雙筒鏡(jing)(jing)的(de)光(guang)學品質。其鍍膜的(de)種類(lei)如下:
CoatedOptics(鍍(du)膜(mo)(mo)):是一種最低級的(de)增(zeng)透(tou)膜(mo)(mo)。它(ta)只表示至(zhi)少在一個光(guang)學面上鍍(du)有單(dan)層(ceng)增(zeng)透(tou)膜(mo)(mo),通常是在兩個物(wu)鏡(jing)和目鏡(jing)的(de)外表面上鍍(du)膜(mo)(mo),而內部的(de)鏡(jing)片和棱(leng)鏡(jing)都沒有鍍(du)膜(mo)(mo)。
FullyCoated(全表面鍍膜):所(suo)有的鏡(jing)片和棱鏡(jing)都鍍了單層膜,但如在目鏡(jing)中使用了光學塑料(liao)鏡(jing)片,則(ze)此(ci)塑料(liao)鏡(jing)片可(ke)能并未鍍膜。
Multi-Coated(多(duo)層鍍(du)膜):至少在(zai)一個光學面上鍍(du)有多(duo)層增透膜,其它(ta)光學面可(ke)能鍍(du)了單(dan)層膜,也(ye)可(ke)能根本沒鍍(du)膜;通常(chang)只在(zai)兩個物鏡和目鏡的(de)外表面上鍍(du)多(duo)層膜。
FullyMulti-Coated(多層全光學面鍍膜(mo)):所(suo)(suo)有(you)(you)的鏡片和棱鏡都鍍有(you)(you)增透膜(mo),一些廠商在所(suo)(suo)有(you)(you)的光學面都鍍了多層膜(mo),「而另外一些只在部份光學面鍍多層膜(mo),其它表面仍鍍單層膜(mo)」。
在國內比較(jiao)常見的有(you)寬帶綠(lv)膜(mo)、裝飾(shi)綠(lv)膜(mo)、紅膜(mo)和(he)藍膜(mo),還有(you)紫(zi)膜(mo)和(he)黃膜(mo)等(deng):
寬(kuan)帶(dai)綠膜(mo):有些(xie)地方(fang)也稱(cheng)之為增透綠膜(mo),目(mu)前是國內最好的鍍(du)膜(mo)之一,在不同(tong)的角度(du)觀測會呈(cheng)現不同(tong)的色帶(dai)(這(zhe)是多層鍍(du)膜(mo)的表現),成(cheng)像好清晰(xi)度(du)高,色彩還原(yuan)度(du)也不錯。
紅膜(mo):一(yi)般只(zhi)用于紅點(dian)上,這個比(bi)較(jiao)通用,沒有什么特點(dian)。
藍膜(mo)(mo)(mo):是國內運用的(de)(de)最廣泛的(de)(de)鍍膜(mo)(mo)(mo)方式,較之寬(kuan)帶綠膜(mo)(mo)(mo)看出(chu)去略有(you)些黃和暗,藍膜(mo)(mo)(mo)也分層數(shu),有(you)的(de)(de)鍍三層,好一些的(de)(de)五層,差的(de)(de)只有(you)一層。
裝(zhuang)飾(shi)綠膜(mo):這個非常缺德,顏色和(he)增透綠膜(mo)很相(xiang)似,但光(guang)學性能卻不敢恭維,比(bi)較容易鑒別的方法是裝(zhuang)飾(shi)綠膜(mo)反光(guang)很大(da),而寬帶(dai)綠膜(mo)很淡。
總而言之(zhi),好(hao)(hao)的(de)(de)鏡(jing)(jing)片(pian)(pian)和鍍(du)膜(mo)(mo)看出去很淡,整(zheng)體(ti)透光(guang)率可以在(zai)85-90%左(zuo)右,如果在(zai)內(nei)部(bu)的(de)(de)鏡(jing)(jing)片(pian)(pian)也用(yong)鍍(du)膜(mo)(mo)的(de)(de)鏡(jing)(jing)片(pian)(pian),那(nei)么整(zheng)體(ti)的(de)(de)透光(guang)率可以達到(dao)93%左(zuo)右(國內(nei)比較少見),不過國內(nei)即(ji)使用(yong)寬(kuan)帶綠膜(mo)(mo)的(de)(de)鏡(jing)(jing)片(pian)(pian)也或多或少存在(zai)邊緣略有(you)些(xie)虛的(de)(de)現象。為了達到(dao)更高的(de)(de)透光(guang)率,也有(you)采用(yong)內(nei)部(bu)鏡(jing)(jing)片(pian)(pian)鍍(du)膜(mo)(mo)的(de)(de)方(fang)式(shi)來(lai)提(ti)高光(guang)學性能,使得整(zheng)體(ti)的(de)(de)透光(guang)率達到(dao)93-95%。一(yi)般辨別好(hao)(hao)鏡(jing)(jing)子的(de)(de)方(fang)法很簡單,鏡(jing)(jing)頭越暗,透光(guang)率越低,鏡(jing)(jing)子就好(hao)(hao)些(xie)。
軍用(yong)望遠鏡雖然(ran)基(ji)本原理與(yu)普通民用(yong)望遠鏡沒(mei)有什么區別,但由于使用(yong)環境、觀(guan)測對象不同,兩者(zhe)存在很(hen)多區別。軍用(yong)望遠鏡的(de)外殼采用(yong)金屬而不用(yong)塑料,以(yi)確保(bao)長期使用(yong)后不開裂、不變形。
與(yu)之相(xiang)比,普通民用(yong)望遠鏡在密封(feng)和(he)用(yong)材(cai)方面要差些,有(you)的不僅是塑(su)料殼,甚至內部鏡片也用(yong)塑(su)料制造。
首先,它們(men)的(de)(de)光學系統各有(you)不同。軍(jun)用(yong)望遠(yuan)鏡(jing)大多有(you)分劃板(ban),夜間(jian)使用(yong)的(de)(de)其分劃板(ban)還帶燈光照明(ming)。軍(jun)用(yong)望遠(yuan)鏡(jing)的(de)(de)出瞳(tong)距(ju)離(li)比(bi)較(jiao)大,以便觀測者佩帶防毒面(mian)具。為防止射擊(ji)時撞擊(ji)頭部,有(you)的(de)(de)瞄準(zhun)鏡(jing)出瞳(tong)距(ju)離(li)大到七八十毫米,還要備有(you)軟硬適度的(de)(de)眼(yan)罩和護(hu)額。
軍用(yong)望(wang)遠鏡(jing)(jing)在(zai)出(chu)(chu)廠(chang)前(qian)都要經(jing)過環境試(shi)驗(yan),一般包括振動試(shi)驗(yan)、高溫(十(shi)55℃)試(shi)驗(yan)、低溫(一45℃)試(shi)驗(yan)、淋雨或浸水試(shi)驗(yan)、氣密試(shi)驗(yan)。經(jing)過這些試(shi)驗(yan),產品性能(neng)仍能(neng)保證在(zai)規定(ding)范(fan)圍內(nei)的才能(neng)出(chu)(chu)廠(chang)。有(you)的產品鏡(jing)(jing)體內(nei)還自帶干(gan)燥器,出(chu)(chu)廠(chang)前(qian)抽出(chu)(chu)空氣再(zai)灌入(ru)干(gan)燥空氣或氮氣,有(you)效地防(fang)止日后(hou)內(nei)部(bu)鏡(jing)(jing)片長(chang)霉生霧(wu)。
由于這些(xie)區別,軍用(yong)望遠鏡的設計制造(zao)要投入高(gao)得多的成(cheng)本,所以(yi)其售價也比普(pu)通(tong)民用(yong)望遠鏡高(gao)。
為慶祝“2009國(guo)際天文年”,英國(guo)《新(xin)科學家》評選出了人類歷(li)史上最(zui)著名的望遠鏡。以(yi)下是這(zhe)14架最(zui)著名的望遠鏡:
伽(jia)利略折射望(wang)遠鏡
