1608年荷蘭米德(de)爾(er)堡眼(yan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)師漢斯(si)·李波爾(er)(Hans Lippershey)造出了(le)世界上(shang)第(di)一架望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)。一次,兩個(ge)小(xiao)孩(hai)在(zai)李波爾(er)的(de)商店門前玩弄幾片透鏡(jing)(jing)(jing)(jing),他們(men)通(tong)過(guo)前后(hou)兩塊透鏡(jing)(jing)(jing)(jing)看遠(yuan)處教堂上(shang)的(de)風標,兩人(ren)興高采(cai)烈(lie)。李波爾(er)賽拿起兩片透鏡(jing)(jing)(jing)(jing)一看,遠(yuan)處的(de)風標放大了(le)許(xu)多。李波爾(er)賽跑回商店,把兩塊透鏡(jing)(jing)(jing)(jing)裝在(zai)一個(ge)筒(tong)子里,經過(guo)多次試驗,漢斯(si)·李波爾(er)發(fa)明(ming)了(le)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)。1608年他為自(zi)己制作的(de)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)申請專利,并遵從當局的(de)要求,造了(le)一個(ge)雙筒(tong)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)。據(ju)說小(xiao)鎮好幾十個(ge)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)眼(yan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)匠都聲(sheng)稱(cheng)發(fa)明(ming)了(le)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)。
與(yu)此(ci)(ci)同(tong)時,德國的(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)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing),他(ta)在(zai)(zai)《屈光學》里提(ti)出(chu)了另一種(zhong)天文望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing),這(zhe)種(zhong)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)由兩(liang)個(ge)凸(tu)透(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)組成,與(yu)伽利略的(de)(de)(de)(de)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)不同(tong),比伽利略望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)視野(ye)寬闊。但開(kai)(kai)普勒(le)沒有(you)制(zhi)造(zao)他(ta)所介紹的(de)(de)(de)(de)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)。沙伊(yi)納(na)于1613年─1617年間首(shou)次制(zhi)作出(chu)了這(zhe)種(zhong)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing),他(ta)還遵照開(kai)(kai)普勒(le)的(de)(de)(de)(de)建(jian)議制(zhi)造(zao)了有(you)第三(san)個(ge)凸(tu)透(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing),把二個(ge)凸(tu)透(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)做(zuo)(zuo)的(de)(de)(de)(de)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)倒像變成了正像。沙伊(yi)納(na)做(zuo)(zuo)了8臺望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing),一臺一臺地觀察(cha)太陽,無(wu)論哪一臺都能看到相同(tong)形狀的(de)(de)(de)(de)太陽黑(hei)子。因此(ci)(ci),他(ta)打消了不少人(ren)認為黑(hei)子可能是透(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)上(shang)的(de)(de)(de)(de)塵埃(ai)引(yin)起(qi)的(de)(de)(de)(de)錯覺,證明了黑(hei)子確實是觀察(cha)到的(de)(de)(de)(de)真(zhen)實存在(zai)(zai)。在(zai)(zai)觀察(cha)太陽時沙伊(yi)納(na)裝上(shang)特殊遮(zhe)光玻璃,伽利略則沒有(you)加此(ci)(ci)保(bao)護(hu)裝置,結果(guo)傷(shang)了眼(yan)睛,最后幾(ji)乎失明。荷蘭的(de)(de)(de)(de)惠更斯為了減少折射望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)色(se)差(cha)在(zai)(zai)1665年做(zuo)(zuo)了一臺筒長近6米的(de)(de)(de)(de)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing),來探(tan)查土星的(de)(de)(de)(de)光環,后來又做(zuo)(zuo)了一臺將近41米長的(de)(de)(de)(de)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)。
1793年英國赫(he)瑟爾(William Herschel),制做了反射(she)式望遠鏡(jing),反射(she)鏡(jing)直徑為130厘米,用銅錫合金制成,重達1噸。
1845年英國的帕森(sen)(William Parsons)制造的反射望遠鏡(jing)(jing),反射鏡(jing)(jing)直徑為1.82米。
1917年(nian),胡(hu)克望(wang)遠鏡(jing)(jing)(Hooker Telescope)在(zai)美國(guo)加利福尼亞的威爾遜(xun)山(shan)天文臺建(jian)成(cheng)。它的主反射鏡(jing)(jing)口(kou)徑為100英(ying)寸。正是使用這(zhe)座望(wang)遠鏡(jing)(jing),哈勃(Edwin Hubble)發現了(le)宇宙正在(zai)膨(peng)脹的驚(jing)人事實。
1930年,德國人施密特(BernhardSchmidt)將折(zhe)(zhe)(zhe)射望遠鏡(jing)和反(fan)射望遠鏡(jing)的(de)優點(折(zhe)(zhe)(zhe)射望遠鏡(jing)像(xiang)差(cha)小但有色(se)差(cha)而且尺寸越(yue)大越(yue)昂貴(gui),反(fan)射望遠鏡(jing)沒(mei)有色(se)差(cha)、造價低廉(lian)且反(fan)射鏡(jing)可以造得很大,但存在像(xiang)差(cha))結合(he)起來,制成(cheng)了第一臺折(zhe)(zhe)(zhe)反(fan)射望遠鏡(jing)。
戰后,反射式望(wang)遠(yuan)鏡(jing)在(zai)天文觀測(ce)中發展很(hen)快(kuai),1950年(nian)在(zai)帕洛瑪山(shan)上安裝了(le)一臺(tai)直徑5.08米(mi)的海爾(Hale)反射式望(wang)遠(yuan)鏡(jing)。
1969年,在(zai)前蘇聯高加索北(bei)部的帕斯(si)土霍夫山上安裝(zhuang)了(le)直徑6米(mi)的反射鏡(jing)。
1990年,NASA將哈勃太(tai)空(kong)望(wang)遠鏡(jing)(jing)送(song)入軌道,然而(er),由于(yu)(yu)鏡(jing)(jing)面故(gu)障,直到(dao)1993年宇航員完成太(tai)空(kong)修復(fu)并更(geng)換了透鏡(jing)(jing)后,哈勃望(wang)遠鏡(jing)(jing)才開始(shi)全面發(fa)揮作用。由于(yu)(yu)可以(yi)不受地球(qiu)大氣的(de)干擾,哈勃望(wang)遠鏡(jing)(jing)的(de)圖(tu)像清晰度是地球(qiu)上同(tong)類望(wang)遠鏡(jing)(jing)拍下圖(tu)像的(de)10倍。
1993年(nian),美國在夏(xia)威夷(yi)莫納(na)克(ke)亞(ya)山(shan)上(shang)建(jian)成了口徑10米的(de)(de)“凱克(ke)望遠鏡(jing)(jing)”,其鏡(jing)(jing)面由36塊1.8米的(de)(de)反射鏡(jing)(jing)拼合而成。
2001年(nian),設在智(zhi)利的(de)歐洲南方天(tian)文臺研制完成了(le)“甚大望(wang)遠鏡”(VLT),它(ta)由(you)4架口(kou)徑8米(mi)的(de)望(wang)遠鏡組(zu)成,其聚光(guang)能(neng)力與(yu)一(yi)架16米(mi)的(de)反(fan)射(she)望(wang)遠鏡相當。
2014年6月18日,智利(li)將夷平賽羅亞馬(ma)遜(Cerro Amazones)山的(de)山頂(ding),用以安置世(shi)界上功率最大的(de)望遠(yuan)鏡(jing)“歐洲特大天文望遠(yuan)鏡(jing)”(英文縮寫E-ELT)。賽羅亞馬(ma)遜山位于阿塔卡(ka)馬(ma)(Atacama)沙漠,海拔3000米。
E-ELT又(you)稱(cheng)“世界最大的天空之(zhi)眼”,寬近40米,重約2500噸,其亮度(du)比現存望(wang)遠(yuan)鏡(jing)高15倍,清晰度(du)是哈勃(bo)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)的16倍。該望(wang)遠(yuan)鏡(jing)造價8.79億(yi)(yi)英鎊(約合人民幣93億(yi)(yi)元(yuan)),有望(wang)于2022年正式投入(ru)使用。
一批正在籌(chou)建中(zhong)的(de)(de)望遠(yuan)鏡(jing)又(you)開始對(dui)莫納(na)克亞山上的(de)(de)白色(se)巨人(ren)兄弟發(fa)起了沖(chong)擊。這(zhe)些新的(de)(de)競爭參與(yu)者包(bao)括30米口(kou)徑的(de)(de)“30米大(da)望遠(yuan)鏡(jing)”(Thirty Meter Telescope,簡稱TMT),20米口(kou)徑的(de)(de)大(da)麥哲倫望遠(yuan)鏡(jing)(Giant Magellan Telescope,簡稱GMT)和100米口(kou)徑的(de)(de)絕大(da)望遠(yuan)鏡(jing)(Overwhelming Large Telescope,簡稱OWL)。它們的(de)(de)倡議(yi)者指出,這(zhe)些新的(de)(de)望遠(yuan)鏡(jing)不僅可以提供像質遠(yuan)勝于哈勃望遠(yuan)鏡(jing)照(zhao)片(pian)的(de)(de)太空(kong)圖(tu)片(pian),而且能收集到更多的(de)(de)光(guang),對(dui)100億(yi)年前星(xing)系形成時初態(tai)恒星(xing)和宇宙氣(qi)體的(de)(de)情況(kuang)有更多的(de)(de)了解,并看清(qing)楚遙遠(yuan)恒星(xing)周圍的(de)(de)行星(xing)。
望遠鏡是(shi)一(yi)種用于觀察(cha)遠距(ju)離物體的(de)目視(shi)光(guang)學儀器,能把遠物很小的(de)張角按一(yi)定(ding)倍(bei)率放大,使之在(zai)
像空間(jian)具有較大的(de)(de)(de)張(zhang)角,使本來無法用肉眼看清(qing)或分辨的(de)(de)(de)物體變清(qing)晰可辨。所以,望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)是(shi)天(tian)文(wen)(wen)和地面觀測中(zhong)不可缺少的(de)(de)(de)工具。它是(shi)一(yi)(yi)(yi)種(zhong)通(tong)過物鏡(jing)(jing)(jing)(jing)和目鏡(jing)(jing)(jing)(jing)使入射(she)(she)(she)(she)(she)的(de)(de)(de)平行(xing)光束仍(reng)保持平行(xing)射(she)(she)(she)(she)(she)出的(de)(de)(de)光學系統(tong)。根據望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)原理一(yi)(yi)(yi)般分為(wei)(wei)三(san)種(zhong)。一(yi)(yi)(yi)種(zhong)通(tong)過收(shou)集電(dian)(dian)磁(ci)波來觀察遙遠(yuan)(yuan)物體的(de)(de)(de)電(dian)(dian)磁(ci)輻射(she)(she)(she)(she)(she)的(de)(de)(de)儀器,稱之為(wei)(wei)射(she)(she)(she)(she)(she)電(dian)(dian)望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing),在日(ri)常(chang)生活中(zhong),望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)主要(yao)指光學望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing),但是(shi)在現(xian)代天(tian)文(wen)(wen)學中(zhong),天(tian)文(wen)(wen)望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)包括了射(she)(she)(she)(she)(she)電(dian)(dian)望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing),紅外望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing),X射(she)(she)(she)(she)(she)線和伽(jia)馬射(she)(she)(she)(she)(she)線望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)。天(tian)文(wen)(wen)望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)概念又進一(yi)(yi)(yi)步地延伸到了引(yin)力波,宇宙(zhou)射(she)(she)(she)(she)(she)線和暗物質的(de)(de)(de)領域(yu)。
