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望远镜的原理
一、折射望远镜简介
折射望远镜是利用透镜作物镜的望远镜，其可分为伽利略望远镜和开普勒望远镜两种类型。由于单透镜物镜存在严重的色差和球差问题，现代折射望远镜通常采用两块或更多透镜组成的物镜。其中，双透镜物镜最为普遍，由一块冕牌玻璃制成的凸透镜和一块火石玻璃制成的凹透镜紧密组合而成，能够针对特定波长完全消除位置色差，并减弱其他波长的位置色差。在符合一定设计条件的情况下，还可以消除球差和彗差。然而，由于剩余色差和其他像差的影响，双透镜物镜的相对口径较小，一般为1/15至1/20，很少超过1/7，可用视场也有限。对于口径小于8厘米的双透镜物镜，两块透镜可以胶合在一起形成双胶合物镜，而留有一定间隙未胶合的称为双分离物镜。为了增大相对口径和视场，可以采用多透镜物镜组。折射望远镜的成像质量优于反射望远镜，具有较大的视场、使用方便、易于维护等优点，因此中小型天文望远镜及许多专用仪器多采用折射系统。然而，大型折射望远镜的制造难度比反射望远镜大得多。
二、反射望远镜简介
反射望远镜使用凹面反射镜作为物镜，其类型包括牛顿望远镜、卡塞格林望远镜、格雷果里望远镜和折轴望远镜等。反射望远镜的主要优点是不存在色差，当物镜采用抛物面时，还可以消除球差。但为了减小其他像差的影响，可用视场较小。对于制造反射镜的材料，只需考虑其膨胀系数小、应力小并便于磨制。通常，磨制好的反射镜会在表面镀一层铝膜，该铝膜在2000-9000埃波段范围的反射率超过80%，因此除光学波段外，反射望远镜还适用于近红外和近紫外波段的研究。反射望远镜的相对口径可以做得较大，主焦点式反射望远镜的相对口径约为1/5至1/2.5，甚至更大。此外，除牛顿望远镜外，其镜筒的长度比系统的焦距要短得多，主镜只有一个表面需要加工，从而降低了造价和制造难度。因此，目前口径大于1.34米的光学望远镜全部采用反射望远镜技术。通过更换不同的副镜，一架较大口径的反射望远镜可以获得主焦点系统、卡塞格林系统和折轴系统等几种不同的相对口径和视场。反射望远镜主要用于天体物理方面的工作。
三、折反射望远镜简介
折反射望远镜是由折射元件和反射元件组合而成的望远镜。其中包括施密特望远镜、马克苏托夫望远镜及其衍生型，如超施密特望远镜和贝克-努恩照相机等。在折反射望远镜中，由反射镜成像，折射镜用于校正像差。其特点为相对口径大（甚至可大于1），光力强，视场广阔，像质优良。非常适合用于巡天摄影和观测星云、彗星、流星等天体。如果小型目视望远镜采用折反射卡塞格林系统，其镜筒可以非常短小。简单来说，折反射望远镜就是结合折射和反射两种技术的优点，提供更加清晰、明亮的观测体验。
望远镜的原理是什么
望远镜，作为光学观测工具的代表，使用透镜或反射镜及其他光学器件，用来观察远距离的物体。这种神奇的工具能通过透镜的折射或凹镜的反射，将遥远物体的光线引导至一个小孔，进而会聚成像。再通过放大目镜，使这些图像清晰地呈现在眼前，也被称为“千里镜”。
望远镜的首要功能在于放大远处物体的张角，使人眼能够捕捉到更细微的细节。不仅如此，望远镜还能将物镜捕捉到的比瞳孔直径（最大8毫米）更宽广的光束送入人眼，让观察者能看清原本难以辨识的暗淡物体。
历史记载，1608年，荷兰眼镜商汉斯·利伯希偶然发现了用两块镜片能远眺美景的奥秘，由此启发他制造了人类历史上的第一架望远镜。而在1609年，意大利佛罗伦萨的伽利略·伽利雷则发明了实用的40倍双镜望远镜，这是科学应用中的里程碑。
对于常用的双筒望远镜来说，为了缩小体积和翻转倒像，棱镜系统成为了必不可少的组成部分。按照构造形式，棱镜系统主要分为别汉棱镜系统（Roof Prism，也就是斯密特·别汉屋脊棱镜系统）和保罗棱镜系统(Porro Prism，也称普罗棱镜系统)。尽管两者形式不同，但原理及应用却颇为相似。
关于双透镜物镜望远镜的基本原理，它不仅仅是一个简单的目视光学仪器。它通过特定的光学系统，将远处的物体以一定倍率放大，使得物体在像空间拥有较大的张角。这使得肉眼难以看清或分辨的物体变得清晰可辨。因此，望远镜在天文观测和地面探测中扮演着不可或缺的角色。
在日常生活中，我们常见到的光学望远镜通常呈筒状。它利用透镜的折射或凹反射镜的反射来聚焦光线并直接成像。若需要更进一步的放大观察，便可通过目镜进行。这种简便易用的光学望远镜就是我们常说的“千里镜”。它主要包括用于天文的业余望远镜、用于戏剧观看的观剧望远镜以及军事中的双筒望远镜等。
而在现代天文学领域，天文望远镜的概念已经得到了极大的拓展。除了传统的光学望远镜外，还包括射电望远镜、红外望远镜等。随着科技的进步，天文望远镜的概念甚至已经延伸到了引力波、宇宙射线和暗物质的领域。