伽(jia)(jia)(jia)利(li)(li)略(lve)(lve)是(shi)第一個認識到望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)將可能(neng)用于(yu)(yu)天(tian)文(wen)研(yan)究的(de)(de)(de)人。雖然(ran)伽(jia)(jia)(jia)利(li)(li)略(lve)(lve)沒有發(fa)明望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing),但(dan)他改進了前(qian)人的(de)(de)(de)設(she)計方案,并逐步增強其放大(da)功能(neng)。圖中的(de)(de)(de)情景(jing)發(fa)生于(yu)(yu)1609年8月,伽(jia)(jia)(jia)利(li)(li)略(lve)(lve)正(zheng)在向當(dang)時(shi)的(de)(de)(de)威尼斯(si)統治者演(yan)示他的(de)(de)(de)望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)。伽(jia)(jia)(jia)利(li)(li)略(lve)(lve)制作(zuo)了一架口徑4.2厘(li)米,長約1.2米的(de)(de)(de)望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)。他是(shi)用平凸透鏡(jing)(jing)作(zuo)為(wei)物鏡(jing)(jing),凹(ao)透鏡(jing)(jing)作(zuo)為(wei)目鏡(jing)(jing),這種(zhong)光學(xue)系統稱為(wei)伽(jia)(jia)(jia)利(li)(li)略(lve)(lve)式望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)。伽(jia)(jia)(jia)利(li)(li)略(lve)(lve)用這架望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)指向天(tian)空,得到了一系列(lie)的(de)(de)(de)重要發(fa)現,天(tian)文(wen)學(xue)從此進入(ru)了望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)時(shi)代(dai)。折射望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)的(de)(de)(de)優點是(shi)焦距長,底片比例尺(chi)大(da),對(dui)鏡(jing)(jing)筒彎(wan)曲不敏感,最適合于(yu)(yu)做(zuo)天(tian)體測量方面的(de)(de)(de)工作(zuo)。但(dan)是(shi)它(ta)總是(shi)有殘余的(de)(de)(de)色差,同時(shi)對(dui)紫外、紅外波段的(de)(de)(de)輻射吸收很厲害(hai)。
2、牛頓反射(she)式望遠鏡
牛(niu)頓反(fan)(fan)(fan)(fan)射(she)式望遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)原理并不(bu)是采用(yong)(yong)(yong)(yong)玻璃透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)使光線折射(she)或彎(wan)曲,而是使用(yong)(yong)(yong)(yong)一(yi)個(ge)彎(wan)曲的(de)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)面(mian)(mian)(mian)將光線反(fan)(fan)(fan)(fan)射(she)到一(yi)個(ge)焦點之上。這種方(fang)法比使用(yong)(yong)(yong)(yong)透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)將物體放大的(de)倍數要高數倍。牛(niu)頓經(jing)過多次磨(mo)制非球(qiu)(qiu)面(mian)(mian)(mian)的(de)透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)均告失敗(bai)后,決定(ding)采用(yong)(yong)(yong)(yong)球(qiu)(qiu)面(mian)(mian)(mian)反(fan)(fan)(fan)(fan)射(she)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)作為主(zhu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)。他用(yong)(yong)(yong)(yong)2.5厘(li)米(mi)直徑的(de)金屬(shu),磨(mo)制成(cheng)一(yi)塊凹面(mian)(mian)(mian)反(fan)(fan)(fan)(fan)射(she)鏡(jing)(jing)(jing)(jing),并在主(zhu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)焦點前面(mian)(mian)(mian)放置了一(yi)個(ge)與主(zhu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)成(cheng)45o角的(de)反(fan)(fan)(fan)(fan)射(she)鏡(jing)(jing)(jing)(jing),使經(jing)主(zhu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)反(fan)(fan)(fan)(fan)望遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)射(she)后的(de)會聚光經(jing)反(fan)(fan)(fan)(fan)射(she)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)以90o角反(fan)(fan)(fan)(fan)射(she)出鏡(jing)(jing)(jing)(jing)筒后到達目鏡(jing)(jing)(jing)(jing)。反(fan)(fan)(fan)(fan)射(she)望遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)主(zhu)要優點是不(bu)存在色(se)差(cha),當物鏡(jing)(jing)(jing)(jing)采用(yong)(yong)(yong)(yong)拋物面(mian)(mian)(mian)時,還可消去球(qiu)(qiu)差(cha)圖中顯示的(de)是牛(niu)頓首個(ge)反(fan)(fan)(fan)(fan)射(she)式望遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)復制品。
3、赫歇爾望(wang)遠鏡(jing)
18世紀晚期,德國音樂師(shi)和(he)天(tian)文(wen)學家(jia)威廉-赫歇爾(er)(er)開(kai)始制(zhi)造大(da)型(xing)反(fan)射式望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)。圖中顯示(shi)的(de)(de)是(shi)(shi)(shi)(shi)赫歇爾(er)(er)所制(zhi)造的(de)(de)最大(da)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing),鏡(jing)(jing)(jing)面口(kou)徑為1.2米。該望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)非常笨重(zhong),需要(yao)四個人(ren)來(lai)操作(zuo)(zuo)。赫歇爾(er)(er)是(shi)(shi)(shi)(shi)制(zhi)作(zuo)(zuo)反(fan)射式望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)的(de)(de)大(da)師(shi),他早年為音樂師(shi),因為愛(ai)好(hao)天(tian)文(wen),從(cong)1773年開(kai)始磨(mo)制(zhi)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing),一生中制(zhi)作(zuo)(zuo)的(de)(de)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)達數百(bai)架。赫歇爾(er)(er)制(zhi)作(zuo)(zuo)的(de)(de)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)是(shi)(shi)(shi)(shi)把物(wu)鏡(jing)(jing)(jing)斜放在(zai)(zai)鏡(jing)(jing)(jing)筒中,它使平行光經反(fan)射后(hou)匯聚于(yu)(yu)鏡(jing)(jing)(jing)筒的(de)(de)一側。在(zai)(zai)反(fan)射式望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)發(fa)明(ming)后(hou),反(fan)射材料一直是(shi)(shi)(shi)(shi)其發(fa)展的(de)(de)障礙:鑄鏡(jing)(jing)(jing)用(yong)的(de)(de)青銅(tong)易于(yu)(yu)腐(fu)蝕(shi),不得不定(ding)期拋(pao)光,需要(yao)耗費大(da)量財力和(he)時間,而耐腐(fu)蝕(shi)性好(hao)的(de)(de)金(jin)屬,比青銅(tong)密(mi)度高(gao)且十分(fen)昂貴。
