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射電望遠鏡和光學望遠鏡原理是什么 二者有什么區別

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摘要:我們一般說的天文望遠鏡是一個廣義的概念,凡是有目的用于觀察星體或特定現象的儀器基本上都能歸納為天文望遠鏡;而如果取狹義的概念,它用來表示我們民用的光學望遠鏡。那么,比較常見的射電望遠鏡和光學望遠鏡原理各是什么?射電望遠鏡原理?是和光學反射望遠鏡相似,投射來的電磁波被一精確鏡面反射后,同相到達公共焦點。下面一起來看看吧!

一、射電望遠鏡

射(she)電(dian)望遠鏡是指(zhi)觀測和研究(jiu)來(lai)自天體(ti)的(de)射(she)電(dian)波的(de)基本設備,可(ke)以測量天體(ti)射(she)電(dian)的(de)強度、頻譜(pu)及偏振(zhen)等量 。包括收(shou)集射電波(bo)的(de)定向天線(xian),放(fang)大射電信(xin)號(hao)的(de)高(gao)靈敏度接(jie)收(shou)機,信(xin)息記錄﹑處理和顯示系統等。20世紀(ji)60年代天(tian)文學(xue)取(qu)得了四(si)(si)項非(fei)常重要的發(fa)現(xian):脈沖星、類星體、宇宙(zhou)微波(bo)背景輻(fu)射(she)、星際有(you)機分子,被稱(cheng)為“四(si)(si)大發(fa)現(xian)”。這四(si)(si)項發(fa)現(xian)都與射(she)電望遠鏡(jing)有(you)關。

二、射電望遠鏡原理

射電望遠鏡原理是和光學反(fan)射(she)(she)(she)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡相(xiang)似,投射(she)(she)(she)來的電磁波被(bei)一精確鏡面(mian)反(fan)射(she)(she)(she)后,同相(xiang)到達公共(gong)焦點。用(yong)旋(xuan)轉拋(pao)物面(mian)作鏡面(mian)易于實現同相(xiang)聚焦,因(yin)此,射(she)(she)(she)電望(wang)(wang)遠(yuan)鏡天線大多是拋(pao)物面(mian)。射(she)(she)(she)電望(wang)(wang)遠(yuan)鏡表面(mian)和一理想拋(pao)物面(mian)的均方誤差率不大于λ/16~λ/10,該望遠鏡一(yi)般就能在(zai)波長大于λ的射電(dian)波段上有效地工(gong)作。

對(dui)米波或長分米波觀(guan)測(ce),可以用(yong)金(jin)屬(shu)網作鏡面;而(er)對(dui)厘米波和(he)毫米波觀(guan)測(ce),則需用(yong)光滑精確的(de)金(jin)屬(shu)板(或鍍膜)作鏡面。從天(tian)體投射來(lai)并匯(hui)集(ji)到(dao)望遠鏡焦點的(de)射電波,必須達到(dao)一定的(de)功(gong)率電平(ping),才能被接收機檢測(ce)到(dao)。

目(mu)前的檢(jian)測技術水平要求最弱(ruo)的電平應達10 -20瓦。射(she)頻信號的功(gong)率首先(xian)在(zai)焦點處放大101000倍﹐并變換成(cheng)較低頻率(中頻),然后(hou)用電纜將其傳送至控制室,在那里再(zai)進一步放大﹑檢波,最后(hou)以適于特定研究的(de)方式進行記錄、處理和顯示(shi)。

天線收集天體的(de)射(she)電(dian)輻射(she),接收機將這些(xie)信號(hao)加工、轉化成可(ke)供記錄、顯(xian)示(shi)的(de)形式,終端設備把(ba)信號(hao)記錄下來(lai),并按特定(ding)的(de)要求進(jin)行某些(xie)處理然后顯(xian)示(shi)出來(lai)。表征射(she)電(dian)望遠鏡性能(neng)的(de)基本指標(biao)是空間分辨率(lv)和靈(ling)敏(min)度,前者(zhe)(zhe)反映(ying)區分兩個天球上彼此(ci)靠近的(de)射(she)電(dian)點源(yuan)(yuan)的(de)能(neng)力,后者(zhe)(zhe)反映(ying)探測微弱射(she)電(dian)源(yuan)(yuan)的(de)能(neng)力。射(she)電(dian)望遠鏡通常要求具有(you)高空間分辨率(lv)和高靈(ling)敏(min)度!