日常生活中的光學望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)又稱“千里鏡(jing)(jing)”。它主(zhu)要包括業余天(tian)文(wen)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing),觀劇望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)和軍用雙筒(tong)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)。
常(chang)用的(de)雙筒望遠鏡(jing)(jing)還為(wei)減小體積和(he)翻轉倒像的(de)目(mu)的(de),需要(yao)增(zeng)加棱(leng)(leng)鏡(jing)(jing)系(xi)(xi)(xi)統,棱(leng)(leng)鏡(jing)(jing)系(xi)(xi)(xi)統按形的(de)方式如果式不同可分為(wei)別漢棱(leng)(leng)鏡(jing)(jing)系(xi)(xi)(xi)統(RoofPrism)(也就(jiu)是(shi)斯密特。別漢屋脊棱(leng)(leng)鏡(jing)(jing)系(xi)(xi)(xi)統)和(he)保羅棱(leng)(leng)鏡(jing)(jing)系(xi)(xi)(xi)統(PorroPrism)(也稱普羅棱(leng)(leng)鏡(jing)(jing)系(xi)(xi)(xi)統),兩種系(xi)(xi)(xi)統的(de)原理(li)及(ji)應用是(shi)相(xiang)似的(de)。
個(ge)人(ren)使(shi)用(yong)(yong)的小型手持式望遠鏡(jing)不宜使(shi)用(yong)(yong)過大倍率(lv),一般以(yi)3~12倍為宜,倍數(shu)過大時,成像清晰(xi)度就(jiu)會變差,同時抖(dou)動(dong)嚴重,超過12倍的望遠鏡(jing)一般使(shi)用(yong)(yong)三角(jiao)架等方式加以(yi)固定。
(Hubble Space Telescope,HST),是人(ren)類第一座太空(kong)(kong)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing),總長度超過13米,質量為(wei)11噸多,運行在地(di)球大氣層外(wai)緣離地(di)面約600公里的(de)軌道上。它(ta)(ta)大約每100分(fen)鐘環繞地(di)球一周。哈(ha)(ha)勃(bo)(bo)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)是由美國國家航空(kong)(kong)航天(tian)局(ju)和歐洲航天(tian)局(ju)合作,于1990年發射入(ru)軌的(de)。哈(ha)(ha)勃(bo)(bo)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)是以(yi)天(tian)文學(xue)家愛德文·哈(ha)(ha)勃(bo)(bo)的(de)名(ming)字命名(ming)的(de)。按計劃(hua),它(ta)(ta)將在2013年被詹姆斯韋伯太空(kong)(kong)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)所取代。哈(ha)(ha)勃(bo)(bo)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)的(de)角分(fen)辨率達到(dao)小于0.1秒,每天(tian)可以(yi)獲取3到(dao)5G字節(jie)的(de)數(shu)據。
由于(yu)運行在(zai)外(wai)層(ceng)空間,哈勃望(wang)遠鏡獲得(de)的(de)圖像不受(shou)大氣層(ceng)擾(rao)動折射的(de)影(ying)響,并且可以獲得(de)通(tong)常被(bei)大氣層(ceng)吸(xi)收的(de)紅外(wai)光譜(pu)的(de)圖像。
哈勃望遠鏡的(de)數據由太空望遠鏡研究所的(de)天文學家(jia)和科學家(jia)分析處理。該(gai)研究所屬于位于美國馬里蘭州巴爾第摩市的(de)約翰霍普金斯(si)大(da)學。
哈(ha)勃(bo)太(tai)空(kong)望遠鏡(jing)的構想可追(zhui)溯到(dao)1946年。該望遠鏡(jing)于(yu)1970年代(dai)設(she)(she)計,建造(zao)(zao)及發(fa)(fa)射共耗資20億(yi)美元(yuan)左右。NASA馬歇爾空(kong)間(jian)飛行(xing)中(zhong)心(xin)負(fu)(fu)責設(she)(she)計,開發(fa)(fa)和建造(zao)(zao)哈(ha)勃(bo)空(kong)間(jian)望遠鏡(jing)。NASA高(gao)達(da)德空(kong)間(jian)飛行(xing)中(zhong)心(xin)負(fu)(fu)責科學(xue)設(she)(she)備和地面(mian)控制(zhi)。珀金埃(ai)爾默負(fu)(fu)責制(zhi)造(zao)(zao)鏡(jing)片,洛克希德負(fu)(fu)責建造(zao)(zao)望遠鏡(jing)鏡(jing)體(ti)。
該望遠鏡(jing)隨發(fa)現號航天飛機,于(yu)1990年(nian)4月24日(ri)發(fa)射(she)升空(kong)。原定于(yu)1986年(nian)升空(kong),但自從(cong)該年(nian)一月發(fa)生的挑戰者(zhe)號爆炸事(shi)件后,升空(kong)的日(ri)期被(bei)后延。
首批傳回地球的(de)(de)影像令天(tian)文(wen)學家等不(bu)少人大為失望,由(you)于珀金(jin)埃爾默制造的(de)(de)鏡片(pian)的(de)(de)厚度(du)有誤(wu),產生(sheng)了嚴重的(de)(de)球差,因此影像比較朦朧。
維護任務(1)
更換設(she)備后(hou)所拍攝的清(qing)晰影像(xiang),遠(yuan)比更換前清(qing)楚許多。第(di)一個任(ren)務(wu)名為STS-61,它于(yu)1993年(nian)12月增添了(le)不(bu)少新儀器(qi),包括:
以(yi)COSTAR取代高速光度計(HSP)。
以WFPC2相(xiang)機取代WFPC相(xiang)機。
更(geng)換(huan)太陽能集光板。
更換兩個RSU,包括四個陀螺儀。
改變軌(gui)道該任(ren)務(wu)(wu)(wu)于1994年(nian)1月(yue)13日宣告完成,拍得首批(pi)清晰影像并傳回地(di)球。維護(hu)任(ren)務(wu)(wu)(wu)(2)第(di)二個(ge)任(ren)務(wu)(wu)(wu)名(ming)為(wei)STS-81,于1997年(nian)2月(yue)開(kai)始,望遠(yuan)鏡(jing)有兩個(ge)儀器和多個(ge)硬件被更換。維護(hu)任(ren)務(wu)(wu)(wu)(3)A任(ren)務(wu)(wu)(wu)3A名(ming)為(wei)STS-103,于1999年(nian)12月(yue)開(kai)始。維護(hu)任(ren)務(wu)(wu)(wu)(3)B任(ren)務(wu)(wu)(wu)3B名(ming)為(wei)STS-109,于2002年(nian)3月(yue)開(kai)始。
折射式望遠鏡(jing)(jing),是用透鏡(jing)(jing)作物鏡(jing)(jing)的望遠鏡(jing)(jing)。
分為兩種(zhong)類(lei)型(xing):由凹透(tou)鏡(jing)作目(mu)鏡(jing)的(de)稱(cheng)伽利略望(wang)遠(yuan)鏡(jing);由凸(tu)(tu)透(tou)鏡(jing)作目(mu)鏡(jing)的(de)稱(cheng)開(kai)普勒望(wang)遠(yuan)鏡(jing)。開(kai)普勒式望(wang)遠(yuan)鏡(jing)的(de)基本原理是首先遠(yuan)處的(de)光線(xian)進入物鏡(jing)的(de)凸(tu)(tu)透(tou)鏡(jing),第(di)1次成倒立、縮小的(de)實像(xiang),相(xiang)當(dang)于(yu)照相(xiang)機(ji);然后這個實像(xiang)進入目(mu)鏡(jing)的(de)凸(tu)(tu)透(tou)鏡(jing),第(di)2次成正(zheng)立、放(fang)大的(de)虛像(xiang),這相(xiang)當(dang)于(yu)放(fang)大鏡(jing)。
因單透(tou)鏡(jing)(jing)物(wu)鏡(jing)(jing)色差(cha)和球差(cha)都相當(dang)嚴(yan)重,現代的(de)折射望(wang)遠鏡(jing)(jing)常用兩塊或兩塊以上的(de)透(tou)鏡(jing)(jing)組(zu)作物(wu)鏡(jing)(jing)。其(qi)中以雙透(tou)鏡(jing)(jing)物(wu)鏡(jing)(jing)(普通消色差(cha)望(wang)遠鏡(jing)(jing))應用最普遍(bian)。它(ta)由(you)相距(ju)很近(jin)的(de)一塊冕牌玻(bo)璃制成(cheng)的(de)凸透(tou)鏡(jing)(jing)和一塊火(huo)石玻(bo)璃制成(cheng)的(de)凹(ao)透(tou)鏡(jing)(jing)組(zu)成(cheng),對兩個特定的(de)波(bo)長完(wan)全(quan)消除位(wei)置色差(cha),對其(qi)余波(bo)長的(de)位(wei)置色差(cha)也可(ke)相應減弱
在滿足一(yi)(yi)定(ding)設計條件時(shi),還可(ke)消去(qu)部分球(qiu)差和彗差。由于(yu)(yu)(yu)剩余色差和其(qi)他像(xiang)差的(de)(de)影響,雙透鏡(jing)(jing)(jing)(jing)物(wu)(wu)(wu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)相(xiang)對(dui)(dui)口(kou)(kou)徑較小(xiao),一(yi)(yi)般為(wei)(wei)1/15-1/20,很少大(da)于(yu)(yu)(yu)1/7,可(ke)用視場也(ye)不大(da)。口(kou)(kou)徑小(xiao)于(yu)(yu)(yu)8厘(li)米的(de)(de)雙透鏡(jing)(jing)(jing)(jing)物(wu)(wu)(wu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)可(ke)將兩(liang)塊透鏡(jing)(jing)(jing)(jing)膠(jiao)合(he)在一(yi)(yi)起,稱雙膠(jiao)合(he)物(wu)(wu)(wu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing),留(liu)有一(yi)(yi)定(ding)間隙(xi)未(wei)膠(jiao)合(he)的(de)(de)稱雙分離物(wu)(wu)(wu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing) 。為(wei)(wei)了增大(da)相(xiang)對(dui)(dui)口(kou)(kou)徑和視場,可(ke)采(cai)用多(duo)透鏡(jing)(jing)(jing)(jing)物(wu)(wu)(wu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)組。對(dui)(dui)于(yu)(yu)(yu)伽(jia)利略(lve)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)來(lai)(lai)說(shuo),結(jie)構非常簡單,光能損失少。鏡(jing)(jing)(jing)(jing)筒(tong)短,很輕便。而且(qie)成正(zheng)像(xiang),但倍數小(xiao)視野(ye)窄(zhai),一(yi)(yi)般用于(yu)(yu)(yu)觀劇鏡(jing)(jing)(jing)(jing)和玩具(ju)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)。對(dui)(dui)于(yu)(yu)(yu)開(kai)普勒(le)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)來(lai)(lai)說(shuo),需要在物(wu)(wu)(wu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)后(hou)面添(tian)加棱鏡(jing)(jing)(jing)(jing)組或透鏡(jing)(jing)(jing)(jing)組來(lai)(lai)轉像(xiang),使眼睛觀察(cha)到(dao)的(de)(de)是正(zheng)像(xiang)。一(yi)(yi)般的(de)(de)折(zhe)(zhe)射(she)(she)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)都是采(cai)用開(kai)普勒(le)結(jie)構。由于(yu)(yu)(yu)折(zhe)(zhe)射(she)(she)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)成像(xiang)質(zhi)量在同樣口(kou)(kou)徑下比(bi)反射(she)(she)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)好(hao),視場大(da),使用方便,易于(yu)(yu)(yu)維護,中小(xiao)型天文望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)及許(xu)多(duo)專用儀器多(duo)采(cai)用折(zhe)(zhe)射(she)(she)系統,但大(da)型折(zhe)(zhe)射(she)(she)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)制造(zao)起來(lai)(lai)比(bi)反射(she)(she)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)困難(nan)得多(duo),因(yin)為(wei)(wei)冶煉大(da)口(kou)(kou)徑的(de)(de)優質(zhi)透鏡(jing)(jing)(jing)(jing)非常困難(nan),且(qie)存在玻(bo)璃對(dui)(dui)光線(xian)的(de)(de)吸收問題(ti),并且(qie)主鏡(jing)(jing)(jing)(jing)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)片會因(yin)為(wei)(wei)重力(li)而發生形變,造(zao)成光學質(zhi)量不佳,所以大(da)口(kou)(kou)徑望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)都采(cai)用反射(she)(she)式