4、耶基斯(si)折射望遠鏡
耶(ye)(ye)基斯(si)折(zhe)(zhe)射望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)坐落于美(mei)國威斯(si)康星州的(de)(de)(de)(de)耶(ye)(ye)基斯(si)天文(wen)臺,主(zhu)(zhu)透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)建(jian)成于1895年,是(shi)當(dang)時(shi)世界上(shang)最(zui)(zui)大(da)(da)望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)。十九世紀末,隨著制造技術的(de)(de)(de)(de)提高,制造較大(da)(da)口(kou)徑的(de)(de)(de)(de)折(zhe)(zhe)射望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)成為(wei)可能,隨之就(jiu)出(chu)現(xian)(xian)了一個制造大(da)(da)口(kou)徑折(zhe)(zhe)射望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)高潮。世界上(shang)現(xian)(xian)有的(de)(de)(de)(de)8架70厘(li)米(mi)(mi)以上(shang)的(de)(de)(de)(de)折(zhe)(zhe)射望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)有7架是(shi)在(zai)(zai)1885年到1897年期間建(jian)成的(de)(de)(de)(de),其中最(zui)(zui)有代表性的(de)(de)(de)(de)是(shi)1897年建(jian)成的(de)(de)(de)(de)口(kou)徑102厘(li)米(mi)(mi)的(de)(de)(de)(de)葉凱士望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)和1886年建(jian)成的(de)(de)(de)(de)口(kou)徑91厘(li)米(mi)(mi)的(de)(de)(de)(de)里克望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)。但折(zhe)(zhe)射望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)后來在(zai)(zai)發展上(shang)受到限制,主(zhu)(zhu)要是(shi)因為(wei)從技術上(shang)無(wu)法(fa)鑄造出(chu)大(da)(da)塊完美(mei)無(wu)缺的(de)(de)(de)(de)玻璃做透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing),并且由(you)于重力使大(da)(da)尺寸透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)變形會(hui)非常明顯,因而喪失明銳(rui)的(de)(de)(de)(de)焦(jiao)點。
5、威爾遜山60英(ying)寸望遠鏡
這幅圖片拍(pai)攝于1946年(nian),夜間操作員吉因-漢考克正在手動操控望遠(yuan)鏡。1908年(nian),美國天(tian)文(wen)學家(jia)喬治-埃勒里-海耳主持建成了(le)口徑(jing)60英寸的反射望遠(yuan)鏡,安(an)裝于威爾(er)遜山。這是當時世(shi)(shi)界(jie)(jie)上(shang)最大的望遠(yuan)鏡,光(guang)譜分(fen)析、視差測(ce)量、星云觀(guan)測(ce)和測(ce)光(guang)等(deng)天(tian)文(wen)學領域成為(wei)世(shi)(shi)界(jie)(jie)領先的設備。雖然(ran)數年(nian)后(hou)胡克望遠(yuan)鏡的口徑(jing)超(chao)過了(le)它,但在此后(hou)的數年(nian)中它依然(ran)是世(shi)(shi)界(jie)(jie)上(shang)最大的望遠(yuan)鏡之(zhi)一。1992年(nian)海耳望遠(yuan)鏡上(shang)安(an)裝了(le)一臺早(zao)期的自適應光(guang)學設施,使它的分(fen)辨(bian)本領從0.5-1.0角(jiao)(jiao)秒(miao)(miao)提高到(dao)0.07角(jiao)(jiao)秒(miao)(miao)。
6、胡克100英寸望遠鏡(jing)
在(zai)富(fu)商約翰-胡克的(de)(de)(de)贊助下(xia),口徑為100英(ying)寸的(de)(de)(de)反射望(wang)遠(yuan)鏡于1917年在(zai)威爾(er)(er)遜(xun)(xun)山天文臺(tai)建成。在(zai)此后的(de)(de)(de)30年間,它一(yi)直是世界上(shang)最大的(de)(de)(de)望(wang)遠(yuan)鏡。為了提供平穩的(de)(de)(de)運行,這架望(wang)遠(yuan)鏡的(de)(de)(de)液壓系(xi)統中使用(yong)(yong)液態的(de)(de)(de)水銀。1919年阿爾(er)(er)伯特-邁克爾(er)(er)遜(xun)(xun)為這架望(wang)遠(yuan)鏡裝(zhuang)(zhuang)了一(yi)個特殊(shu)裝(zhuang)(zhuang)置:一(yi)架干涉(she)儀(yi),這是光學干涉(she)裝(zhuang)(zhuang)置首次在(zai)天文學上(shang)得到(dao)應用(yong)(yong)。邁克爾(er)(er)遜(xun)(xun)可以用(yong)(yong)這臺(tai)儀(yi)器(qi)精確地(di)測量恒星(xing)(xing)的(de)(de)(de)大小和距離。亨利-諾里斯-羅素使用(yong)(yong)胡克望(wang)遠(yuan)鏡的(de)(de)(de)數據制定了他對恒星(xing)(xing)的(de)(de)(de)分類。埃德溫(wen)-哈勃使用(yong)(yong)這架100英(ying)寸望(wang)遠(yuan)鏡完成了他的(de)(de)(de)關鍵的(de)(de)(de)計(ji)算。他確定許(xu)多所謂的(de)(de)(de)“星(xing)(xing)云(yun)”實際(ji)上(shang)是銀河系(xi)外的(de)(de)(de)星(xing)(xing)系(xi)。在(zai)米爾(er)(er)頓-赫(he)馬森的(de)(de)(de)幫助下(xia)他認識到(dao)星(xing)(xing)系(xi)的(de)(de)(de)紅移(yi)說明宇(yu)宙在(zai)膨脹。
7、海耳200英(ying)寸望(wang)遠鏡
