1、望遠鏡看(kan)(kan)(kan)的(de)(de)(de)(de)遠(yuan)近與(yu)人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)視(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)力(li)有關。例如(ru)視(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)力(li)表上的(de)(de)(de)(de)字母(mu):“E” 放在5米遠(yuan)測試的(de)(de)(de)(de)時候(hou),視(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)力(li)好(hao)的(de)(de)(de)(de)人(ren)(ren)(ren)可(ke)(ke)以看(kan)(kan)(kan)見(jian)(jian)最下面的(de)(de)(de)(de)一行,近視(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)眼的(de)(de)(de)(de)人(ren)(ren)(ren)可(ke)(ke)能只能看(kan)(kan)(kan)見(jian)(jian)前(qian)面的(de)(de)(de)(de)幾行大“E”。如(ru)果把視(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)力(li)表放到50米遠(yuan),用10倍的(de)(de)(de)(de)望遠(yuan)鏡(jing)(jing),相當于拉近了(le)10倍(和5米遠(yuan)一樣)。視(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)力(li)好(hao)的(de)(de)(de)(de)人(ren)(ren)(ren)仍(reng)然可(ke)(ke)以看(kan)(kan)(kan)見(jian)(jian)最下面的(de)(de)(de)(de)一行,近視(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)眼的(de)(de)(de)(de)人(ren)(ren)(ren)還(huan)是只能看(kan)(kan)(kan)見(jian)(jian)前(qian)面的(de)(de)(de)(de)幾行大“E”,最下面的(de)(de)(de)(de)還(huan)是看(kan)(kan)(kan)不清楚(chu)(chu)。近視(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)人(ren)(ren)(ren)會(hui)說這個(ge)望遠(yuan)鏡(jing)(jing)看(kan)(kan)(kan)不到50米,連最下面的(de)(de)(de)(de)字母(mu)都看(kan)(kan)(kan)不清楚(chu)(chu),而視(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)力(li)好(hao)的(de)(de)(de)(de)人(ren)(ren)(ren)會(hui)說這個(ge)望遠(yuan)鏡(jing)(jing)很好(hao),連50米處視(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)力(li)表最下面的(de)(de)(de)(de)E還(huan)是看(kan)(kan)(kan)的(de)(de)(de)(de)很清楚(chu)(chu)。你能說這個(ge)望遠(yuan)鏡(jing)(jing)只能看(kan)(kan)(kan)50米嗎?
2、望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡看(kan)的(de)遠(yuan)(yuan)近(jin)與物體大小(xiao)有關。例如:1000米(mi)(mi)處(chu)(chu)有一個螞蟻(yi),你(ni)用10倍的(de)望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡,相當于把螞蟻(yi)拉(la)近(jin)到(dao)100米(mi)(mi)處(chu)(chu)看(kan),你(ni)肯定(ding)(ding)還是(shi)看(kan)不(bu)(bu)到(dao)。你(ni)能不(bu)(bu)能說這(zhe)個望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡看(kan)不(bu)(bu)到(dao)1000米(mi)(mi)?如果(guo)在1000米(mi)(mi)處(chu)(chu)是(shi)個人,你(ni)用10倍的(de)望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡,相當于把人拉(la)近(jin)到(dao)100米(mi)(mi)處(chu)(chu)看(kan),你(ni)肯定(ding)(ding)看(kan)的(de)很清楚(chu)。用望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡可以很清楚(chu)的(de)看(kan)見(jian)(jian)38萬公里處(chu)(chu)月亮的(de)環行山,卻看(kan)不(bu)(bu)見(jian)(jian)離我(wo)們近(jin)得多的(de)地球(qiu)衛星(xing),就是(shi)這(zhe)個道理。
3、望(wang)遠鏡(jing)看(kan)(kan)的遠近與空(kong)(kong)氣(qi)質量有關(guan)。例(li)如(ru)用同一架望(wang)遠鏡(jing),同一個人觀察1000米處的廣告(gao)牌。在(zai)雨(yu)后、有太(tai)陽(yang)晴朗的天(tian)氣(qi)下,可以(yi)清(qing)楚的看(kan)(kan)清(qing)楚廣告(gao)牌上的小字。而(er)在(zai)陰(yin)天(tian)無太(tai)陽(yang)、空(kong)(kong)氣(qi)中有汽車尾氣(qi)、灰塵的情(qing)況下,可能就(jiu)看(kan)(kan)不(bu)清(qing)楚。更進一步,如(ru)果有霧,也(ye)就(jiu)是空(kong)(kong)氣(qi)中有大(da)量懸浮(fu)顆粒,能見度降低,你可能連5米也(ye)看(kan)(kan)不(bu)到。這就(jiu)是大(da)霧天(tian)氣(qi)為什么封(feng)鎖高速公路的原(yuan)因。