物(wu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)是(shi)會聚透(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)而目(mu)(mu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)是(shi)發散透(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)。光線經(jing)過物(wu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)折(zhe)射(she)所成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)實像在目(mu)(mu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)后方(靠近人目(mu)(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)后方)焦點上,這(zhe)像對目(mu)(mu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)是(shi)一個(ge)(ge)虛像,因此經(jing)它折(zhe)射(she)后成(cheng)一放大的(de)(de)(de)(de)(de)正(zheng)(zheng)立虛像。伽(jia)利(li)略(lve)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)放大率(lv)等于物(wu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)焦距(ju)與目(mu)(mu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)焦距(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)比值(zhi)。其優點是(shi)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)筒短而能成(cheng)正(zheng)(zheng)像,但它的(de)(de)(de)(de)(de)視野(ye)比較小(xiao)。把兩個(ge)(ge)放大倍數不高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)伽(jia)利(li)略(lve)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)并列一起、中間用一個(ge)(ge)螺栓鈕(niu)可以同時調節其清晰程度的(de)(de)(de)(de)(de)裝置,稱為“觀(guan)劇鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)”;因攜帶方便(bian),常(chang)用以觀(guan)看表演(yan)等。伽(jia)利(li)略(lve)發明的(de)(de)(de)(de)(de)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)在人類(lei)認(ren)識自然的(de)(de)(de)(de)(de)歷史中占有重要地位。它由(you)一個(ge)(ge)凹透(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(目(mu)(mu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing))和(he)一個(ge)(ge)凸(tu)透(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(物(wu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing))構(gou)成(cheng)。其優點是(shi)結構(gou)簡單,能直接成(cheng)正(zheng)(zheng)像。
原理由兩個(ge)凸透鏡(jing)構成。由于(yu)兩者之間有一個(ge)實像(xiang)(xiang),可方(fang)便的(de)安裝分劃板,并(bing)且各種(zhong)性能優良,所以軍用望(wang)(wang)遠鏡(jing),小型天文望(wang)(wang)遠鏡(jing)等專(zhuan)業級的(de)望(wang)(wang)遠鏡(jing)都采用此種(zhong)結(jie)構。但這種(zhong)結(jie)構成像(xiang)(xiang)是倒立的(de),所以要(yao)在中(zhong)間增加正像(xiang)(xiang)系統(tong)。
正(zheng)(zheng)像(xiang)(xiang)系(xi)統(tong)分為兩類:棱鏡(jing)(jing)(jing)(jing)正(zheng)(zheng)像(xiang)(xiang)系(xi)統(tong)和透(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)正(zheng)(zheng)像(xiang)(xiang)系(xi)統(tong)。我(wo)們常(chang)見的前寬后窄(zhai)的典型(xing)雙筒(tong)望遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)既采用(yong)了雙直角棱望遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)正(zheng)(zheng)像(xiang)(xiang)系(xi)統(tong)。這種(zhong)系(xi)統(tong)的優(you)點是在正(zheng)(zheng)像(xiang)(xiang)的同時(shi)將(jiang)光軸兩次折疊,從(cong)而大大減小了望遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)的體積和重量(liang)。透(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)正(zheng)(zheng)像(xiang)(xiang)系(xi)統(tong)采用(yong)一組復(fu)雜(za)的透(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)來將(jiang)像(xiang)(xiang)倒轉,成本(ben)較高(gao),但俄羅斯(si)20×50三(san)節(jie)伸縮古典型(xing)單筒(tong)望遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)既采用(yong)設計精良(liang)的透(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)正(zheng)(zheng)像(xiang)(xiang)系(xi)統(tong)。
1611年,德(de)國天文學家開普(pu)勒用(yong)兩(liang)片雙凸透(tou)鏡(jing)分(fen)別作為(wei)物(wu)鏡(jing)和目鏡(jing),使放(fang)大倍(bei)數有了明顯的(de)提高,以后人們將這(zhe)種光學系統(tong)稱為(wei)開普(pu)勒式望(wang)遠鏡(jing)。人們用(yong)的(de)折射式望(wang)遠鏡(jing)還是這(zhe)兩(liang)種形(xing)式,天文望(wang)遠鏡(jing)一般(ban)是采用(yong)開普(pu)勒式。
需要(yao)指出的(de)是,由于當時的(de)望遠鏡(jing)(jing)(jing)采用(yong)單(dan)個(ge)透鏡(jing)(jing)(jing)作為(wei)物(wu)鏡(jing)(jing)(jing),存在嚴重的(de)色差,為(wei)了獲得好的(de)觀測效果,需要(yao)用(yong)曲率(lv)非常(chang)小的(de)透鏡(jing)(jing)(jing),這勢(shi)必會造成鏡(jing)(jing)(jing)身的(de)加長。所以(yi)在很長的(de)一(yi)段(duan)時間內,天文學家一(yi)直在夢想制(zhi)作更長的(de)望遠鏡(jing)(jing)(jing),許多嘗試均以(yi)失(shi)敗告終。
1757年,杜隆通過研究(jiu)玻(bo)璃(li)和(he)水的(de)折(zhe)射(she)和(he)色(se)散(san),建立了(le)(le)消色(se)差(cha)透鏡(jing)(jing)的(de)理論基礎,并用(yong)冕(mian)牌(pai)玻(bo)璃(li)和(he)火石玻(bo)璃(li)制造了(le)(le)消色(se)差(cha)透鏡(jing)(jing)。從(cong)此,消色(se)差(cha)折(zhe)射(she)望遠鏡(jing)(jing)完(wan)全取代了(le)(le)長鏡(jing)(jing)身望遠鏡(jing)(jing)。但是,由于技術(shu)方面的(de)限制,很(hen)難鑄造較(jiao)大的(de)火石玻(bo)璃(li),在消色(se)差(cha)望遠鏡(jing)(jing)的(de)初(chu)期,最多(duo)只能磨制出10厘(li)米的(de)透鏡(jing)(jing)。
透(tou)鏡鏡片對紫外紅(hong)外波段的(de)(de)輻射吸收很厲害。而巨大的(de)(de)光學玻璃(li)澆制也十分困(kun)難(nan),到1897年葉凱(kai)士1米口徑望遠(yuan)鏡建成,折射望遠(yuan)鏡的(de)(de)發(fa)展達到了頂點,此(ci)后的(de)(de)這一百年中再也沒(mei)有更大的(de)(de)折射望遠(yuan)鏡出現(xian)。這主(zhu)要是因為(wei)從技術上無法鑄造出大塊完(wan)美(mei)無缺的(de)(de)玻璃(li)做透(tou)鏡,并(bing)且,由于(yu)重力使大尺寸透(tou)鏡的(de)(de)變形會非常明顯,因而喪失明銳的(de)(de)焦點。
是(shi)用凹面反(fan)(fan)射(she)鏡(jing)(jing)作物鏡(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)望(wang)(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)。可分為(wei)牛頓(dun)望(wang)(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing),卡塞(sai)格林(lin)望(wang)(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)等(deng)幾種類型。但為(wei)了減小其它像差(cha)的(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang),可用視場(chang)較小。對制造反(fan)(fan)射(she)鏡(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)材料只(zhi)(zhi)要(yao)(yao)求膨脹系數較小、應力小和便于磨制。磨好的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)(fan)射(she)鏡(jing)(jing)一(yi)(yi)般(ban)在表面鍍一(yi)(yi)層(ceng)鋁膜(mo),鋁膜(mo)在2000-9000埃波段(duan)范圍的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)(fan)射(she)率都大(da)(da)(da)于80%,因而(er)除(chu)光學波段(duan)外,反(fan)(fan)射(she)望(wang)(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)還適(shi)于對近紅外和近紫外波段(duan)進行研究。反(fan)(fan)射(she)望(wang)(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)相對口(kou)徑(jing)可以做得(de)(de)較大(da)(da)(da),主焦(jiao)點式(shi)反(fan)(fan)射(she)望(wang)(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)相對口(kou)徑(jing)約為(wei)1/5-1/2.5,甚(shen)至更(geng)大(da)(da)(da),而(er)且除(chu)牛頓(dun)望(wang)(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)外,鏡(jing)(jing)筒的(de)(de)(de)(de)(de)長度比系統的(de)(de)(de)(de)(de)焦(jiao)距要(yao)(yao)短得(de)(de)多(duo),加上主鏡(jing)(jing)只(zhi)(zhi)有(you)一(yi)(yi)個表面需要(yao)(yao)加工,這就(jiu)大(da)(da)(da)大(da)(da)(da)降低了造價(jia)和制造的(de)(de)(de)(de)(de)困(kun)難(nan),因此口(kou)徑(jing)大(da)(da)(da)于1.34米(mi)的(de)(de)(de)(de)(de)光學望(wang)(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)全部是(shi)反(fan)(fan)射(she)望(wang)(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)。一(yi)(yi)架(jia)較大(da)(da)(da)口(kou)徑(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)(fan)射(she)望(wang)(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing),通(tong)過變換(huan)不同的(de)(de)(de)(de)(de)副鏡(jing)(jing),可獲(huo)得(de)(de)主焦(jiao)點系統(或牛頓(dun)系統)、卡塞(sai)格林(lin)系統和折軸系統。這樣,一(yi)(yi)架(jia)望(wang)(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)便可獲(huo)得(de)(de)幾種不同的(de)(de)(de)(de)(de)相對口(kou)徑(jing)和視場(chang)。反(fan)(fan)射(she)望(wang)(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)主要(yao)(yao)用于天體物理方面的(de)(de)(de)(de)(de)工作。
歷史
第(di)一(yi)(yi)架反(fan)射(she)(she)(she)式望遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)誕生于1668年(nian),牛(niu)頓決定采用球面反(fan)射(she)(she)(she)鏡(jing)(jing)(jing)作為主鏡(jing)(jing)(jing)。他用2.5厘米直徑(jing)的金屬,磨制成一(yi)(yi)塊凹面反(fan)射(she)(she)(she)鏡(jing)(jing)(jing),使經主鏡(jing)(jing)(jing)反(fan)射(she)(she)(she)后(hou)的會(hui)聚光經反(fan)射(she)(she)(she)鏡(jing)(jing)(jing)以90°角反(fan)射(she)(she)(she)出鏡(jing)(jing)(jing)筒后(hou)到達目鏡(jing)(jing)(jing)。這種系統稱為牛(niu)頓式反(fan)射(she)(she)(she)望遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)。它的球面鏡(jing)(jing)(jing)雖然會(hui)產生一(yi)(yi)定的象差,但用反(fan)射(she)(she)(she)鏡(jing)(jing)(jing)代替折射(she)(she)(she)鏡(jing)(jing)(jing)卻是一(yi)(yi)個巨大的成功。