海(hai)耳(er)對(dui)胡克100英寸望遠鏡并(bing)不十分滿意。1928年(nian),他(ta)決定在(zai)帕洛馬山(shan)(shan)天(tian)(tian)文臺(tai)(tai)再(zai)架設了一(yi)臺(tai)(tai)口徑為(wei)200英寸的(de)巨型(xing)反射(she)望遠鏡。新望遠鏡于1948年(nian)完工(gong)并(bing)投入使(shi)用。海(hai)耳(er)1890年(nian)畢業于美國麻(ma)省理(li)工(gong)學院。1892年(nian)任(ren)芝加哥大學天(tian)(tian)體物(wu)理(li)學副教授,開(kai)始組織葉凱士天(tian)(tian)文臺(tai)(tai),任(ren)臺(tai)(tai)長。1904年(nian)籌建威爾遜山(shan)(shan)太陽觀象(xiang)臺(tai)(tai),即(ji)后來的(de)威爾遜山(shan)(shan)天(tian)(tian)文臺(tai)(tai)。他(ta)任(ren)首任(ren)臺(tai)(tai)長,直到1923年(nian)因(yin)病(bing)退休。1895年(nian),海(hai)耳(er)創辦(ban)《天(tian)(tian)體物(wu)理(li)學雜志(zhi)》。1899年(nian)當選為(wei)新成立的(de)美國天(tian)(tian)文學與天(tian)(tian)體物(wu)理(li)學會(hui)副會(hui)長。海(hai)耳(er)一(yi)生最主(zhu)要的(de)貢(gong)獻體現在(zai)兩個方(fang)面(mian):對(dui)太陽的(de)觀測研究和(he)制造巨型(xing)望遠鏡。
8、喇叭天線
喇(la)(la)(la)叭(ba)天線位(wei)于(yu)美(mei)國新澤西州的貝爾電話實驗研究所,曾用來探測(ce)和發現(xian)宇(yu)宙(zhou)微(wei)波背景輻射(she)。喇(la)(la)(la)叭(ba)天線建造于(yu)1959年。當喇(la)(la)(la)叭(ba)長度(du)一(yi)定時(shi),若使喇(la)(la)(la)叭(ba)張(zhang)角逐(zhu)漸增大,則口面(mian)(mian)尺(chi)(chi)寸(cun)與二次方相(xiang)位(wei)差也(ye)同(tong)時(shi)加(jia)大,但增益并(bing)不(bu)和口面(mian)(mian)尺(chi)(chi)寸(cun)同(tong)步增加(jia),而有一(yi)個其增益為最(zui)大值的口面(mian)(mian)尺(chi)(chi)寸(cun),具有這樣尺(chi)(chi)寸(cun)的喇(la)(la)(la)叭(ba)就(jiu)叫作最(zui)佳喇(la)(la)(la)叭(ba)。喇(la)(la)(la)叭(ba)天線的輻射(she)場可利用惠更斯原理由口面(mian)(mian)場來計(ji)算(suan)。口面(mian)(mian)場則由喇(la)(la)(la)叭(ba)的口面(mian)(mian)尺(chi)(chi)寸(cun)與傳播波型所決定。可用幾何繞(rao)射(she)理論計(ji)算(suan)喇(la)(la)(la)叭(ba)壁(bi)對輻射(she)的影響,從而使計(ji)算(suan)方向圖與實測(ce)值在直到遠旁(pang)瓣(ban)處都能較(jiao)好地吻合。
9、甚大(da)陣射(she)電望遠鏡
甚(shen)(shen)大(da)陣(zhen)射電(dian)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)坐落(luo)于美國新墨西(xi)哥州索科(ke)洛,于1980年建成(cheng)(cheng)(cheng)并投入使用。甚(shen)(shen)大(da)陣(zhen)由27面(mian)直徑25米的(de)(de)拋(pao)物(wu)面(mian)天線(xian)組成(cheng)(cheng)(cheng),呈Y型(xing)排列(lie)。天文(wen)學家可以利用甚(shen)(shen)大(da)陣(zhen)來研究黑(hei)洞、星云等宇宙各(ge)種現象。甚(shen)(shen)大(da)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)是(shi)一(yi)(yi)組光(guang)(guang)(guang)學望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)陣(zhen)列(lie)。它(ta)包括了4個(ge)(ge)8.2米的(de)(de)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing),陣(zhen)列(lie)中(zhong)每個(ge)(ge)都是(shi)一(yi)(yi)個(ge)(ge)大(da)型(xing)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing),而且(qie)每一(yi)(yi)個(ge)(ge)都能(neng)(neng)獨立(li)工作,并具有(you)捕獲比人(ren)類(lei)肉眼觀(guan)(guan)測(ce)(ce)到(dao)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)線(xian)弱(ruo)40億(yi)倍(bei)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)線(xian),這比南非(fei)大(da)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)能(neng)(neng)捕獲的(de)(de)最弱(ruo)光(guang)(guang)(guang)線(xian)還(huan)弱(ruo)四倍(bei)。甚(shen)(shen)大(da)陣(zhen)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)能(neng)(neng)夠(gou)把最多3個(ge)(ge)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)集中(zhong)在(zai)一(yi)(yi)起形成(cheng)(cheng)(cheng)獨立(li)單元,通過(guo)地(di)下的(de)(de)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)片將光(guang)(guang)(guang)線(xian)組合成(cheng)(cheng)(cheng)一(yi)(yi)個(ge)(ge)統一(yi)(yi)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)束,這使得望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)系統能(neng)(neng)夠(gou)觀(guan)(guan)測(ce)(ce)到(dao)比單個(ge)(ge)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)分辨率(lv)高25倍(bei)的(de)(de)圖像(xiang)。
10、哈勃(bo)太(tai)空望遠鏡
哈(ha)(ha)勃(bo)太(tai)空望遠鏡(jing)發(fa)射于(yu)(yu)1990年(nian)4月。它(ta)(ta)位于(yu)(yu)地球大(da)氣層之(zhi)上,因(yin)此(ci)它(ta)(ta)取得了其他(ta)所有地基(ji)望遠鏡(jing)從來(lai)(lai)沒有取得的(de)革命性突破。天(tian)文學家(jia)們利用(yong)它(ta)(ta)來(lai)(lai)測量(liang)(liang)宇宙的(de)膨脹比(bi)率以及發(fa)生(sheng)產生(sheng)這(zhe)種(zhong)膨脹的(de)暗能量(liang)(liang)和(he)神(shen)秘力量(liang)(liang)。哈(ha)(ha)勃(bo)太(tai)空望遠鏡(jing)已(yi)到“晚(wan)年(nian)”。它(ta)(ta)在太(tai)空的(de)十(shi)幾年(nian)中,經(jing)歷過數次(ci)大(da)修。盡管每次(ci)大(da)修以后,“哈(ha)(ha)勃(bo)”都面貌一新,特別(bie)是2001年(nian)科(ke)學家(jia)利用(yong)哥倫(lun)比(bi)亞航天(tian)飛機對它(ta)(ta)進行的(de)第四次(ci)大(da)修,為它(ta)(ta)安(an)裝測繪(hui)照(zhao)相機,更(geng)換太(tai)陽能電(dian)池板,更(geng)換已(yi)工作(zuo)11年(nian)的(de)電(dian)力控制裝置,并激活處(chu)于(yu)(yu)“休眠”狀(zhuang)(zhuang)態(tai)的(de)近紅外照(zhao)相機和(he)多目標分光計,然而(er),大(da)修仍掩蓋(gai)不住它(ta)(ta)的(de)老態(tai),因(yin)為“哈(ha)(ha)勃(bo)”從上太(tai)空起就處(chu)于(yu)(yu)“帶病堅(jian)持(chi)工作(zuo)”狀(zhuang)(zhuang)態(tai)。