4、望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)看的(de)(de)(de)(de)遠(yuan)(yuan)近與望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)本身品(pin)質有(you)關。兩個(ge)望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)一樣的(de)(de)(de)(de)參數(倍(bei)數,口徑,視野(ye)范圍(wei)視場,出(chu)瞳距離,出(chu)瞳直徑),大小(xiao)外(wai)型完全相同的(de)(de)(de)(de)望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing),價(jia)格可能相差幾倍(bei)甚至(zhi)更多,這沒有(you)什么奇怪的(de)(de)(de)(de)。望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)價(jia)格和倍(bei)數關系不大,軍用望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)幾乎沒有(you)超過10倍(bei)的(de)(de)(de)(de)。望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)片、棱鏡(jing)(jing)(jing)(jing)、鍍膜(mo)、結構件決定了望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)品(pin)質。好的(de)(de)(de)(de)望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)透(tou)光率可以達到90%以上,差的(de)(de)(de)(de)望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)只(zhi)有(you)50%-60%,差的(de)(de)(de)(de)望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)看天空明顯邊暗。
看(kan)(kan)(kan)到(dao)這里(li)(li)你應該明白為什么(me)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)沒有(you)(you)看(kan)(kan)(kan)的(de)(de)遠(yuan)(yuan)(yuan)近這個數據?只要有(you)(you)無(wu)(wu)限(xian)大的(de)(de)物體,望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)就可以(yi)(yi)看(kan)(kan)(kan)無(wu)(wu)限(xian)遠(yuan)(yuan)(yuan)。幾百光年的(de)(de)星球,我們(men)不用(yong)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)都(dou)可以(yi)(yi)看(kan)(kan)(kan)見,用(yong)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)同樣能看(kan)(kan)(kan)見。月亮都(dou)離我們(men)很(hen)遠(yuan)(yuan)(yuan)(38萬公里(li)(li)),我們(men)用(yong)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)也可以(yi)(yi)看(kan)(kan)(kan)見。但分子,原子等無(wu)(wu)論你用(yong)多(duo)好(hao)的(de)(de)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing),多(duo)么(me)近的(de)(de)距(ju)離,也看(kan)(kan)(kan)不見,為什么(me)?因為它們(men)太小!
望遠(yuan)(yuan)鏡是一種用于(yu)觀察遠(yuan)(yuan)距離(li)物體的(de)(de)目視光(guang)學儀器(qi),能把遠(yuan)(yuan)物很小的(de)(de)張角按一定(ding)倍(bei)率放大,使之在像空間具(ju)有較大的(de)(de)張角,使本(ben)來無法用肉眼看(kan)清(qing)或分辨的(de)(de)物體變(bian)清(qing)晰可(ke)辨。所以,望遠(yuan)(yuan)鏡是天文和(he)地(di)面(mian)觀測中不可(ke)缺少的(de)(de)工(gong)具(ju)。它是一種通過物鏡和(he)目鏡使入射的(de)(de)平(ping)行光(guang)束仍保持(chi)平(ping)行射出的(de)(de)光(guang)學系統(tong)。一般(ban)分為三種。
折(zhe)射望遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)是用透鏡(jing)(jing)(jing)(jing)作(zuo)物鏡(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)望遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)。分為兩種類型:由凹透鏡(jing)(jing)(jing)(jing)作(zuo)目(mu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)稱伽利略望遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)。由凸透鏡(jing)(jing)(jing)(jing)作(zuo)目(mu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)稱開(kai)普勒望遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)。