詹姆斯·格雷(lei)戈里在1663年提出(chu)一種(zhong)方案:利用一面(mian)主(zhu)鏡(jing)(jing)(jing),一面(mian)副(fu)鏡(jing)(jing)(jing),它們均為凹面(mian)鏡(jing)(jing)(jing),副(fu)鏡(jing)(jing)(jing)置于主(zhu)鏡(jing)(jing)(jing)的(de)(de)焦點之(zhi)外(wai),并在主(zhu)鏡(jing)(jing)(jing)的(de)(de)中央留有(you)小(xiao)孔(kong),使光線經主(zhu)鏡(jing)(jing)(jing)和(he)副(fu)鏡(jing)(jing)(jing)兩次反射后從小(xiao)孔(kong)中射出(chu),到(dao)達(da)目鏡(jing)(jing)(jing)。這(zhe)(zhe)種(zhong)設計(ji)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)要(yao)同時消除(chu)球(qiu)差和(he)色差,這(zhe)(zhe)就需要(yao)一個拋物面(mian)的(de)(de)主(zhu)鏡(jing)(jing)(jing)和(he)一個橢球(qiu)面(mian)的(de)(de)副(fu)鏡(jing)(jing)(jing),這(zhe)(zhe)在理論上是(shi)正確的(de)(de),但當(dang)時的(de)(de)制造(zao)水平卻無法達(da)到(dao)這(zhe)(zhe)種(zhong)要(yao)求,所(suo)以格雷(lei)戈里無法得到(dao)對他有(you)用的(de)(de)鏡(jing)(jing)(jing)子。
1672年,法國人(ren)卡(ka)塞格林提(ti)出了反射式(shi)(shi)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)的第(di)三種(zhong)設計方案(an),結構與格雷戈里望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)相似,不同的是副(fu)鏡(jing)(jing)(jing)提(ti)前到(dao)主鏡(jing)(jing)(jing)焦(jiao)點(dian)之(zhi)前,并為凸面鏡(jing)(jing)(jing),這(zhe)就是現在(zai)最常用(yong)的卡(ka)賽(sai)格林式(shi)(shi)反射望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)。這(zhe)樣(yang)使經(jing)副(fu)鏡(jing)(jing)(jing)鏡(jing)(jing)(jing)反射的光稍有些發散,降低了放大(da)率,但是它(ta)消(xiao)除了球(qiu)差,這(zhe)樣(yang)制作望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)還可(ke)以(yi)使焦(jiao)距很短(duan)。
卡(ka)塞(sai)格(ge)林(lin)式望遠(yuan)鏡(jing)的主鏡(jing)和副(fu)鏡(jing)可(ke)以有(you)多種不同的形式,光學性能也有(you)所(suo)差異(yi)。由于卡(ka)塞(sai)格(ge)林(lin)式望遠(yuan)鏡(jing)焦距長而(er)鏡(jing)身短,放大(da)倍率(lv)也大(da),所(suo)得(de)圖象清晰;既(ji)有(you)卡(ka)塞(sai)格(ge)林(lin)焦點(dian),可(ke)用來研究(jiu)小視場內的天(tian)(tian)體,又(you)可(ke)配(pei)置(zhi)牛頓(dun)焦點(dian),用以拍攝大(da)面(mian)積的天(tian)(tian)體。因此,卡(ka)塞(sai)格(ge)林(lin)式望遠(yuan)鏡(jing)得(de)到了非常(chang)廣泛的應用。
1918年末,口(kou)徑為254厘米的(de)胡(hu)克望遠(yuan)鏡投(tou)入使用,這是由(you)海爾(er)主持(chi)建造的(de)。天文(wen)學家用這架望遠(yuan)鏡第(di)一次揭示了銀(yin)河系的(de)真實大小和我們在其中所(suo)處的(de)位(wei)置(zhi),更(geng)為重(zhong)要(yao)的(de)是,哈勃的(de)宇宙膨脹理(li)論就是用胡(hu)克望遠(yuan)鏡觀測的(de)結果。
二十世(shi)紀(ji)二、三十年(nian)代(dai),胡(hu)克望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)的(de)(de)成(cheng)功激(ji)發了天文(wen)學家建(jian)造(zao)(zao)更大反射式望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)的(de)(de)熱情(qing)。1948年(nian),美國建(jian)造(zao)(zao)了口徑為508厘米望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing),為了紀(ji)念卓(zhuo)越(yue)的(de)(de)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)制造(zao)(zao)大師海(hai)爾(er),將它命名(ming)為海(hai)爾(er)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)。從(cong)設計到制造(zao)(zao)完成(cheng)海(hai)爾(er)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)經歷了二十多年(nian),盡(jin)管它比(bi)胡(hu)克望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)看得更遠(yuan)(yuan)(yuan),分辨(bian)能力更強,但它并沒有使人(ren)類對宇宙的(de)(de)有更新的(de)(de)認識(shi)。正如阿西摩(mo)夫所說:"海(hai)爾(er)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(1948年(nian))就象半(ban)個(ge)世(shi)紀(ji)以前(qian)的(de)(de)葉凱(kai)士望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(1897年(nian))一樣,似乎預(yu)兆(zhao)著一種特(te)定類型的(de)(de)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)已經快發展到它的(de)(de)盡(jin)頭了"。在(zai)1976年(nian)前(qian)蘇聯(lian)建(jian)造(zao)(zao)了一架(jia)600厘米的(de)(de)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing),但它發揮(hui)的(de)(de)作(zuo)用還不如海(hai)爾(er)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing),這也印(yin)證了阿西摩(mo)夫所說的(de)(de)話。
反(fan)射(she)式望遠鏡(jing)有許多優點,比(bi)如(ru):沒有色(se)差(cha),能(neng)在(zai)廣泛(fan)的(de)可見光范(fan)圍內記(ji)錄天體發(fa)出的(de)信息(xi),且相對于折射(she)望遠鏡(jing)比(bi)較(jiao)容易制作。但由于它也存在(zai)固有的(de)不(bu)足:如(ru)口徑(jing)越大,視場(chang)越小,物鏡(jing)需要(yao)定期鍍(du)膜等。
是在(zai)球(qiu)(qiu)面反射鏡的基礎上,再加(jia)入用于校正像(xiang)差(cha)的折射元件(jian),可以避免困難的大(da)型非球(qiu)(qiu)面加(jia)工,又能獲得良好的像(xiang)質量。比較著名(ming)的有施密特望遠(yuan)鏡。
它在球面反射鏡(jing)的(de)(de)球心位置(zhi)處放置(zhi)一(yi)施(shi)密特校正(zheng)板。它是(shi)一(yi)個(ge)面是(shi)平(ping)面,另一(yi)個(ge)面是(shi)輕度變(bian)形(xing)的(de)(de)非球面,使(shi)光束(shu)的(de)(de)中心部(bu)分(fen)略有會(hui)聚,而外圍(wei)部(bu)分(fen)略有發散,正(zheng)好(hao)矯正(zheng)球差和彗(hui)差。還有一(yi)種(zhong)馬克蘇(su)托夫(fu)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)。
在(zai)球(qiu)面反射(she)(she)鏡(jing)(jing)前面加一(yi)個彎月(yue)型(xing)透(tou)鏡(jing)(jing),選擇合適的(de)彎月(yue)透(tou)鏡(jing)(jing)的(de)參數和(he)位置,可以同時校(xiao)正球(qiu)差和(he)彗差。及(ji)這(zhe)兩(liang)種(zhong)望(wang)遠鏡(jing)(jing)的(de)衍生型(xing),如超施密特(te)望(wang)遠鏡(jing)(jing),貝(bei)克―努(nu)恩照相機等。在(zai)折反射(she)(she)望(wang)遠鏡(jing)(jing)中,由(you)反射(she)(she)鏡(jing)(jing)成像,折射(she)(she)鏡(jing)(jing)用于(yu)校(xiao)正像差。它的(de)特(te)點是相對口徑很大(甚至(zhi)可大于(yu)1),光力強,視場廣闊,像質優良。適于(yu)巡天攝影和(he)觀測星(xing)云、彗星(xing)、流星(xing)等天體。小(xiao)型(xing)目視望(wang)遠鏡(jing)(jing)若采用折反射(she)(she)卡塞格林系(xi)統,鏡(jing)(jing)筒可非常短小(xiao)。
歷史
折反射式望遠(yuan)鏡(jing)最(zui)早出現于1814年(nian)。1931年(nian),德國(guo)光(guang)學家(jia)施密(mi)特用一塊別(bie)具一格(ge)的(de)(de)接近于平行板的(de)(de)非球(qiu)面(mian)薄透鏡(jing)作為改正(zheng)鏡(jing),與球(qiu)面(mian)反射鏡(jing)配合(he),制成(cheng)了可以消除(chu)球(qiu)差和軸外象差的(de)(de)施密(mi)特式折反射望遠(yuan)鏡(jing),這種望遠(yuan)鏡(jing)光(guang)力強、視場大、象差小,適合(he)于拍(pai)攝大面(mian)積的(de)(de)天區(qu)照(zhao)片(pian),尤其是對暗弱星云的(de)(de)拍(pai)照(zhao)效果非常突出。施密(mi)特望遠(yuan)鏡(jing)已(yi)經成(cheng)了天文觀(guan)測的(de)(de)重要工(gong)具。
1940年馬克(ke)蘇托(tuo)夫用一個彎月形狀透(tou)鏡(jing)作(zuo)為(wei)(wei)改正透(tou)鏡(jing),制造出另一種(zhong)類型的折反射望遠(yuan)鏡(jing),它的兩個表面(mian)(mian)(mian)是兩個曲(qu)率(lv)不(bu)同的球(qiu)(qiu)面(mian)(mian)(mian),相(xiang)差不(bu)大(da),但曲(qu)率(lv)和厚度都很大(da)。它的所有表面(mian)(mian)(mian)均為(wei)(wei)球(qiu)(qiu)面(mian)(mian)(mian),比(bi)施(shi)密特(te)式望遠(yuan)鏡(jing)的改正板容易(yi)磨(mo)制,鏡(jing)筒也比(bi)較短,但視場(chang)比(bi)施(shi)密特(te)式望遠(yuan)鏡(jing)小,對玻璃(li)的要求也高一些。
由于(yu)折反(fan)射(she)式望遠鏡能兼(jian)顧折射(she)和反(fan)射(she)兩種(zhong)望遠鏡的優點,非常適(shi)合業余的天文觀測(ce)和天文攝影(ying),并且得到了廣(guang)大天文愛(ai)好者的喜(xi)愛(ai)。
一種折反射望遠(yuan)鏡﹐1940年初為蘇聯光學(xue)家馬克(ke)蘇托夫(fu)所(suo)發明(ming)﹐因此得名。荷蘭(lan)光學(xue)家包沃(wo)爾斯也(ye)幾乎于同時(shi)獨立(li)地發明(ming)了類似的系統﹐所(suo)以有時(shi)也(ye)稱為馬克(ke)蘇托夫(fu)-包沃(wo)爾斯系統。
馬(ma)克(ke)(ke)蘇(su)托(tuo)(tuo)夫望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)光學系(xi)(xi)(xi)統(tong)和(he)(he)施密(mi)特望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)類(lei)似﹐是(shi)由(you)一(yi)個凹球(qiu)(qiu)面(mian)(mian)反射(she)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)和(he)(he)加在(zai)前面(mian)(mian)的(de)(de)一(yi)塊(kuai)改正(zheng)球(qiu)(qiu)差(cha)(cha)的(de)(de)透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)組成的(de)(de)。改正(zheng)透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)是(shi)球(qiu)(qiu)面(mian)(mian)的(de)(de)﹐它的(de)(de)兩個表面(mian)(mian)的(de)(de)曲(qu)率半徑(jing)相(xiang)(xiang)差(cha)(cha)不(bu)大﹐但(dan)有(you)(you)相(xiang)(xiang)當(dang)大的(de)(de)曲(qu)率和(he)(he)厚度(du)(du)﹐透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)呈彎(wan)(wan)月(yue)形(xing)﹐所(suo)(suo)以(yi)﹐這種系(xi)(xi)(xi)統(tong)有(you)(you)時也(ye)(ye)稱為彎(wan)(wan)月(yue)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)系(xi)(xi)(xi)統(tong)。適當(dang)選(xuan)擇透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)兩面(mian)(mian)的(de)(de)曲(qu)率半徑(jing)和(he)(he)厚度(du)(du)﹐可(ke)(ke)以(yi)使(shi)彎(wan)(wan)月(yue)透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)產生(sheng)足以(yi)補(bu)償凹球(qiu)(qiu)面(mian)(mian)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)球(qiu)(qiu)差(cha)(cha)﹐同時又滿足消色差(cha)(cha)條件(jian)。