11、凱(kai)克系列望(wang)遠鏡
凱克望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)位于夏威夷莫(mo)納克亞(ya)山,口徑(jing)為(wei)10米。由(you)于當(dang)今技術不可(ke)(ke)能實現單片(pian)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)鏡(jing)(jing)(jing)面(mian)(mian)口徑(jing)超(chao)過8.4米,因(yin)此凱克望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)鏡(jing)(jing)(jing)面(mian)(mian)由(you)36塊六邊形分片(pian)組(zu)合而成(cheng)。凱內望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)巨大的(de)(de)(de)(de)(de)鏡(jing)(jing)(jing)面(mian)(mian)使(shi)它使(shi)用起來非同一般,不只是(shi)因(yin)為(wei)它的(de)(de)(de)(de)(de)大尺寸(cun),還因(yin)為(wei)它是(shi)由(you)36個(ge)直徑(jing)為(wei)1.8米的(de)(de)(de)(de)(de)六邊形小鏡(jing)(jing)(jing)片(pian)組(zu)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)。凱克望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)開創(chuang)了基(ji)于地面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)新時代。它的(de)(de)(de)(de)(de)規模是(shi)美(mei)國加利富尼(ni)亞(ya)州帕落馬山上的(de)(de)(de)(de)(de)海耳望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)兩倍,后(hou)者在(zai)前幾(ji)十年內是(shi)世(shi)界上最(zui)大的(de)(de)(de)(de)(de)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)。有(you)人曾認為(wei)制造如此之大的(de)(de)(de)(de)(de)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)是(shi)不可(ke)(ke)能的(de)(de)(de)(de)(de),但新科學技術把(ba)不可(ke)(ke)能變為(wei)了現實。
12、斯隆2.5米望遠鏡
“斯隆(long)數字天(tian)(tian)空勘測計劃”的(de)(de)(de)(de)2.5米(mi)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡位于美(mei)國新墨西哥(ge)州阿柏角天(tian)(tian)文(wen)臺。該(gai)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡擁有(you)一個相當復雜的(de)(de)(de)(de)數字相機,望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡內部是30個電荷耦(ou)合器(qi)件(jian)(CCD)探(tan)測器(qi)。斯隆(long)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡使(shi)用口(kou)徑為2.5米(mi)的(de)(de)(de)(de)寬(kuan)視場望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡,測光系(xi)統配以分別(bie)位于u、g、r、i、z波(bo)(bo)段的(de)(de)(de)(de)五個濾(lv)鏡對天(tian)(tian)體進行拍攝。這些(xie)照片經過處理之后(hou)生成天(tian)(tian)體的(de)(de)(de)(de)列表,包含被(bei)觀測天(tian)(tian)體的(de)(de)(de)(de)各(ge)種參數,比如它(ta)們是點(dian)狀的(de)(de)(de)(de)還(huan)是延展(zhan)的(de)(de)(de)(de),如果是后(hou)者,則該(gai)天(tian)(tian)體有(you)可能(neng)是一個星系(xi),以及它(ta)們在CCD上的(de)(de)(de)(de)亮度,這與(yu)其在不同波(bo)(bo)段的(de)(de)(de)(de)星等有(you)關。另外,天(tian)(tian)文(wen)學(xue)家們還(huan)選出一些(xie)目標來進行光譜觀測。
13、威爾金森宇宙微(wei)波各向異性探測衛星
美國(guo)宇(yu)(yu)航局(ju)于2001年7月(yue)發射(she)了(le)威爾(er)金森(sen)宇(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)微(wei)波(bo)各(ge)(ge)向異(yi)性探(tan)測(ce)(ce)衛(wei)星(xing)(WMAP),用(yong)來研究宇(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)微(wei)波(bo)背(bei)景以及宇(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)大爆炸遺(yi)留物(wu)的(de)輻(fu)射(she)問(wen)題。WMAP繪制了(le)首張清晰的(de)宇(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)微(wei)波(bo)背(bei)景圖,從而可以精確地測(ce)(ce)定(ding)宇(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)的(de)年齡為137億(yi)年。WMAP的(de)目標是(shi)(shi)找出宇(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)微(wei)波(bo)背(bei)景輻(fu)射(she)的(de)溫度之間(jian)的(de)微(wei)小差異(yi),以幫(bang)助測(ce)(ce)試有關宇(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)產生(sheng)的(de)各(ge)(ge)種理論。它是(shi)(shi)COBE的(de)繼(ji)承者,是(shi)(shi)中級探(tan)索者衛(wei)星(xing)系列(lie)之一。WMAP以宇(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)背(bei)景輻(fu)射(she)的(de)先軀研究者大衛(wei)-威爾(er)金森(sen)命名(ming)。
14、雨燕觀(guan)測(ce)衛星(xing)
“雨(yu)燕(yan)”(Swift)觀測衛(wei)星(xing)發射于2004年(nian),主要是用(yong)來(lai)研(yan)究(jiu)伽(jia)瑪暴(bao)現(xian)象。“雨(yu)燕(yan)”可在(zai)短短的(de)(de)(de)一(yi)分鐘內自動(dong)觀測到(dao)伽(jia)瑪暴(bao)現(xian)象。到(dao)目前為止,它已經(jing)發現(xian)了(le)數百次伽(jia)瑪暴(bao)現(xian)象。“雨(yu)燕(yan)”衛(wei)星(xing)實際上是一(yi)顆專(zhuan)門用(yong)于確定(ding)伽(jia)馬(ma)(ma)(ma)(ma)射線暴(bao)起源、探索早期(qi)宇宙的(de)(de)(de)國(guo)際多(duo)波段(duan)天(tian)文臺(tai)。它主要由三(san)部分組成,分別(bie)從伽(jia)馬(ma)(ma)(ma)(ma)射線、X射線、紫外線和光波四個(ge)方面研(yan)究(jiu)伽(jia)馬(ma)(ma)(ma)(ma)射線暴(bao)和它的(de)(de)(de)耀斑。在(zai)多(duo)年(nian)的(de)(de)(de)運行中,“雨(yu)燕(yan)”衛(wei)星(xing)先后共10次捕捉到(dao)以極快(kuai)角速(su)度運行的(de)(de)(de)伽(jia)馬(ma)(ma)(ma)(ma)射線暴(bao),其中,最短的(de)(de)(de)伽(jia)馬(ma)(ma)(ma)(ma)射線暴(bao)只持(chi)續了(le)50毫秒。“雨(yu)燕(yan)”衛(wei)星(xing)可以檢測到(dao)120億光年(nian)以外單獨的(de)(de)(de)恒星(xing)參數。