伽(jia)(jia)利(li)(li)略望(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)是(shi)(shi)物(wu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)是(shi)(shi)凸透鏡(jing)(jing)(jing)(jing)而目(mu)(mu)(mu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)是(shi)(shi)凹透鏡(jing)(jing)(jing)(jing)的望(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)。光線經過物(wu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)折(zhe)射(she)所成(cheng)(cheng)(cheng)的實像(xiang)在(zai)目(mu)(mu)(mu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)的后方(靠近人目(mu)(mu)(mu)的后方)焦(jiao)(jiao)點(dian)上,這像(xiang)對目(mu)(mu)(mu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)是(shi)(shi)一(yi)個(ge)虛(xu)像(xiang),因此經它折(zhe)射(she)后成(cheng)(cheng)(cheng)一(yi)放(fang)大(da)的正立虛(xu)像(xiang)。伽(jia)(jia)利(li)(li)略望(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)的放(fang)大(da)率(lv)等(deng)于物(wu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)焦(jiao)(jiao)距與(yu)目(mu)(mu)(mu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)焦(jiao)(jiao)距的比值。其(qi)優(you)點(dian)是(shi)(shi)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)筒短而能成(cheng)(cheng)(cheng)正像(xiang),但它的視野比較小。把(ba)兩個(ge)放(fang)大(da)倍數不高的伽(jia)(jia)利(li)(li)略望(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)并列一(yi)起、中間(jian)用一(yi)個(ge)螺栓鈕可以同時調節其(qi)清晰(xi)程(cheng)度的裝置,稱為“觀(guan)劇鏡(jing)(jing)(jing)(jing)”。因攜帶方便,常用以觀(guan)看表演(yan)等(deng)。伽(jia)(jia)利(li)(li)略發明(ming)的望(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)在(zai)人類(lei)認識自(zi)然的歷史中占有重要地位(wei)。其(qi)優(you)點(dian)是(shi)(shi)結(jie)構簡單(dan),能直(zhi)接(jie)成(cheng)(cheng)(cheng)正像(xiang)。
開普勒望遠鏡(jing)由兩個凸透鏡(jing)構成。由于兩者(zhe)之(zhi)間(jian)有一(yi)個實像(xiang),可方(fang)便的安(an)裝分劃板,并且各種(zhong)性能優良,所以目前軍用(yong)望遠鏡(jing),小(xiao)型天文望遠鏡(jing)等專業級(ji)的望遠鏡(jing)都采用(yong)此種(zhong)結構。但這種(zhong)結構成像(xiang)是倒立的,所以要(yao)在中間(jian)增加(jia)正(zheng)像(xiang)系(xi)統。
正像(xiang)系(xi)(xi)統分(fen)為兩類:棱(leng)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)正像(xiang)系(xi)(xi)統和透鏡(jing)(jing)(jing)(jing)正像(xiang)系(xi)(xi)統。我(wo)們常見的前寬后窄的典型(xing)雙筒(tong)望遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)既(ji)采(cai)用了雙直角(jiao)棱(leng)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)正像(xiang)系(xi)(xi)統。這種(zhong)系(xi)(xi)統的優點是(shi)在正像(xiang)的同(tong)時將(jiang)光軸兩次折(zhe)疊,從而大(da)大(da)減小(xiao)了望遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)的體積和重量。透鏡(jing)(jing)(jing)(jing)正像(xiang)系(xi)(xi)統采(cai)用一組(zu)復雜的透鏡(jing)(jing)(jing)(jing)來將(jiang)像(xiang)倒轉(zhuan),成本較(jiao)高。