在(zai)整(zheng)個系(xi)(xi)(xi)統(tong)中(zhong)適當(dang)調節彎(wan)(wan)月(yue)透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)與球(qiu)(qiu)面(mian)(mian)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)之間的(de)(de)距離﹐就能夠對(dui)(dui)彗(hui)差(cha)(cha)進行校正(zheng):馬(ma)克(ke)(ke)蘇(su)托(tuo)(tuo)夫望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)光學系(xi)(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)像散很小﹐但(dan)場曲(qu)比(bi)較(jiao)(jiao)大﹐所(suo)(suo)以(yi)必須采(cai)用(yong)和(he)(he)焦面(mian)(mian)相(xiang)(xiang)符合的(de)(de)曲(qu)面(mian)(mian)底片(pian)。彎(wan)(wan)月(yue)透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)第二面(mian)(mian)的(de)(de)中(zhong)央(yang)部(bu)分可(ke)(ke)磨成曲(qu)率半徑(jing)更長(chang)的(de)(de)球(qiu)(qiu)面(mian)(mian)(也(ye)(ye)可(ke)(ke)以(yi)是(shi)一(yi)個膠合上去的(de)(de)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)片(pian))﹐構成具有(you)(you)所(suo)(suo)需相(xiang)(xiang)對(dui)(dui)口(kou)(kou)徑(jing)的(de)(de)馬(ma)克(ke)(ke)蘇(su)托(tuo)(tuo)夫-卡(ka)塞格林系(xi)(xi)(xi)統(tong)﹐也(ye)(ye)可(ke)(ke)直(zhi)接將彎(wan)(wan)月(yue)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)中(zhong)央(yang)部(bu)分鍍鋁構成馬(ma)克(ke)(ke)蘇(su)托(tuo)(tuo)夫-卡(ka)塞格林系(xi)(xi)(xi)統(tong)。馬(ma)克(ke)(ke)蘇(su)托(tuo)(tuo)夫望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)主要優點﹕系(xi)(xi)(xi)統(tong)中(zhong)的(de)(de)所(suo)(suo)有(you)(you)表面(mian)(mian)都是(shi)球(qiu)(qiu)面(mian)(mian)的(de)(de)﹐容易(yi)制(zhi)造﹔在(zai)同樣的(de)(de)口(kou)(kou)徑(jing)和(he)(he)焦距的(de)(de)情況下(xia)﹐鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)筒的(de)(de)長(chang)度(du)(du)比(bi)施密(mi)特望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)短。缺(que)點是(shi)﹕和(he)(he)相(xiang)(xiang)同的(de)(de)施密(mi)特望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)比(bi)較(jiao)(jiao)﹐視場稍(shao)小﹔彎(wan)(wan)月(yue)形(xing)透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)厚度(du)(du)較(jiao)(jiao)大﹐一(yi)般約為口(kou)(kou)徑(jing)的(de)(de)1/10﹐對(dui)(dui)使(shi)用(yong)的(de)(de)光學玻璃有(you)(you)較(jiao)(jiao)高的(de)(de)要求(qiu)。因此(ci),限(xian)制(zhi)了口(kou)(kou)徑(jing)的(de)(de)增大。
目前,最大的馬克蘇托(tuo)夫(fu)望(wang)遠鏡在蘇聯阿巴斯圖馬尼天文(wen)臺(tai)﹐彎月透鏡口徑(jing)為(wei)70厘米﹐球面鏡直(zhi)徑(jing)為(wei)98厘米﹐焦距(ju)為(wei)210厘米。
探測天(tian)(tian)體(ti)(ti)射(she)(she)(she)(she)電(dian)輻射(she)(she)(she)(she)的(de)(de)基(ji)本設備(bei)。可(ke)以測量天(tian)(tian)體(ti)(ti)射(she)(she)(she)(she)電(dian)的(de)(de)強度、頻譜及偏振(zhen)等(deng)量。通(tong)常,由天(tian)(tian)線(xian)(xian)(xian)、接收(shou)機和(he)終端(duan)設備(bei)3部分構成。天(tian)(tian)線(xian)(xian)(xian)收(shou)集(ji)天(tian)(tian)體(ti)(ti)的(de)(de)射(she)(she)(she)(she)電(dian)輻射(she)(she)(she)(she),接收(shou)機將(jiang)這些(xie)信號加工、轉化成可(ke)供(gong)記錄、顯示(shi)的(de)(de)形式(shi)(shi),終端(duan)設備(bei)把信號記錄下來,并按特定(ding)的(de)(de)要(yao)求(qiu)進行某些(xie)處理然(ran)后(hou)(hou)(hou)(hou)顯示(shi)出(chu)來。表征射(she)(she)(she)(she)電(dian)望遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)性能的(de)(de)基(ji)本指標是(shi)(shi)空(kong)間(jian)(jian)分辨率(lv)和(he)靈敏度,前(qian)者反映區分兩個天(tian)(tian)球上彼此(ci)靠近的(de)(de)射(she)(she)(she)(she)電(dian)點(dian)源的(de)(de)能力,后(hou)(hou)(hou)(hou)者反映探測微弱射(she)(she)(she)(she)電(dian)源的(de)(de)能力。射(she)(she)(she)(she)電(dian)望遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)通(tong)常要(yao)求(qiu)具有(you)高(gao)空(kong)間(jian)(jian)分辨率(lv)和(he)高(gao)靈敏度。根據天(tian)(tian)線(xian)(xian)(xian)總體(ti)(ti)結構的(de)(de)不同,射(she)(she)(she)(she)電(dian)望遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)可(ke)分為連續(xu)孔(kong)(kong)徑(jing)和(he)非(fei)連續(xu)孔(kong)(kong)徑(jing)兩大(da)類(lei),前(qian)者的(de)(de)主要(yao)代表是(shi)(shi)采用單(dan)盤拋物面天(tian)(tian)線(xian)(xian)(xian)的(de)(de)經典式(shi)(shi)射(she)(she)(she)(she)電(dian)望遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing),后(hou)(hou)(hou)(hou)者是(shi)(shi)以干涉(she)技(ji)術(shu)為基(ji)礎的(de)(de)各種組合天(tian)(tian)線(xian)(xian)(xian)系(xi)統。20世(shi)紀(ji)60年代產生了(le)兩種新型(xing)的(de)(de)非(fei)連續(xu)孔(kong)(kong)徑(jing)射(she)(she)(she)(she)電(dian)望遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)——甚長基(ji)線(xian)(xian)(xian)干涉(she)儀(yi)和(he)綜(zong)合孔(kong)(kong)徑(jing)射(she)(she)(she)(she)電(dian)望遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing),前(qian)者具有(you)極(ji)高(gao)的(de)(de)空(kong)間(jian)(jian)分辨率(lv),后(hou)(hou)(hou)(hou)者能獲(huo)得清晰的(de)(de)射(she)(she)(she)(she)電(dian)圖(tu)像。世(shi)界(jie)上最大(da)的(de)(de)可(ke)跟蹤型(xing)經典式(shi)(shi)射(she)(she)(she)(she)電(dian)望遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)其(qi)拋物面天(tian)(tian)線(xian)(xian)(xian)直(zhi)徑(jing)長達100米(mi),安裝在德國(guo)(guo)馬克斯·普朗克射(she)(she)(she)(she)電(dian)天(tian)(tian)文研(yan)究(jiu)所(suo);世(shi)界(jie)上最大(da)的(de)(de)非(fei)連續(xu)孔(kong)(kong)徑(jing)射(she)(she)(she)(she)電(dian)望遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)是(shi)(shi)甚大(da)天(tian)(tian)線(xian)(xian)(xian)陣,安裝在美國(guo)(guo)國(guo)(guo)立射(she)(she)(she)(she)電(dian)天(tian)(tian)文臺(tai)。
1931年,在美(mei)國新澤(ze)西州(zhou)的(de)(de)貝爾實驗室里(li),負責專門(men)搜索和鑒別電(dian)(dian)(dian)話(hua)干擾(rao)信號的(de)(de)美(mei)國人KG·楊斯基發現:有一種每隔(ge)23小(xiao)時56分04秒(miao)出(chu)現最大值(zhi)的(de)(de)無線電(dian)(dian)(dian)干擾(rao)。經過仔細分析,他在1932年發表(biao)的(de)(de)文章中斷言:這是來(lai)自銀(yin)河中射電(dian)(dian)(dian)輻射。由此(ci),楊斯基開創(chuang)了用射電(dian)(dian)(dian)波研究天(tian)體(ti)的(de)(de)新紀(ji)元。當時他使用的(de)(de)是長30.5米(mi)(mi)、高(gao)(gao)3.66米(mi)(mi)的(de)(de)旋轉天(tian)線陣,在14.6米(mi)(mi)波長取(qu)得了30度寬的(de)(de)“扇形(xing)”方向束。此(ci)后(hou),射電(dian)(dian)(dian)望(wang)遠鏡(jing)的(de)(de)歷(li)史便(bian)是不斷提高(gao)(gao)分辨率和靈敏度的(de)(de)歷(li)史。
在(zai)地球大(da)氣外(wai)進(jin)行天(tian)文觀(guan)(guan)測(ce)(ce)(ce)的(de)(de)(de)(de)大(da)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)。由(you)于(yu)避開了(le)大(da)氣的(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)和不會因重(zhong)力而產(chan)生畸變,因而可以(yi)(yi)大(da)大(da)提高(gao)觀(guan)(guan)測(ce)(ce)(ce)能力及分(fen)辨本(ben)領(ling),甚至還(huan)可使一些光學望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)兼作近紅(hong)外(wai)、近紫外(wai)觀(guan)(guan)測(ce)(ce)(ce)。但在(zai)制(zhi)造(zao)(zao)上也有許(xu)多(duo)新的(de)(de)(de)(de)嚴格(ge)要(yao)(yao)求,如對鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)面(mian)加工(gong)精(jing)度要(yao)(yao)在(zai)0.01微米之內(nei),各部件(jian)(jian)和機械結(jie)構要(yao)(yao)能承受發(fa)射(she)時的(de)(de)(de)(de)振動、超重(zhong),但本(ben)身又(you)要(yao)(yao)求盡(jin)量(liang)輕巧,以(yi)(yi)降低發(fa)射(she)成(cheng)本(ben)。第一架空間望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)又(you)稱哈(ha)勃(bo)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing),于(yu)1990年4月(yue)24日由(you)美國發(fa)現號航天(tian)飛機送上離地面(mian)600千(qian)米的(de)(de)(de)(de)軌道(dao)。其整體呈(cheng)圓(yuan)柱型(xing),長13米,直徑(jing)4米,前端是望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)部分(fen),后(hou)半(ban)是輔(fu)助器(qi)械,總(zong)重(zhong)約11噸。該(gai)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)有效口徑(jing)為(wei)2.4米,焦距57.6米,觀(guan)(guan)測(ce)(ce)(ce)波長從紫外(wai)的(de)(de)(de)(de)120納(na)米到紅(hong)外(wai)的(de)(de)(de)(de)1200納(na)米,造(zao)(zao)價15億美元。原設計的(de)(de)(de)(de)分(fen)辨率為(wei)0.005,為(wei)地面(mian)大(da)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)100倍。但由(you)于(yu)制(zhi)造(zao)(zao)中的(de)(de)(de)(de)一個小疏忽,直至上天(tian)后(hou)才發(fa)現該(gai)儀器(qi)有較大(da)的(de)(de)(de)(de)球差,以(yi)(yi)致(zhi)嚴重(zhong)影(ying)響(xiang)了(le)觀(guan)(guan)測(ce)(ce)(ce)的(de)(de)(de)(de)質量(liang)。1993年12月(yue)2~13日,美國奮進(jin)號航天(tian)飛機載(zai)(zai)著7名宇(yu)航員(yuan)成(cheng)功(gong)地為(wei)“哈(ha)勃(bo)”更換了(le)11個部件(jian)(jian),完成(cheng)了(le)修(xiu)復(fu)工(gong)作,開創了(le)人類在(zai)太空修(xiu)復(fu)大(da)型(xing)航天(tian)器(qi)的(de)(de)(de)(de)歷(li)史。修(xiu)復(fu)成(cheng)功(gong)的(de)(de)(de)(de)哈(ha)勃(bo)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)在(zai)10年內(nei)將不斷(duan)提供(gong)有關宇(yu)宙(zhou)深處的(de)(de)(de)(de)信息。1991年4月(yue)美國又(you)發(fa)射(she)了(le)第二架空間望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing),這(zhe)是一個觀(guan)(guan)測(ce)(ce)(ce)γ射(she)線(xian)的(de)(de)(de)(de)裝置,總(zong)重(zhong)17噸,功(gong)耗1.52瓦,信號傳輸(shu)率為(wei)17000比特(te)/秒(miao),上面(mian)載(zai)(zai)有4組探測(ce)(ce)(ce)器(qi),角分(fen)辨率為(wei)5′~10′。其壽命2年左右(you)。