北京時間2008年(nian)10月13日消息,美國(guo)MSNBC網(wang)站公布了至2008年(nian)偉大的八(ba)具太(tai)(tai)空(kong)望遠(yuan)鏡(jing),這(zhe)些近20年(nian)里(li)先后進(jin)入太(tai)(tai)空(kong)的望遠(yuan)鏡(jing)好比“太(tai)(tai)空(kong)之(zhi)眼”,幫(bang)助人(ren)類(lei)對宇宙有了更清晰(xi)的認識。以下就(jiu)是這(zhe)八(ba)具太(tai)(tai)空(kong)望遠(yuan)鏡(jing)。
15.開普勒太(tai)空望遠鏡
開普(pu)(pu)勒太(tai)空望遠(yuan)鏡(Kepler Mission)是美(mei)國國家航空航天局(ju)設(she)計來發(fa)現(xian)(xian)環繞(rao)著其他恒(heng)星(xing)(xing)之類地(di)行(xing)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)太(tai)空望遠(yuan)鏡。使用(yong)NASA發(fa)展的(de)(de)(de)(de)太(tai)空光度(du)計,預計將花3.5年(nian)的(de)(de)(de)(de)時間,在(zai)繞(rao)行(xing)太(tai)陽的(de)(de)(de)(de)軌(gui)道上,觀(guan)測(ce)10萬顆(ke)恒(heng)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)光度(du),檢測(ce)是否(fou)有(you)行(xing)星(xing)(xing)凌(ling)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)現(xian)(xian)象(以凌(ling)日的(de)(de)(de)(de)方法檢測(ce)行(xing)星(xing)(xing))。為了尊崇(chong)德國天文學(xue)家約翰內斯·開普(pu)(pu)勒,這(zhe)個(ge)任(ren)(ren)務(wu)被稱為開普(pu)(pu)勒太(tai)空望遠(yuan)鏡。開普(pu)(pu)勒是NASA低成(cheng)本的(de)(de)(de)(de)發(fa)現(xian)(xian)計劃聚焦在(zai)科(ke)學(xue)上的(de)(de)(de)(de)任(ren)(ren)務(wu)。NASA的(de)(de)(de)(de)艾美(mei)斯研究中心是這(zhe)個(ge)任(ren)(ren)務(wu)的(de)(de)(de)(de)主(zhu)管機關,提供主(zhu)要的(de)(de)(de)(de)研究人員并負責地(di)面系統的(de)(de)(de)(de)開發(fa)、任(ren)(ren)務(wu)的(de)(de)(de)(de)執行(xing)和科(ke)學(xue)資料的(de)(de)(de)(de)分(fen)析(xi)。
在經過數個月(yue)的努(nu)力后,美國航(hang)天(tian)局(ju)2013年8月(yue)15日宣布放棄修復(fu)“開普勒(le)”太空望遠鏡。“開普勒(le)”由此結束搜尋太陽系外類地行星(xing)的主(zhu)要(yao)任(ren)務,但它仍可能被用于其他科研工作。
1、哈勃太空(kong)望遠鏡
哈勃太空望遠鏡
發射(she)時(shi)間:1990年(nian)
哈(ha)勃(bo)(bo)望遠鏡(jing)于1990年發射升(sheng)空。20年來這(zhe)部功勛卓(zhuo)著的望遠鏡(jing)重新改變了(le)(le)我(wo)們對宇(yu)宙的認(ren)識(shi),向公眾(zhong)奉獻了(le)(le)大(da)批精彩絕倫的太空靚(jing)照。然而哈(ha)勃(bo)(bo)望遠鏡(jing)遭受了(le)(le)硬件(jian)失靈的故(gu)障,令(ling)其無法(fa)與地面實(shi)現(xian)通(tong)訊(xun)。但美宇(yu)航局正在制定一個復蘇“大(da)天文臺”的計劃,令(ling)“哈(ha)勃(bo)(bo)”望遠鏡(jing)至少(shao)服役到(dao)2013年。
2、康(kang)普頓伽(jia)馬(ma)射線太空望遠(yuan)鏡
發射時間(jian):1991年
主要功能:尋找高能伽馬射線
宇(yu)宙(zhou)中一些(xie)最狂暴(bao)的(de)(de)事件是肉眼所看不到的(de)(de)。它們發(fa)生在一種(zhong)稱為伽馬(ma)射(she)線(xian)的(de)(de)光(guang)譜環境下。伽馬(ma)射(she)線(xian)是電磁光(guang)譜中能量(liang)最大的(de)(de)光(guang)子。康(kang)(kang)普(pu)頓(dun)伽馬(ma)射(she)線(xian)太空(kong)望遠鏡(jing)重達17噸,于1991年經由“亞(ya)特蘭(lan)蒂斯(si)”號航天飛機(ji)發(fa)射(she)升空(kong),用以觀測宇(yu)宙(zhou)中的(de)(de)高能射(she)線(xian)。康(kang)(kang)普(pu)頓(dun)攜帶的(de)(de)先(xian)進儀器向世人揭示了(le)(le)高能伽馬(ma)射(she)線(xian)爆發(fa)的(de)(de)分布(bu)情況(kuang),使科學家繪制出(chu)諸如上圖(tu)這樣的(de)(de)精彩地圖(tu),該圖(tu)顯示集(ji)中于銀道面(galactic plane)沿線(xian)的(de)(de)伽馬(ma)射(she)線(xian)爆發(fa)。2000年,在陀螺儀發(fa)生故障后,康(kang)(kang)普(pu)頓(dun)被(bei)安全地脫離了(le)(le)軌道。
3、錢德拉X射線太空望遠(yuan)鏡(jing)
發射(she)時間:1999年
主要功(gong)能:觀(guan)測黑(hei)洞和超(chao)新星
長(chang)期(qi)以來(lai),科幻作家(jia)就喜歡給“超人”等虛構(gou)的(de)超級大英雄賦(fu)予X射線般的(de)視(shi)力,這種(zhong)超能(neng)力可(ke)以使他們看(kan)清楚普通人看(kan)不到的(de)東(dong)西。在(zai)錢(qian)德(de)拉X射線太空(kong)望(wang)遠鏡1999年(nian)發射后,現(xian)實世界的(de)天(tian)文學便具(ju)(ju)有(you)了這種(zhong)超能(neng)力。錢(qian)德(de)拉望(wang)遠鏡用(yong)以觀(guan)測(ce)黑洞和以高能(neng)光(guang)形式(shi)存在(zai)的(de)超新星等物體。它(ta)拍攝(she)的(de)具(ju)(ju)有(you)340年(nian)歷史的(de)超新星殘骸“仙(xian)后座A”向(xiang)天(tian)文學家(jia)揭示了這種(zhong)爆發的(de)恒星可(ke)能(neng)是宇宙射線的(de)重要(yao)來(lai)源。宇宙射線是不斷(duan)轟擊地(di)球的(de)高能(neng)粒子。
4、XMM-牛頓(dun)X射線太(tai)空望(wang)遠鏡(jing)
發(fa)射時(shi)間:1999年(nian)
主要功能:不間斷觀測深空