因單透(tou)鏡(jing)物(wu)(wu)鏡(jing)色差和球(qiu)差都相當嚴重,現代的(de)(de)(de)(de)折射望(wang)遠鏡(jing)常用兩(liang)塊(kuai)(kuai)或兩(liang)塊(kuai)(kuai)以上(shang)的(de)(de)(de)(de)透(tou)鏡(jing)組作物(wu)(wu)鏡(jing)。其中以雙透(tou)鏡(jing)物(wu)(wu)鏡(jing)應(ying)用最普遍。它由相距(ju)很近的(de)(de)(de)(de)一(yi)塊(kuai)(kuai)冕牌玻(bo)璃(li)制成的(de)(de)(de)(de)凸透(tou)鏡(jing)和一(yi)塊(kuai)(kuai)火石玻(bo)璃(li)制成的(de)(de)(de)(de)凹透(tou)鏡(jing)組成,對(dui)兩(liang)個(ge)特定(ding)的(de)(de)(de)(de)波(bo)(bo)長完全消除位置色差,對(dui)其余(yu)波(bo)(bo)長的(de)(de)(de)(de)位置色差也可相應(ying)減弱,如圖(tu)2所示。
在滿足一定(ding)設計條件時,還可(ke)消去球差(cha)和彗(hui)差(cha)。由于剩余色差(cha)和其他(ta)像(xiang)差(cha)的(de)(de)影響(xiang),雙(shuang)透鏡物(wu)鏡的(de)(de)相對口徑較(jiao)小,一般(ban)為1/15-1/20,很少大于1/7,可(ke)用視場也不大。口徑小于8厘(li)米的(de)(de)雙(shuang)透鏡物(wu)鏡可(ke)將兩塊透鏡膠合(he)(he)在一起,稱雙(shuang)膠合(he)(he)物(wu)鏡 ,留有一定(ding)間隙未膠合(he)(he)的(de)(de)稱雙(shuang)分(fen)離物(wu)鏡。
為(wei)了增(zeng)大相對(dui)口(kou)徑和視場,可采用多(duo)透鏡(jing)(jing)物鏡(jing)(jing)組。對(dui)于伽(jia)利略望(wang)遠鏡(jing)(jing)來說,結構(gou)非(fei)常簡單,光能損(sun)失少。鏡(jing)(jing)筒短,很輕(qing)便。而且(qie)成正(zheng)像,但倍數小視野窄,一般用于觀(guan)劇鏡(jing)(jing)和玩(wan)具望(wang)遠鏡(jing)(jing)。對(dui)于開普(pu)勒望(wang)遠鏡(jing)(jing)來說,需(xu)要(yao)在物鏡(jing)(jing)后面添加棱鏡(jing)(jing)組或透鏡(jing)(jing)組來轉像,使眼睛(jing)觀(guan)察(cha)到的(de)(de)是(shi)正(zheng)像。一般的(de)(de)折(zhe)射望(wang)遠鏡(jing)(jing)都是(shi)采用開普(pu)勒結構(gou)。
由于折(zhe)(zhe)射(she)望遠(yuan)鏡(jing)(jing)的(de)(de)成(cheng)像質量比(bi)反射(she)望遠(yuan)鏡(jing)(jing)好(hao),視場大,使用方便,易于維護(hu),中小型天文望遠(yuan)鏡(jing)(jing)及(ji)許多(duo)專用儀器多(duo)采(cai)用折(zhe)(zhe)射(she)系統(tong),但大型折(zhe)(zhe)射(she)望遠(yuan)鏡(jing)(jing)制造起來比(bi)反射(she)望遠(yuan)鏡(jing)(jing)困難得多(duo),因為(wei)冶煉大口(kou)徑(jing)的(de)(de)優質透鏡(jing)(jing)非常困難,且存在玻(bo)璃(li)對光線的(de)(de)吸收問題,所以大口(kou)徑(jing)望遠(yuan)鏡(jing)(jing)都(dou)采(cai)用反射(she)式。
反(fan)射望(wang)遠(yuan)鏡是用(yong)凹面反(fan)射鏡作物鏡的望(wang)遠(yuan)鏡。可分為(wei)牛頓望(wang)遠(yuan)鏡卡塞格林望(wang)遠(yuan)鏡等幾種類(lei)型。
其中牛(niu)頓望遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)原(yuan)理是使用(yong)一個彎(wan)曲(qu)的(de)(de)(de)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)面(mian)將光線(xian)反(fan)射到一個焦點上。這種設計方(fang)法比使用(yong)透(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)將物(wu)體放大的(de)(de)(de)倍(bei)數高出數倍(bei)。它采用(yong)拋物(wu)面(mian)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)作為主(zhu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing),光進(jin)入鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)筒的(de)(de)(de)底端,然后折回(hui)開口處的(de)(de)(de)第(di)二反(fan)射鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(平面(mian)的(de)(de)(de)對(dui)角(jiao)反(fan)射鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)),再(zai)次(ci)改變方(fang)向進(jin)入目鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)焦平面(mian)。目鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)為便于觀察,被安(an)置靠近望遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)筒頂(ding)部(bu)的(de)(de)(de)側方(fang),如圖(tu)3所示。牛(niu)頓反(fan)射望遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)用(yong)平面(mian)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)替換昂貴笨(ben)重(zhong)的(de)(de)(de)透(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)收集和聚焦光線(xian),從而降低了成本。