雙子望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)是(shi)以美(mei)(mei)(mei)國(guo)為(wei)主的一(yi)項國(guo)際設備(bei)(其中,美(mei)(mei)(mei)國(guo)占50%,英國(guo)占25%,加拿大(da)占15%,智利占5%,阿根廷占2.5%,巴西占2.5%),由美(mei)(mei)(mei)國(guo)大(da)學天文望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)聯盟(AURA)負(fu)責實施(shi)。它(ta)由兩個8米望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)組成,一(yi)個放(fang)在(zai)北半(ban)球,一(yi)個放(fang)在(zai)南(nan)半(ban)球,以進行全天系(xi)統觀測。其主鏡(jing)采用(yong)主動光(guang)學控制(zhi),副鏡(jing)作傾(qing)斜鏡(jing)快速改正,還將通過(guo)自適應光(guang)學系(xi)統使紅外區接近衍射(she)極(ji)限(xian)。
日冕(mian)是太(tai)陽(yang)周圍一圈薄(bo)薄(bo)的(de)、暗弱的(de)外層大氣,它(ta)的(de)結構復(fu)雜,只有在日全食發生的(de)短(duan)暫時間(jian)內,才(cai)能欣賞到,因為(wei)天空的(de)光(guang)總(zong)是從四(si)面八(ba)方散射或漫射到望(wang)遠鏡(jing)內。
1930年第一架(jia)由法國天文學家李奧研制的日冕儀誕(dan)生了,這種(zhong)儀器能夠有效地遮掉太陽(yang),散射光(guang)極小,因此可以在(zai)太陽(yang)光(guang)普照的任何日子里,成功地拍攝日冕照片。從此以后,世界觀測(ce)日冕逐漸興起。
日冕儀(yi)只是太陽(yang)(yang)望(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)的一種,20世紀(ji)以來,由于實際觀(guan)測的需(xu)要,出現了各種太陽(yang)(yang)望(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing),如色球望(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)、太陽(yang)(yang)塔、組合太陽(yang)(yang)望(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)和真(zhen)空太陽(yang)(yang)望(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)等(deng)。
紅(hong)(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)望(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(infrared telescope)接收天體的(de)(de)(de)紅(hong)(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)輻射(she)的(de)(de)(de)望(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)。外(wai)(wai)形結構與(yu)(yu)光(guang)學(xue)鏡(jing)大同小異,有的(de)(de)(de)可兼作(zuo)紅(hong)(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)觀(guan)(guan)(guan)測和光(guang)學(xue)觀(guan)(guan)(guan)測。但作(zuo)紅(hong)(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)觀(guan)(guan)(guan)測時其終端設備與(yu)(yu)光(guang)學(xue)觀(guan)(guan)(guan)測截然不同,需(xu)采用(yong)調制(zhi)技術來(lai)抑制(zhi)背景(jing)干擾,并(bing)要用(yong)干涉法來(lai)提高(gao)其分辨本(ben)領。紅(hong)(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)觀(guan)(guan)(guan)測成像(xiang)也與(yu)(yu)光(guang)學(xue)圖像(xiang)大相徑(jing)庭。由于地(di)(di)(di)球(qiu)大氣對紅(hong)(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)線僅有7個狹窄(zhai)的(de)(de)(de)“窗(chuang)口(kou)”,所以紅(hong)(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)望(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)常(chang)置于高(gao)山區域。世(shi)界(jie)上(shang)較(jiao)好的(de)(de)(de)地(di)(di)(di)面(mian)紅(hong)(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)望(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)大多集中(zhong)(zhong)安裝在美國(guo)夏威(wei)夷的(de)(de)(de)莫(mo)納克亞,是世(shi)界(jie)紅(hong)(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)天文(wen)的(de)(de)(de)研究中(zhong)(zhong)心。1991年建成的(de)(de)(de)凱(kai)克望(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)是最(zui)大的(de)(de)(de)紅(hong)(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)望(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing),它的(de)(de)(de)口(kou)徑(jing)為10米,可兼作(zuo)光(guang)學(xue)、紅(hong)(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)兩用(yong)。此(ci)外(wai)(wai)還可把紅(hong)(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)望(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)裝于高(gao)空(kong)氣球(qiu)上(shang),氣球(qiu)上(shang)的(de)(de)(de)紅(hong)(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)望(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)的(de)(de)(de)最(zui)大口(kou)徑(jing)為1米,但效果卻可與(yu)(yu)地(di)(di)(di)面(mian)一(yi)些口(kou)徑(jing)更大的(de)(de)(de)紅(hong)(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)望(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)相當。
被主流科(ke)技媒(mei)體評為“百項科(ke)技創新”之一,由于結構(gou)簡單,成(cheng)像(xiang)清晰(xi)(xi),能(neng)(neng)夠用(yong)較小的(de)(de)機身長(chang)度實現超長(chang)焦的(de)(de)效果,在加(jia)上先進的(de)(de)數碼(ma)功能(neng)(neng),可(ke)以實現較為清晰(xi)(xi)拍照(zhao)錄像(xiang)功能(neng)(neng),在大(da)(da)大(da)(da)拓(tuo)寬了望遠鏡的(de)(de)應用(yong)領域,可(ke)以廣泛的(de)(de)應用(yong)在偵查、觀鳥(niao)、電力、野生(sheng)動物(wu)保護等等。
數碼(ma)(ma)望遠(yuan)鏡具備的(de)(de)(de)拍(pai)照(zhao)功(gong)能,可以(yi)保(bao)存人(ren)生(sheng)歷(li)程中(zhong)經(jing)歷(li)的(de)(de)(de)眾(zhong)多難(nan)忘瞬間,在美國,此款產品廣受體育運動教練(lian)員、球探、獵鳥(niao)人(ren)、野(ye)(ye)生(sheng)動物觀察員、狩(shou)獵愛好者(zhe)以(yi)及任何(he)一個攝(she)影(ying)、攝(she)像愛好者(zhe)的(de)(de)(de)青睞(lai)。在中(zhong)國,這一領域的(de)(de)(de)佼(jiao)佼(jiao)者(zhe),當屬watchto系(xi)列(lie)(lie)的(de)(de)(de)遠(yuan)程拍(pai)攝(she)設備,尤其(qi)是(shi)WT-20A系(xi)列(lie)(lie)和(he)30B系(xi)列(lie)(lie),目前國內很多公(gong)安、軍警、野(ye)(ye)生(sheng)動物保(bao)護已(yi)經(jing)利用數碼(ma)(ma)望遠(yuan)鏡的(de)(de)(de)優勢,應用到工作中(zhong)了(le),尤其(qi)是(shi)公(gong)安部(bu)門,他(ta)們(men)可以(yi)輕(qing)松(song)的(de)(de)(de)遠(yuan)程拍(pai)照(zhao)取證。
高(gao)達5.1百(bai)萬像素cmos傳感器的(de)內置數碼照相(xiang)機結(jie)合在(zai)一起(qi)的(de)。可(ke)以快速并簡單的(de)從(cong)靜(jing)態高(gao)分(fen)辨(bian)率照片(2594*1786)拍照轉換(huan)(huan)到(dao)可(ke)30秒連續攝相(xiang)。這能確(que)保使您捕捉(zhuo)到(dao)最佳效(xiao)果。照片和錄(lu)象存(cun)(cun)儲(chu)在(zai)內存(cun)(cun)中(zhong),或(huo)sd卡中(zhong),并可(ke)以通過可(ke)折疊的(de)液晶顯示屏查看(kan)、刪(shan)除、通過電視機查看(kan),或(huo)不(bu)需(xu)安裝(zhuang)其他軟件將照片下載到(dao)計(ji)算機中(zhong)。光學(xue)部分(fen)主要(yao)流(liu)行(xing)(xing)的(de)倍(bei)(bei)率是35倍(bei)(bei)和60倍(bei)(bei),并且可(ke)以進(jin)行(xing)(xing)高(gao)低倍(bei)(bei)的(de)切換(huan)(huan)!( Windows 2000, XP或(huo)Mac無需(xu)驅動。Windows 98/98SE需(xu)要(yao)安裝(zhuang)驅動)。
2015年,作(zuo)為空間天文(wen)(wen)(wen)(wen)領域的重要研(yan)究手段,我國在天文(wen)(wen)(wen)(wen)衛星發射(she)上將實現零的突破。由(you)中國科學(xue)院院士(shi)、我國著名高能天體物理學(xue)家李(li)惕碚研(yan)制的一種新型的天文(wen)(wen)(wen)(wen)望(wang)遠鏡(jing)——硬X射(she)線調制望(wang)遠鏡(jing)(HXMT)將正式升(sheng)空,成(cheng)為我國的第一顆天文(wen)(wen)(wen)(wen)衛星。
“按照計劃,將(jiang)(jiang)在2014年(nian)完成HXMT的(de)全部建(jian)設,2015年(nian)將(jiang)(jiang)它送(song)入近地(di)軌(gui)道。”中國(guo)科(ke)學院高能物理研(yan)究所研(yan)究員(yuan)、HXMT衛星首席科(ke)學家助(zhu)理張雙南在接受《中國(guo)科(ke)學報》記者采(cai)訪時說,“天文衛星一般按照探測(ce)波段分(fen)為(wei)射(she)(she)電、紫外(wai)、γ射(she)(she)線(xian)和X射(she)(she)線(xian)天文衛星。正在建(jian)設的(de)硬(ying)X射(she)(she)線(xian)調制望遠鏡(HXMT)就屬(shu)于X射(she)(she)線(xian)天文衛星。空間天文發展歷史上,最早也(ye)是從X射(she)(she)線(xian)領(ling)域突破(po)的(de)。”
“從功能(neng)上(shang),天(tian)文(wen)衛(wei)星可(ke)以分為專(zhuan)(zhuan)用(yong)和天(tian)文(wen)臺(tai)級(ji)兩種(zhong)。專(zhuan)(zhuan)用(yong)天(tian)文(wen)望遠鏡(jing)是針對(dui)特定的科研目標設計(ji)建(jian)設的,而天(tian)文(wen)臺(tai)級(ji)的天(tian)文(wen)望遠鏡(jing)搭(da)載的儀(yi)器就(jiu)比較多,功能(neng)更加(jia)強大,可(ke)涉及的科學研究范圍也(ye)更加(jia)廣。”HXMT屬(shu)于(yu)專(zhuan)(zhuan)用(yong)的天(tian)文(wen)衛(wei)星,規(gui)模比天(tian)文(wen)臺(tai)級(ji)小。與其他(ta)專(zhuan)(zhuan)用(yong)天(tian)文(wen)衛(wei)星相比,HXMT屬(shu)于(yu)中型(xing)專(zhuan)(zhuan)用(yong)天(tian)文(wen)衛(wei)星。上(shang)天(tian)後,它將主要承擔對(dui)黑洞(dong)研究,以及與黑洞(dong)有(you)關(guan)的,比如中子星的研究。”
在宇(yu)宙中,有(you)很(hen)多極(ji)端(duan)的(de)(de)天(tian)體,比如黑洞,及其發生的(de)(de)一(yi)些極(ji)端(duan)的(de)(de)物理(li)過程是在地面上(shang)無法進行試(shi)驗和觀測的(de)(de)。因此(ci),天(tian)文衛(wei)星就成了其中最重(zhong)要的(de)(de)研(yan)究手段(duan)之一(yi)。