1999年12月,多鏡片X射線(xian)觀(guan)(guan)測衛(wei)星(xing)(現稱XMM-牛頓)發射升空(kong),歐洲(zhou)(zhou)天文學家(jia)從此擁有了(le)(le)(le)他們自己(ji)的(de)(de)X射線(xian)觀(guan)(guan)測臺。這顆(ke)衛(wei)星(xing)裝備了(le)(le)(le)三部X射線(xian)望(wang)遠鏡,因其奇異的(de)(de)望(wang)遠鏡飛行(xing)軌道而著稱,這種飛行(xing)軌道可令其長時間、不間斷觀(guan)(guan)測深空(kong)。XMM-牛頓讓歐洲(zhou)(zhou)天文學界獲得了(le)(le)(le)諸多突(tu)破(po),如觀(guan)(guan)測到(dao)迄今在(zai)遙遠宇(yu)宙看到(dao)的(de)(de)最(zui)大(da)星(xing)系(xi)(xi)團。這個龐大(da)的(de)(de)星(xing)系(xi)(xi)團(上圖右(you)側(ce))證明了(le)(le)(le)一種稱為暗能(neng)量的(de)(de)神秘力量的(de)(de)存在(zai)。據說,暗能(neng)量加速(su)了(le)(le)(le)宇(yu)宙的(de)(de)膨(peng)脹速(su)度。科學家(jia)表示,如此巨大(da)的(de)(de)星(xing)系(xi)(xi)團可能(neng)是在(zai)宇(yu)宙初期形成(cheng)的(de)(de)。
5、威爾金(jin)森微波各向異性探測器
發射時間:2001年
主要功能(neng):探測(ce)早期宇宙結構
大(da)爆炸(zha)發(fa)生后約38萬年(nian),宇(yu)(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)釋放了大(da)量(liang)輻(fu)射(she)(she)熱,這種(zhong)輻(fu)射(she)(she)熱稱為(wei)宇(yu)(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)微(wei)(wei)波(bo)背(bei)景輻(fu)射(she)(she)。按照天文學(xue)理論,宇(yu)(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)起源于(yu)(yu)大(da)爆炸(zha)。美宇(yu)(yu)(yu)航(hang)局在(zai)(zai)1992年(nian)發(fa)射(she)(she)了一(yi)艘(sou)航(hang)天器(qi),對宇(yu)(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)微(wei)(wei)波(bo)背(bei)景輻(fu)射(she)(she)的微(wei)(wei)小變(bian)(bian)化(hua)進行探測。威爾金森微(wei)(wei)波(bo)各向異性(xing)探測器(qi)發(fa)射(she)(she)于(yu)(yu)2001年(nian),多(duo)年(nian)來一(yi)直在(zai)(zai)研(yan)究宇(yu)(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)微(wei)(wei)波(bo)背(bei)景輻(fu)射(she)(she)更(geng)為(wei)細微(wei)(wei)的變(bian)(bian)化(hua),令科學(xue)家對大(da)爆炸(zha)后宇(yu)(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)狀況有初步(bu)了解。如(ru)上圖所示,美宇(yu)(yu)(yu)航(hang)局在(zai)(zai)2003年(nian)公布了一(yi)幅根(gen)據(ju)威爾金森微(wei)(wei)波(bo)各向異性(xing)探測器(qi)數(shu)據(ju)繪制的早期(qi)宇(yu)(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)地(di)圖。這些數(shu)據(ju)證實宇(yu)(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)已擁有137億年(nian)歷史(shi)。
6、斯皮策太空(kong)望遠鏡
斯皮策太空(kong)望(wang)遠(yuan)鏡
發射時間:2003年(nian)
主要功能(neng):穿透星際氣體(ti)和塵(chen)埃
不知你是否(fou)有過(guo)爬到山頂,結果只看到煙霧繚繞景象的(de)經歷(li)。密不透風的(de)星際氣體和(he)塵埃給(gei)試(shi)圖(tu)了(le)解遙(yao)遠(yuan)恒(heng)星和(he)星系的(de)天文(wen)學(xue)家造成了(le)類似問題。發射(she)于2003年的(de)斯(si)皮(pi)策太(tai)空望遠(yuan)鏡(右圖(tu))通過(guo)收集紅外(wai)(wai)光(guang),為(wei)天文(wen)學(xue)家們解決了(le)這個(ge)難題。紅外(wai)(wai)光(guang)是與某個(ge)熱量有關的(de)電(dian)磁輻射(she)的(de)無形(xing)模(mo)式,這種熱量是氣云(yun)所(suo)不能(neng)阻擋的(de)。通過(guo)斯(si)皮(pi)策太(tai)空望遠(yuan)鏡攜帶的(de)攝像機(ji),天文(wen)學(xue)家對星系、新形(xing)成的(de)行(xing)星系及形(xing)成恒(heng)星的(de)區域(如左側的(de)W5區域)進行(xing)了(le)前所(suo)未有的(de)勘(kan)測(ce)。
7、費米伽馬射(she)線太空望遠鏡
發(fa)射時間:2008年
主要(yao)功能:研究黑洞,揭(jie)開暗物質神秘面紗(sha)
黑(hei)洞被稱(cheng)為太空(kong)中的(de)旋(xuan)渦,將一切東西吸引在其(qi)周圍(wei)。但是(shi),當黑(hei)洞吞噬恒星時(shi),它(ta)們(men)還會(hui)以近乎(hu)光速的(de)速度向外噴涌釋放伽(jia)馬(ma)射線(xian)的(de)氣體。為何會(hui)發(fa)生(sheng)這種情況?2008年7月發(fa)射的(de)費米伽(jia)馬(ma)射線(xian)太空(kong)望遠鏡可(ke)能會(hui)揭開這個謎底,這部望遠鏡的(de)目標是(shi)研究高能輻射物(wu)(wu)(wu),另外還有可(ke)能揭開暗(an)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)的(de)神秘面紗,有助于(yu)進一步了解宇宙中最極端環境中我們(men)聞(wen)所(suo)未聞(wen)的(de)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)。暗(an)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)是(shi)伽(jia)馬(ma)射線(xian)爆發(fa)的(de)來(lai)源。
8、詹姆(mu)斯·韋伯太空望遠鏡
詹姆斯·韋(wei)伯太空望遠鏡
發射時間:2013年(nian)
主要功能:尋找宇宙最(zui)早形成的恒星和(he)星系
詹(zhan)(zhan)姆(mu)斯(si)·韋伯(bo)太(tai)空望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)定于2013年發射,將利用(yong)其(qi)7倍于哈勃太(tai)空望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)的(de)(de)(de)聚光(guang)能力(li)(li)對(dui)太(tai)空展(zhan)開探索。詹(zhan)(zhan)姆(mu)斯(si)韋伯(bo)太(tai)空望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)被看(kan)作(zuo)是(shi)哈勃的(de)(de)(de)“接班人”,龐大的(de)(de)(de)聚光(guang)能力(li)(li)將可(ke)能令其(qi)觀測(ce)到(dao)(dao)宇宙(zhou)最早形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)恒(heng)星(xing)和(he)星(xing)系。詹(zhan)(zhan)姆(mu)斯(si)·韋伯(bo)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)的(de)(de)(de)核心部分是(shi)18面六邊形(xing)鏡(jing)子,它們將統(tong)一行動,用(yong)以聚焦遙遠(yuan)(yuan)、年輕(qing)宇宙(zhou)中的(de)(de)(de)物體。最新研究發現可(ke)能會提供從(cong)恒(heng)星(xing)、星(xing)系、行星(xing)形(xing)成(cheng)到(dao)(dao)太(tai)陽系演變等一切事情的(de)(de)(de)線索。