牛(niu)頓(dun)反射望遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)系統擁有焦距長達(da)1000mm而仍然(ran)相對地緊湊和(he)便攜。因為主鏡(jing)被暴露在空(kong)氣和(he)塵土中(zhong),牛(niu)頓(dun)反射器望遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)要求更多(duo)維護與保養(yang)。然(ran)而,這(zhe)個(ge)小缺點不(bu)阻礙這(zhe)個(ge)類型望遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)的大眾化,對于那些想要一臺價格經濟,但(dan)仍然(ran)可以解決觀測微弱(ruo),遙(yao)遠(yuan)(yuan)(yuan)的目(mu)標(biao)的用戶來說(shuo),牛(niu)頓(dun)反射望遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)是(shi)一個(ge)理想的選擇。由于光(guang)學(xue)系統的原理,牛(niu)頓(dun)望遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)的成像是(shi)一個(ge)倒像,倒像并不(bu)影響天(tian)文觀測,因此牛(niu)頓(dun)反射望遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)是(shi)天(tian)文學(xue)使用的最(zui)佳選擇。通過(guo)(guo)正像鏡(jing)等附加鏡(jing)頭,可以將圖像校正過(guo)(guo)來,但(dan)會降(jiang)低成像質量。
卡塞格林望遠鏡有拋物面鏡的主鏡,和雙曲面的次鏡將光線反射并穿過主鏡中心的孔洞,折疊光學的設計使鏡筒的長度緊縮。在小望遠鏡和照相機的(de)(de)鏡(jing)頭,次鏡(jing)通常安裝在封(feng)閉(bi)望遠鏡(jing)鏡(jing)筒的(de)(de)透明光(guang)學玻璃板(ban)上的(de)(de)光(guang)學平臺。這樣的(de)(de)裝置(zhi)可以(yi)消除蜘蛛型(xing)支撐架造成的(de)(de)"星狀(zhuang)"散射效(xiao)應(ying)。封(feng)閉(bi)鏡(jing)筒雖然會造成集(ji)光(guang)量的(de)(de)損失,但鏡(jing)筒可以(yi)保持干凈,主鏡(jing)也能得(de)到保護(hu)。
它利用雙曲面(mian)和拋(pao)物面(mian)反(fan)(fan)射(she)(she)的一(yi)(yi)些(xie)(xie)特性(xing),凹(ao)面(mian)的拋(pao)物面(mian)反(fan)(fan)射(she)(she)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)可(ke)以(yi)將(jiang)平行于(yu)光軸入射(she)(she)的所有光線(xian)匯聚在單一(yi)(yi)的點(dian)(dian)上(shang)-焦(jiao)點(dian)(dian)。凸(tu)面(mian)的雙曲面(mian)反(fan)(fan)射(she)(she)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)有兩個(ge)(ge)焦(jiao)點(dian)(dian),會(hui)將(jiang)所有通過其中(zhong)一(yi)(yi)個(ge)(ge)焦(jiao)點(dian)(dian)的光線(xian)反(fan)(fan)射(she)(she)至另一(yi)(yi)個(ge)(ge)焦(jiao)點(dian)(dian)上(shang)。這(zhe)一(yi)(yi)類型望(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)的鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)片在設計上(shang)會(hui)安放在共享(xiang)一(yi)(yi)個(ge)(ge)焦(jiao)點(dian)(dian)的位(wei)置上(shang),以(yi)便(bian)光線(xian)能(neng)在雙曲面(mian)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)的另一(yi)(yi)個(ge)(ge)焦(jiao)點(dian)(dian)上(shang)成像(xiang)以(yi)便(bian)觀測,通常(chang)外部的目(mu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)也(ye)會(hui)在這(zhe)個(ge)(ge)點(dian)(dian)上(shang)。拋(pao)物面(mian)的主鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)將(jiang)進入望(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)的平行光線(xian)反(fan)(fan)射(she)(she)并匯聚在焦(jiao)點(dian)(dian)上(shang),這(zhe)個(ge)(ge)點(dian)(dian)也(ye)是雙曲線(xian)面(mian)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)的一(yi)(yi)個(ge)(ge)焦(jiao)點(dian)(dian)。然后雙曲面(mian)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)將(jiang)這(zhe)些(xie)(xie)光線(xian)反(fan)(fan)射(she)(she)至另一(yi)(yi)個(ge)(ge)焦(jiao)點(dian)(dian),就可(ke)以(yi)在那(nei)兒觀察影像(xiang)。