至今,擁有天文衛星的(de)國(guo)家(jia)和地(di)區可以分為三(san)個(ge)梯隊,第一(yi)梯隊由美(mei)國(guo)獨領風騷,第二梯隊包括歐(ou)洲(zhou)(zhou)空(kong)間(jian)局、歐(ou)洲(zhou)(zhou)地(di)區一(yi)些國(guo)家(jia),以及日本(ben)、俄羅(luo)斯,中(zhong)國(guo)與巴西、印(yin)度、韓國(guo)及臺灣地(di)區屬于第三(san)梯隊。其中(zhong)印(yin)度是第三(san)梯隊中(zhong)技術(shu)最強的(de),預計(ji)一(yi)到兩(liang)年(nian)內就(jiu)會發(fa)射他們的(de)天文衛星,而巴西也(ye)計(ji)劃(hua)在2014年(nian)發(fa)射。
1、放大倍數
一(yi)般用(yong)(yong)目(mu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)視角(jiao)(jiao)與(yu)物鏡(jing)(jing)(jing)(jing)入射角(jiao)(jiao)之比作(zuo)為(wei)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)放(fang)大(da)倍(bei)數(shu)的(de)(de)標(biao)示,通常用(yong)(yong)物鏡(jing)(jing)(jing)(jing)焦距(ju)與(yu)目(mu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)焦距(ju)之比計算,表示望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)視角(jiao)(jiao)的(de)(de)放(fang)大(da)程度(du)。例(li)如,放(fang)大(da)倍(bei)數(shu)為(wei)10倍(bei)的(de)(de)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing),指的(de)(de)是能將1度(du)視角(jiao)(jiao)的(de)(de)目(mu)標(biao)放(fang)大(da)為(wei)10度(du)。
2、視場角
(視(shi)場(chang)范圍)用1000米(mi)處產品(pin)可視(shi)景物范圍標示(shi),如126M/1000M,表示(shi)距觀(guan)察(cha)者1000米(mi)處,望遠鏡(jing)可觀(guan)察(cha)到126米(mi)范圍的視(shi)場(chang)。
3、出瞳直徑
是粗(cu)略描述成像亮(liang)度的(de)參數(shu)。在弱(ruo)光環(huan)境下,越大的(de)出瞳直徑,
可(ke)以(yi)帶來(lai)更清晰的(de)圖像。人類的(de)瞳(tong)孔(kong),在正(zheng)常生(sheng)理情況下,最(zui)大(da)(da)不會(hui)超過7mm,所以(yi)大(da)(da)于7mm的(de)出(chu)(chu)瞳(tong)直徑(jing)(jing)(jing),無意(yi)就(jiu)是一(yi)種光線上(shang)的(de)浪費(fei)。這一(yi)參(can)數(shu)(shu),不能完(wan)全反應望遠鏡的(de)好(hao)壞,因(yin)為這個參(can)數(shu)(shu),只要符合制造規格,即(ji)可(ke)達到數(shu)(shu)值(zhi)上(shang)的(de)要求(qiu)。出(chu)(chu)瞳(tong)直徑(jing)(jing)(jing)越(yue)大(da)(da)卻(que)有(you)另(ling)一(yi)番(fan)好(hao)處:越(yue)大(da)(da)的(de)出(chu)(chu)瞳(tong)直徑(jing)(jing)(jing),越(yue)適宜在顛簸(bo)地環境(jing)下使(shi)用(yong)(yong),觀測畫面會(hui)比較穩定,所以(yi)像7X50這類規格的(de)望遠鏡,多適用(yong)(yong)于海上(shang)使(shi)用(yong)(yong)。該數(shu)(shu)值(zhi)可(ke)以(yi)用(yong)(yong)物(wu)鏡直徑(jing)(jing)(jing)除(chu)以(yi)放大(da)(da)倍率得出(chu)(chu)。
4、分辨率
分辨(bian)率(resolution,港(gang)臺稱之為解釋(shi)度)就是屏幕圖像(xiang)的(de)(de)精密度,是指顯(xian)示(shi)器所(suo)能(neng)(neng)顯(xian)示(shi)的(de)(de)像(xiang)素的(de)(de)多(duo)少。由于屏幕上的(de)(de)點、線(xian)和(he)面都是由像(xiang)素組成的(de)(de),顯(xian)示(shi)器可顯(xian)示(shi)的(de)(de)像(xiang)素越多(duo),畫面就越精細,同樣的(de)(de)屏幕區域內(nei)能(neng)(neng)顯(xian)示(shi)的(de)(de)信息也越多(duo),所(suo)以分辨(bian)率是個非常(chang)重要(yao)的(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)指標(biao)之一(yi)。
5、黃昏系數
由德國蔡司(si)光(guang)(guang)學公司(si)發表。反映了不同口徑和(he)放大(da)倍(bei)(bei)率的望遠鏡在暗光(guang)(guang)條(tiao)件下的觀(guan)察效能。計算方法(fa):望遠鏡的倍(bei)(bei)率和(he)口徑的乘積求開平方。
6、有效口(kou)徑和相(xiang)對口(kou)徑
物鏡(jing)(jing)中心到焦(jiao)(jiao)點的(de)距(ju)離叫做(zuo)物鏡(jing)(jing)的(de)焦(jiao)(jiao)距(ju),用符號F表(biao)示(shi)。物鏡(jing)(jing)的(de)直(zhi)徑沒有被框子和光闌擋住的(de)部(bu)分叫做(zuo)物鏡(jing)(jing)的(de)有效口徑,用符號D表(biao)示(shi)。天文望(wang)遠鏡(jing)(jing)的(de)性能主要就是以這兩個數據為標(biao)志。
7、集光力
在暗處時,人眼(yan)的瞳(tong)孔直徑一般約(yue)為7mm。因此,就把(ba)望遠鏡物鏡的有效面積(ji)(ji)相對于(yu)瞳(tong)孔面積(ji)(ji)的倍數叫做集(ji)光力。即:集(ji)光力=(D*D)/(7*7),其中D用毫米作單位。
英文字母的型號
英文字(zi)母的型號(hao),有時候在不同的望遠望遠鏡(jing)鏡(jing)廠(chang)牌里有不同的意義,大致上容易辨識的是(shi)以下這(zhe)些:
(1) CF:中央調焦
(2) ZCF:傳(chuan)統波(bo)羅棱(leng)鏡左右展開(kai)型、中(zhong)央調(diao)焦
(3) ZWCF:比第(2)項多一個「超(chao)廣(guang)角」(W)
(4) CR:迷(mi)彩色橡膠外殼
(5) BR:黑(hei)色(se)橡膠防震外殼
(6) BCF:黑色、中央調焦(jiao)
(7) BCR:偏黑色迷彩橡膠外殼
(8) IR:鋁合金輕(qing)巧外(wai)殼(ke)
(9) IF:左右眼個別調(diao)焦
(10) WP:內充(chong)氮氣(qi)防水型
(11) RA:外附橡膠防震保護(hu)
(12) D:德式棱鏡、屋頂棱鏡(直筒式)
(13) HP:高眼(yan)點
(14) SP:超高(gao)解析度
(15) ED:超低色差(cha)鏡片
(16) AS:非球面鏡片
(17) ZOOM:可變倍率伸縮(suo)鏡頭
(18) WF:廣角視野(ye)
1.保證望遠鏡存放在通風、干燥、潔凈的地方,以防生霉,有(you)條件的話可在望遠鏡(jing)周邊放入干燥劑,并經常更(geng)換。
2.鏡(jing)片上(shang)(shang)殘(can)留的臟點或污(wu)跡,要(yao)用專(zhuan)業擦鏡(jing)布輕(qing)輕(qing)擦拭,以(yi)免刮花(hua)鏡(jing)面,如需清洗(xi)鏡(jing)面,應(ying)當用脫脂(zhi)棉(mian)占上(shang)(shang)少許(xu)酒(jiu)精,從鏡(jing)面的中心順著(zhu)一(yi)個方向向鏡(jing)面的邊(bian)緣擦試,并不斷更換脫脂(zhi)棉(mian)球直(zhi)到擦試干(gan)凈(jing)為止。
3.望遠鏡(jing)屬于精密儀(yi)器(qi),切勿(wu)對望遠鏡(jing)重摔、重壓或做(zuo)其(qi)他(ta)劇烈動作。
4.非專(zhuan)業(ye)人員(yuan)不要試圖自行(xing)拆卸望(wang)遠鏡(jing)及對望(wang)遠鏡(jing)內部進行(xing)清(qing)潔。
5.請匆(cong)碰撞尖銳的物品(pin)如:鐵釘,針等。
6 使(shi)用望遠(yuan)(yuan)鏡要注意(yi)防(fang)(fang)潮(chao)、防(fang)(fang)水。望遠(yuan)(yuan)鏡作為一種精密儀器盡量避免(mian)在惡劣(lie)條件下使(shi)用。
1、光學素(su)質和輕便的(de)外形,往往是矛盾的(de),如果兩(liang)者(zhe)都想要,需(xu)要大幅度提高預算。
2、每種規格和(he)類型的望遠(yuan)(yuan)鏡都有(you)適合它使用的特(te)定環境才(cai)能(neng)達到完美的效果,沒有(you)哪個望遠(yuan)(yuan)鏡是(shi)萬能(neng)的。
3、roof棱鏡望(wang)(wang)遠鏡體積在同(tong)規格的(de)(de)望(wang)(wang)遠鏡中(zhong)是最小的(de)(de),但光學素質往往比(bi)不上porro棱鏡望(wang)(wang)遠鏡。
4、望(wang)遠鏡(jing)的(de)(de)價格(ge)取決于很多外界因素(su),比如(ru)成本、利潤、市(shi)場策(ce)略等(deng),和(he)望(wang)遠鏡(jing)的(de)(de)倍數沒有太大的(de)(de)關系。
5、望遠(yuan)鏡的(de)成像效(xiao)果(guo)取決于很多因素,倍數(shu)只是眾多因素中(zhong)的(de)一(yi)項,盲(mang)目追求倍數(shu)是不可(ke)取的(de)。
6、軍(jun)用望遠鏡(jing)假貨的可能性極高,正規軍(jun)用望遠鏡(jing)基本都(dou)是黑色的,而且(qie)價格不(bu)菲。
7、不要購(gou)買大范圍變倍的雙筒望遠鏡,存在(zai)視場小,成像(xiang)畸(ji)變嚴重(zhong),光軸容(rong)易偏移等許多問題。
8、要(yao)知道一分價錢一分貨,規格和參(can)數相同的望遠(yuan)鏡,實際效(xiao)果可能相差(cha)很遠(yuan),當然價格也會相差(cha)千里。
9、盡量不要購買紅膜望(wang)遠鏡,它只適(shi)合冰雪地等高反(fan)射(she)環(huan)(huan)境,一(yi)般環(huan)(huan)境下(xia)的成像昏暗(an),且偏色嚴重。
10、從(cong)來沒有(you)什么紅外夜(ye)視望遠(yuan)鏡,但某(mou)些(xie)規格的望遠(yuan)鏡比如7X50在微光環境下效(xiao)果也很不錯!
11、望(wang)遠(yuan)鏡選(xuan)擇盡量參(can)考第三(san)方網站(zhan)和(he)評測體(ti)驗文章(zhang),可以最大限(xian)度的體(ti)現望(wang)遠(yuan)鏡的優劣和(he)特點。
直(zhi)射(she)的(de)(de)(de)光線(xian)會破(po)壞望遠鏡中呈(cheng)(cheng)現(xian)的(de)(de)(de)影像。為(wei)了增強視(shi)(shi)覺影像,鏡片(pian)及(ji)棱鏡需(xu)要鍍(du)上一(yi)層偏光膜(mo)。一(yi)般情況下,目視(shi)(shi)望遠鏡的(de)(de)(de)單層增透膜(mo)設計(ji)對(dui)波(bo)長5500埃的(de)(de)(de)黃綠(lv)光增透效(xiao)果最佳,因為(wei)人眼(yan)對(dui)于此一(yi)波(bo)段光最敏感。所以其對(dui)藍紅光的(de)(de)(de)反(fan)射(she)就(jiu)多一(yi)些。鍍(du)多層膜(mo)的(de)(de)(de)鏡片(pian)呈(cheng)(cheng)淡淡的(de)(de)(de)綠(lv)色(se)或(huo)暗(an)紫色(se),如相機鏡頭的(de)(de)(de)鍍(du)膜(mo)。鍍(du)得太厚的(de)(de)(de)單層膜(mo)看起(qi)來(lai)會呈(cheng)(cheng)現(xian)綠(lv)色(se)。
雙筒(tong)鏡(jing)上(shang)會(hui)有鏡(jing)片鍍膜的(de)標示(shi),表示(shi)這雙筒(tong)鏡(jing)的(de)光(guang)學品質。其鍍膜的(de)種類(lei)如下:
CoatedOptics(鍍膜):是(shi)一(yi)種(zhong)最低級的(de)增(zeng)透(tou)膜。它只表示(shi)至(zhi)少(shao)在(zai)一(yi)個(ge)(ge)光學面上鍍有單層增(zeng)透(tou)膜,通(tong)常(chang)是(shi)在(zai)兩(liang)個(ge)(ge)物鏡(jing)(jing)和目鏡(jing)(jing)的(de)外表面上鍍膜,而(er)內部的(de)鏡(jing)(jing)片(pian)和棱鏡(jing)(jing)都沒有鍍膜。
FullyCoated(全表面鍍(du)膜(mo)):所(suo)有(you)的鏡片(pian)和(he)棱鏡都鍍(du)了單層膜(mo),但如(ru)在目(mu)鏡中使用了光學塑料鏡片(pian),則此塑料鏡片(pian)可能(neng)并未鍍(du)膜(mo)。
Multi-Coated(多層(ceng)鍍(du)膜):至少(shao)在(zai)一個光(guang)學面上(shang)鍍(du)有多層(ceng)增透膜,其它光(guang)學面可能(neng)鍍(du)了單層(ceng)膜,也可能(neng)根本(ben)沒鍍(du)膜;通(tong)常只在(zai)兩個物鏡(jing)和目鏡(jing)的外表面上(shang)鍍(du)多層(ceng)膜。
FullyMulti-Coated(多(duo)層(ceng)(ceng)全(quan)光(guang)學(xue)(xue)(xue)面(mian)鍍(du)(du)膜(mo)(mo)):所(suo)有的鏡片和棱鏡都鍍(du)(du)有增透膜(mo)(mo),一些(xie)廠商在(zai)所(suo)有的光(guang)學(xue)(xue)(xue)面(mian)都鍍(du)(du)了(le)多(duo)層(ceng)(ceng)膜(mo)(mo),「而另外一些(xie)只在(zai)部份光(guang)學(xue)(xue)(xue)面(mian)鍍(du)(du)多(duo)層(ceng)(ceng)膜(mo)(mo),其它表面(mian)仍鍍(du)(du)單層(ceng)(ceng)膜(mo)(mo)」。
在國內比較常見的(de)有(you)寬(kuan)帶綠膜(mo)、裝(zhuang)飾綠膜(mo)、紅膜(mo)和(he)藍膜(mo),還有(you)紫膜(mo)和(he)黃膜(mo)等:
寬帶(dai)綠(lv)膜:有些地(di)方(fang)也稱之為(wei)增透綠(lv)膜,目前是國內最好(hao)(hao)的鍍膜之一,在(zai)不(bu)(bu)同的角(jiao)度(du)觀(guan)測會呈現不(bu)(bu)同的色(se)帶(dai)(這是多層鍍膜的表(biao)現),成像好(hao)(hao)清晰(xi)度(du)高,色(se)彩(cai)還原度(du)也不(bu)(bu)錯。
紅(hong)膜(mo):一(yi)般只用于紅(hong)點上,這個比較通用,沒有(you)什么特點。
藍(lan)膜(mo):是國內運用的(de)最(zui)廣泛(fan)的(de)鍍膜(mo)方式,較之(zhi)寬帶(dai)綠膜(mo)看出去(qu)略有些黃和暗,藍(lan)膜(mo)也(ye)分(fen)層數,有的(de)鍍三層,好(hao)一些的(de)五層,差的(de)只有一層。