望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)小(xiao),主要是用望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)口(kou)(kou)徑來(lai)衡(heng)量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。為了對天體作更仔細的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研究和觀測,為了發(fa)現更暗弱的(de)(de)(de)(de)(de)(de)天體,多(duo)年(nian)(nian)來(lai)人們(men)一(yi)(yi)直在增大(da)(da)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)口(kou)(kou)徑上下功夫(fu)。但(dan)是,對不同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)在口(kou)(kou)徑上有(you)不同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)要求。現在世(shi)界(jie)上最(zui)(zui)大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反射望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing),是1975年(nian)(nian)蘇聯建成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)臺(tai)6米望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)。它(ta)超過了30年(nian)(nian)來(lai)一(yi)(yi)直稱(cheng)為“世(shi)界(jie)之(zhi)最(zui)(zui)”的(de)(de)(de)(de)(de)(de)美國(guo)帕洛馬山天文臺(tai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)5米反射望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)。它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)動部分總(zong)重達800噸(dun),也比美國(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)重200噸(dun)。1978年(nian)(nian),美國(guo)一(yi)(yi)臺(tai)組(zu)(zu)合后口(kou)(kou)徑相當于4.5米的(de)(de)(de)(de)(de)(de)多(duo)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)面(mian)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)試運轉(zhuan)(zhuan)。這臺(tai)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)由6個相同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)、口(kou)(kou)徑各為1.8米的(de)(de)(de)(de)(de)(de)卡塞格林望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)組(zu)(zu)成。6個望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)繞中(zhong)心軸排成六角形,六束(shu)(shu)會(hui)聚光各經一(yi)(yi)塊平面(mian)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)射向一(yi)(yi)個六面(mian)光束(shu)(shu)合成器,再把六束(shu)(shu)光聚在一(yi)(yi)個共同(tong)焦點(dian)上,多(duo)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)面(mian)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)優(you)點(dian)是:口(kou)(kou)徑大(da)(da),鏡(jing)(jing)(jing)(jing)筒短,占(zhan)地小(xiao),造(zao)價低。目前口(kou)(kou)徑最(zui)(zui)大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)光學(xue)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)是10米口(kou)(kou)徑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)凱(kai)克望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)。
現在世界(jie)上最大(da)的(de)折(zhe)射望(wang)遠鏡,是在德國陶登堡天文臺安(an)裝(zhuang)的(de)施密特(te)望(wang)遠鏡,改正口徑(jing)1.35米(mi),主鏡口徑(jing)2米(mi)。德國這臺折(zhe)射鏡也(ye)超過了(le)(le)美(mei)國最大(da)的(de)施米(mi)特(te)望(wang)遠鏡。美(mei)國在望(wang)遠鏡上的(de)兩個“世界(jie)之(zhi)最”被人相繼奪走了(le)(le)。
1957年10月11日,世界(jie)上最大的(de)無線電(dian)望遠鏡在英國約(yue)德雷(lei)爾河岸建成。它比原計劃提前完(wan)成,用來跟蹤(zong)前一星期發(fa)射的(de)第一顆蘇聯衛星。
世界上最早(zao)的(de)(de)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡是1609年(nian)意大利(li)科(ke)學(xue)家伽利(li)略(lve)制造(zao)出來的(de)(de)。因(yin)此(ci),又(you)稱伽利(li)略(lve)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡。這(zhe)是一臺折(zhe)射望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡。他(ta)用一塊(kuai)凸透鏡作(zuo)物鏡,一塊(kuai)凹鏡作(zuo)目(mu)鏡,因(yin)此(ci)觀測到(dao)的(de)(de)是正像。伽利(li)略(lve)在談到(dao)這(zhe)架世界上第一臺望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡時說:“多(duo)謝有(you)了(le)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡,我(wo)們(men)(men)已(yi)經能夠使天(tian)(tian)體離我(wo)們(men)(men)比離亞(ya)里(li)(li)斯多(duo)德(de)(de)近(jin)三四十倍,因(yin)此(ci)能夠辨別出天(tian)(tian)體上許多(duo)事情來,都(dou)是亞(ya)里(li)(li)士多(duo)德(de)(de)所沒有(you)看(kan)見的(de)(de);別的(de)(de)不(bu)談,單是這(zhe)些太陽系黑子就是他(ta)絕(jue)對(dui)看(kan)不(bu)到(dao)的(de)(de)。所以(yi)我(wo)們(men)(men)要(yao)比亞(ya)里(li)(li)士多(duo)德(de)(de)更(geng)有(you)把握(wo)對(dui)待天(tian)(tian)體和太陽。”