反(fan)(fan)(fan)射(she)望(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)優點是不(bu)(bu)存(cun)在(zai)色差,當物鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)采(cai)用(yong)拋物面(mian)時,還(huan)可消(xiao)去球(qiu)差。但為了(le)減小其它像差的(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響,可用(yong)視(shi)場較(jiao)小。對(dui)(dui)制(zhi)(zhi)造(zao)反(fan)(fan)(fan)射(she)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)材料只要(yao)求膨脹系(xi)(xi)(xi)數(shu)較(jiao)小、應力小和(he)便于(yu)磨制(zhi)(zhi)。磨好的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)(fan)(fan)射(she)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)一般在(zai)表面(mian)鍍一層鋁膜(mo),鋁膜(mo)在(zai)2000-9000埃(ai)波段范(fan)圍的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)(fan)(fan)射(she)率都大于(yu)80%,因而(er)除光學(xue)波段外,反(fan)(fan)(fan)射(she)望(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)還(huan)適(shi)于(yu)對(dui)(dui)近(jin)紅外和(he)近(jin)紫外波段進行研究。反(fan)(fan)(fan)射(she)望(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)相對(dui)(dui)口(kou)(kou)徑(jing)(jing)(jing)可以(yi)做得(de)(de)較(jiao)大,主(zhu)焦點式反(fan)(fan)(fan)射(she)望(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)相對(dui)(dui)口(kou)(kou)徑(jing)(jing)(jing)約為1/5-1/2.5,甚至更大,而(er)且(qie)除牛頓望(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)外,鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)筒的(de)(de)(de)(de)(de)長度比(bi)系(xi)(xi)(xi)統的(de)(de)(de)(de)(de)焦距要(yao)短得(de)(de)多(duo),加(jia)上主(zhu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)只有一個(ge)表面(mian)需(xu)要(yao)加(jia)工(gong),這(zhe)就大大降(jiang)低了(le)造(zao)價和(he)制(zhi)(zhi)造(zao)的(de)(de)(de)(de)(de)困難(nan),因此(ci)目前口(kou)(kou)徑(jing)(jing)(jing)大于(yu)1.34米的(de)(de)(de)(de)(de)光學(xue)望(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)全部(bu)是反(fan)(fan)(fan)射(she)望(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)。一架較(jiao)大口(kou)(kou)徑(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)(fan)(fan)射(she)望(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing),通過變換不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)副(fu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing),可獲得(de)(de)主(zhu)焦點系(xi)(xi)(xi)統(或牛頓系(xi)(xi)(xi)統)、卡(ka)塞格林系(xi)(xi)(xi)統和(he)折軸系(xi)(xi)(xi)統。這(zhe)樣,一架望(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)便可獲得(de)(de)幾種不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)相對(dui)(dui)口(kou)(kou)徑(jing)(jing)(jing)和(he)視(shi)場。反(fan)(fan)(fan)射(she)望(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)主(zhu)要(yao)用(yong)于(yu)天體物理方面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)作。