三、光學望遠鏡的原理

基本原理是光(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)折(zhe)射(she)。靠(kao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是組成(cheng)(cheng)望(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)兩塊透鏡(jing)(jing)(jing)。望(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)前(qian)(qian)面(mian)有一塊直徑大(da)、焦(jiao)(jiao)距(ju)長的(de)(de)(de)(de)(de)(de)凸透鏡(jing)(jing)(jing),名叫物(wu)(wu)鏡(jing)(jing)(jing);后面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一塊透鏡(jing)(jing)(jing)直徑小(xiao)焦(jiao)(jiao)距(ju)短,叫目鏡(jing)(jing)(jing)。物(wu)(wu)鏡(jing)(jing)(jing)把來(lai)自遠處(chu)景(jing)(jing)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)線(xian),在它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)后面(mian)匯聚成(cheng)(cheng)倒(dao)立(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)縮小(xiao)了的(de)(de)(de)(de)(de)(de)實像(xiang),相當于把遠處(chu)景(jing)(jing)物(wu)(wu)一下子移(yi)近(jin)到(dao)(dao)成(cheng)(cheng)像(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)地方。而這景(jing)(jing)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)倒(dao)像(xiang)又(you)恰好(hao)(hao)落(luo)在目鏡(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)前(qian)(qian)焦(jiao)(jiao)點處(chu),這樣對(dui)著目鏡(jing)(jing)(jing)望(wang)去,就好(hao)(hao)象拿(na)放大(da)鏡(jing)(jing)(jing)看(kan)東(dong)西(xi)一樣,可以看(kan)到(dao)(dao)一個放大(da)了許多倍(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)虛像(xiang)。這樣,很遠很遠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)景(jing)(jing)物(wu)(wu),在望(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)里看(kan)來(lai)就仿佛(fo)近(jin)在眼前(qian)(qian)一樣。

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四、光學望遠鏡和射電望遠鏡區別

射(she)電望(wang)遠(yuan)鏡和光學望(wang)遠(yuan)鏡,相同點是它(ta)們都是觀察天體發出的電磁波(bo)(bo)(bo),而(er)區別在于它(ta)們所接收的電磁波(bo)(bo)(bo)波(bo)(bo)(bo)長不(bu)同,射(she)電望(wang)遠(yuan)鏡接收的是無線電波(bo)(bo)(bo),射(she)電望(wang)遠(yuan)鏡可以捕(bu)捉到很(hen)多肉眼看不(bu)到的光,而(er)光學望(wang)遠(yuan)鏡只能(neng)捕(bu)捉到可見(jian)光。

射電望(wang)遠鏡分辨率最(zui)高(gao),因為射電望(wang)遠鏡可以看(kan)(kan)(kan)到比光(guang)學(xue)望(wang)遠鏡波長短很多倍(bei)的(de)光(guang),理(li)論上看(kan)(kan)(kan)的(de)是最(zui)遠的(de),但是,射電望(wang)遠鏡成的(de)像(xiang)也是通過計算機(ji)處理(li)過的(de),看(kan)(kan)(kan)到的(de)不是天體(ti)的(de)真(zhen)實面目,精確度不如光(guang)學(xue)望(wang)遠鏡。

現在看的最遠的是哈勃望遠鏡,屬于光學望遠鏡,是折反射的,與普通望遠鏡沒什么區別,雖然口徑只有2.4米,但與地基望遠鏡(jing)比(bi)起來,它不受大氣干擾的影響,與口徑5米的海爾望遠鏡比起(qi)來,“哈勃”能看到140億光年以外的天體(ti),海爾望遠鏡(jing)只能看到20億光年(nian)以外,大(da)氣(qi)層可以把星光減(jian)弱13倍。

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