這(zhe)種望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)是在(zai)球(qiu)面(mian)反射鏡(jing)的(de)(de)(de)基礎上,再加(jia)入(ru)用(yong)于校正像差(cha)(cha)的(de)(de)(de)折射元件,可以避(bi)免困(kun)難(nan)的(de)(de)(de)大型非球(qiu)面(mian)加(jia)工(gong),又能獲得良(liang)好的(de)(de)(de)像質量。比較著名的(de)(de)(de)有(you)施(shi)密(mi)特望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing),如(ru)圖5所示。它(ta)在(zai)球(qiu)面(mian)反射鏡(jing)的(de)(de)(de)球(qiu)心位置處放置一施(shi)密(mi)特校正板。它(ta)是一個(ge)面(mian)是平面(mian),另一個(ge)面(mian)是輕度變形(xing)的(de)(de)(de)非球(qiu)面(mian),使光束的(de)(de)(de)中心部(bu)分(fen)略有(you)會聚,而外圍(wei)部(bu)分(fen)略有(you)發(fa)散,正好矯正球(qiu)差(cha)(cha)和彗(hui)差(cha)(cha)。
馬克(ke)蘇托(tuo)夫(fu)望遠鏡(jing)(jing)的(de)(de)光(guang)學系統(tong)(tong),由(you)一個(ge)凹球(qiu)面(mian)(mian)(mian)(mian)反射(she)鏡(jing)(jing)和(he)加在(zai)(zai)前面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)一塊改(gai)正球(qiu)差(cha)(cha)(cha)的(de)(de)透(tou)(tou)鏡(jing)(jing)組成(cheng)(cheng),如圖6所示(shi)。改(gai)正透(tou)(tou)鏡(jing)(jing)是球(qiu)面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de),它(ta)的(de)(de)兩個(ge)表面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)曲(qu)率(lv)半徑相(xiang)(xiang)差(cha)(cha)(cha)不大(da),但(dan)有(you)相(xiang)(xiang)當(dang)大(da)的(de)(de)曲(qu)率(lv)和(he)厚度(du),透(tou)(tou)鏡(jing)(jing)呈彎月(yue)形(xing)。所以(yi),這種系統(tong)(tong)有(you)時也稱為彎月(yue)鏡(jing)(jing)系統(tong)(tong)。適(shi)當(dang)選擇(ze)透(tou)(tou)鏡(jing)(jing)兩面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)曲(qu)率(lv)半徑和(he)厚度(du),可以(yi)使(shi)彎月(yue)透(tou)(tou)鏡(jing)(jing)產生(sheng)足以(yi)補償凹球(qiu)面(mian)(mian)(mian)(mian)鏡(jing)(jing)的(de)(de)球(qiu)差(cha)(cha)(cha),同(tong)時又滿足消色差(cha)(cha)(cha)條(tiao)件。在(zai)(zai)整個(ge)系統(tong)(tong)中(zhong)(zhong)適(shi)當(dang)調節(jie)彎月(yue)透(tou)(tou)鏡(jing)(jing)與(yu)球(qiu)面(mian)(mian)(mian)(mian)鏡(jing)(jing)之(zhi)間的(de)(de)距離,就能夠對彗(hui)差(cha)(cha)(cha)進(jin)行校正。馬克(ke)蘇托(tuo)夫(fu)望遠鏡(jing)(jing)光(guang)學系統(tong)(tong)的(de)(de)像散很小,但(dan)場曲(qu)比較大(da),所以(yi)必須采用和(he)焦面(mian)(mian)(mian)(mian)相(xiang)(xiang)符合(he)的(de)(de)曲(qu)面(mian)(mian)(mian)(mian)底片(pian)。彎月(yue)透(tou)(tou)鏡(jing)(jing)第二面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)中(zhong)(zhong)央部分可磨成(cheng)(cheng)曲(qu)率(lv)半徑更長的(de)(de)球(qiu)面(mian)(mian)(mian)(mian)(也可以(yi)是一個(ge)膠合(he)上去的(de)(de)鏡(jing)(jing)片(pian),構(gou)成(cheng)(cheng)具有(you)所需(xu)相(xiang)(xiang)對口徑的(de)(de)馬克(ke)蘇托(tuo)夫(fu)-卡塞格林系統(tong)(tong),也可直接將彎月(yue)鏡(jing)(jing)中(zhong)(zhong)央部分鍍鋁構(gou)成(cheng)(cheng)馬克(ke)蘇托(tuo)夫(fu)-卡塞格林系統(tong)(tong)。
除了(le)施密(mi)特望(wang)遠鏡(jing)(jing)和馬克蘇托夫望(wang)遠鏡(jing)(jing),還(huan)有這(zhe)兩種(zhong)望(wang)遠鏡(jing)(jing)的衍生型,如超(chao)施密(mi)特望(wang)遠鏡(jing)(jing),貝克―努恩照(zhao)相(xiang)機等。在(zai)折反(fan)射(she)望(wang)遠鏡(jing)(jing)中,由反(fan)射(she)鏡(jing)(jing)成像,折射(she)鏡(jing)(jing)用于(yu)校正像差。它的特點是相(xiang)對口徑很大(甚(shen)至可(ke)大于(yu)1),光力強,視場廣闊,像質(zhi)優良。適于(yu)巡天攝影和觀測星(xing)云、彗星(xing)、流星(xing)等天體(ti)。小型目(mu)視望(wang)遠鏡(jing)(jing)若采(cai)用折反(fan)射(she)卡塞格林系(xi)統,鏡(jing)(jing)筒可(ke)非常(chang)短小。