裝飾綠膜(mo):這個非常缺德(de),顏色和增透綠膜(mo)很相似,但光(guang)學性(xing)能卻不(bu)敢恭維(wei),比較容(rong)易(yi)鑒別(bie)的方法是裝飾綠膜(mo)反(fan)光(guang)很大(da),而寬帶(dai)綠膜(mo)很淡。
總(zong)而(er)言之(zhi),好的(de)(de)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)片(pian)(pian)和鍍膜看出去很(hen)淡(dan),整體透(tou)(tou)光率(lv)可以在(zai)(zai)85-90%左(zuo)右(you),如果(guo)在(zai)(zai)內(nei)部的(de)(de)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)片(pian)(pian)也用(yong)(yong)鍍膜的(de)(de)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)片(pian)(pian),那么整體的(de)(de)透(tou)(tou)光率(lv)可以達到(dao)93%左(zuo)右(you)(國內(nei)比較少見),不過(guo)國內(nei)即(ji)使用(yong)(yong)寬帶綠膜的(de)(de)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)片(pian)(pian)也或(huo)多或(huo)少存在(zai)(zai)邊緣略(lve)有些虛的(de)(de)現象。為了(le)達到(dao)更高(gao)的(de)(de)透(tou)(tou)光率(lv),也有采(cai)用(yong)(yong)內(nei)部鏡(jing)(jing)(jing)(jing)片(pian)(pian)鍍膜的(de)(de)方(fang)式來提高(gao)光學性能,使得(de)整體的(de)(de)透(tou)(tou)光率(lv)達到(dao)93-95%。一般辨(bian)別好鏡(jing)(jing)(jing)(jing)子的(de)(de)方(fang)法很(hen)簡(jian)單,鏡(jing)(jing)(jing)(jing)頭越暗,透(tou)(tou)光率(lv)越低,鏡(jing)(jing)(jing)(jing)子就好些。
軍用(yong)望遠鏡雖然基(ji)本原理與普通民(min)用(yong)望遠鏡沒有什么區別,但由于(yu)使(shi)用(yong)環境、觀測對(dui)象(xiang)不(bu)同,兩(liang)者存在很(hen)多區別。軍用(yong)望遠鏡的(de)外殼采(cai)用(yong)金屬而不(bu)用(yong)塑料(liao),以確保(bao)長期(qi)使(shi)用(yong)后不(bu)開裂、不(bu)變形。
與之相(xiang)比(bi),普通民用望遠鏡(jing)在密封和(he)用材方面要差些,有的不僅(jin)是塑料殼,甚至內部鏡(jing)片也用塑料制造。
首先,它們的(de)(de)光(guang)學系統(tong)各有(you)(you)不同。軍(jun)用(yong)望遠鏡大多有(you)(you)分劃(hua)板,夜(ye)間使用(yong)的(de)(de)其分劃(hua)板還(huan)帶燈(deng)光(guang)照明。軍(jun)用(yong)望遠鏡的(de)(de)出(chu)瞳距離比(bi)較大,以便觀測者佩(pei)帶防毒(du)面具(ju)。為防止射擊(ji)時撞擊(ji)頭(tou)部,有(you)(you)的(de)(de)瞄準鏡出(chu)瞳距離大到(dao)七八十(shi)毫米,還(huan)要備有(you)(you)軟硬(ying)適度(du)的(de)(de)眼罩和護額(e)。
軍用望遠鏡(jing)在(zai)出(chu)廠(chang)(chang)前都要經過(guo)環境(jing)試(shi)(shi)驗,一般包括(kuo)振動試(shi)(shi)驗、高溫(十55℃)試(shi)(shi)驗、低溫(一45℃)試(shi)(shi)驗、淋雨或(huo)浸水試(shi)(shi)驗、氣(qi)(qi)密試(shi)(shi)驗。經過(guo)這些(xie)試(shi)(shi)驗,產品性能仍能保證在(zai)規(gui)定(ding)范圍內(nei)(nei)的才能出(chu)廠(chang)(chang)。有的產品鏡(jing)體內(nei)(nei)還(huan)自(zi)帶干燥器,出(chu)廠(chang)(chang)前抽出(chu)空氣(qi)(qi)再灌入(ru)干燥空氣(qi)(qi)或(huo)氮(dan)氣(qi)(qi),有效地防止日(ri)后內(nei)(nei)部鏡(jing)片長霉生霧。
由(you)于(yu)這些區別(bie),軍用(yong)望遠鏡的(de)設計(ji)制造要投(tou)入高得多的(de)成本,所以(yi)其售價也(ye)比普通民用(yong)望遠鏡高。
為慶祝“2009國際天文(wen)年(nian)”,英國《新科學家》評選出(chu)了人類歷(li)史上最著名的望遠鏡(jing)。以下是這14架最著名的望遠鏡(jing):
伽利略折射(she)望(wang)遠鏡
伽(jia)利(li)(li)略(lve)(lve)(lve)(lve)是第一(yi)個認識(shi)到(dao)望遠(yuan)鏡(jing)將可能(neng)用(yong)于(yu)天(tian)(tian)文研究的(de)(de)人。雖然(ran)伽(jia)利(li)(li)略(lve)(lve)(lve)(lve)沒有發明望遠(yuan)鏡(jing),但(dan)他改(gai)進了(le)(le)前人的(de)(de)設計方案,并逐步增強(qiang)其放大功能(neng)。圖中的(de)(de)情景發生于(yu)1609年8月,伽(jia)利(li)(li)略(lve)(lve)(lve)(lve)正(zheng)在向(xiang)當時的(de)(de)威尼(ni)斯統治者(zhe)演示他的(de)(de)望遠(yuan)鏡(jing)。伽(jia)利(li)(li)略(lve)(lve)(lve)(lve)制作(zuo)了(le)(le)一(yi)架口徑4.2厘米,長約1.2米的(de)(de)望遠(yuan)鏡(jing)。他是用(yong)平凸透(tou)(tou)鏡(jing)作(zuo)為物鏡(jing),凹透(tou)(tou)鏡(jing)作(zuo)為目鏡(jing),這(zhe)種光學系統稱為伽(jia)利(li)(li)略(lve)(lve)(lve)(lve)式望遠(yuan)鏡(jing)。伽(jia)利(li)(li)略(lve)(lve)(lve)(lve)用(yong)這(zhe)架望遠(yuan)鏡(jing)指(zhi)向(xiang)天(tian)(tian)空,得到(dao)了(le)(le)一(yi)系列(lie)的(de)(de)重要發現(xian),天(tian)(tian)文學從此進入了(le)(le)望遠(yuan)鏡(jing)時代。折射望遠(yuan)鏡(jing)的(de)(de)優點是焦距長,底片比例尺大,對鏡(jing)筒(tong)彎(wan)曲不敏感,最適合于(yu)做(zuo)天(tian)(tian)體測量方面的(de)(de)工作(zuo)。但(dan)是它總(zong)是有殘余(yu)的(de)(de)色差,同時對紫外(wai)、紅外(wai)波(bo)段的(de)(de)輻射吸收很厲(li)害。
2、牛頓反射(she)式望遠鏡
牛(niu)頓(dun)反(fan)射(she)式(shi)望遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)原理并(bing)不(bu)是采用玻璃(li)透鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)使(shi)光(guang)線(xian)折(zhe)射(she)或(huo)彎(wan)曲(qu)(qu),而是使(shi)用一個(ge)彎(wan)曲(qu)(qu)的(de)(de)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)面(mian)(mian)將(jiang)光(guang)線(xian)反(fan)射(she)到(dao)一個(ge)焦點之(zhi)上(shang)。這種方(fang)法(fa)比使(shi)用透鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)將(jiang)物(wu)(wu)體放大(da)的(de)(de)倍(bei)(bei)數(shu)(shu)要(yao)高數(shu)(shu)倍(bei)(bei)。牛(niu)頓(dun)經過多次磨(mo)制(zhi)非球(qiu)面(mian)(mian)的(de)(de)透鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)均告失敗后,決定采用球(qiu)面(mian)(mian)反(fan)射(she)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)作為主(zhu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)。他(ta)用2.5厘米(mi)直徑的(de)(de)金屬,磨(mo)制(zhi)成一塊凹面(mian)(mian)反(fan)射(she)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing),并(bing)在(zai)主(zhu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)焦點前面(mian)(mian)放置(zhi)了(le)一個(ge)與(yu)主(zhu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)成45o角(jiao)的(de)(de)反(fan)射(she)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing),使(shi)經主(zhu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)反(fan)望遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)射(she)后的(de)(de)會(hui)聚光(guang)經反(fan)射(she)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)以90o角(jiao)反(fan)射(she)出鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)筒后到(dao)達目鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)。反(fan)射(she)望遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)主(zhu)要(yao)優點是不(bu)存在(zai)色(se)差,當物(wu)(wu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)采用拋物(wu)(wu)面(mian)(mian)時,還可消去球(qiu)差圖中顯示的(de)(de)是牛(niu)頓(dun)首個(ge)反(fan)射(she)式(shi)望遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)復(fu)制(zhi)品。
3、赫歇(xie)爾(er)望遠鏡
18世紀晚期(qi),德國音(yin)樂師和天文(wen)學家威廉(lian)-赫(he)(he)歇(xie)爾開始(shi)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)大(da)型反(fan)(fan)射(she)式(shi)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)。圖中(zhong)顯(xian)示(shi)的是(shi)(shi)赫(he)(he)歇(xie)爾所(suo)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)的最大(da)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing),鏡(jing)(jing)(jing)面口徑為1.2米。該望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)非常笨重,需要四(si)個人來操(cao)作。赫(he)(he)歇(xie)爾是(shi)(shi)制(zhi)(zhi)作反(fan)(fan)射(she)式(shi)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)的大(da)師,他(ta)早年為音(yin)樂師,因為愛好天文(wen),從(cong)1773年開始(shi)磨制(zhi)(zhi)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing),一生中(zhong)制(zhi)(zhi)作的望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)達數百架(jia)。赫(he)(he)歇(xie)爾制(zhi)(zhi)作的望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)是(shi)(shi)把物鏡(jing)(jing)(jing)斜(xie)放在(zai)鏡(jing)(jing)(jing)筒中(zhong),它(ta)使平(ping)行光經反(fan)(fan)射(she)后匯聚于鏡(jing)(jing)(jing)筒的一側(ce)。在(zai)反(fan)(fan)射(she)式(shi)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)發(fa)明后,反(fan)(fan)射(she)材料(liao)一直(zhi)是(shi)(shi)其發(fa)展(zhan)的障(zhang)礙:鑄鏡(jing)(jing)(jing)用的青銅易于腐(fu)蝕,不得不定(ding)期(qi)拋光,需要耗費大(da)量(liang)財(cai)力和時間,而耐腐(fu)蝕性(xing)好的金屬,比青銅密(mi)度(du)高且十分昂(ang)貴。
4、耶基斯折射望遠鏡
耶基(ji)斯折射望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)坐落于美國威斯康星(xing)州的(de)耶基(ji)斯天文(wen)臺,主(zhu)透鏡(jing)(jing)(jing)建(jian)(jian)成(cheng)(cheng)于1895年(nian),是(shi)(shi)當時世界(jie)(jie)上最(zui)大望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)。十九世紀(ji)末(mo),隨著(zhu)制造(zao)技術的(de)提高,制造(zao)較大口徑的(de)折射望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)成(cheng)(cheng)為(wei)可能,隨之就出現了一個制造(zao)大口徑折射望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)的(de)高潮。世界(jie)(jie)上現有的(de)8架70厘(li)米以上的(de)折射望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)有7架是(shi)(shi)在1885年(nian)到1897年(nian)期(qi)間建(jian)(jian)成(cheng)(cheng)的(de),其中最(zui)有代(dai)表性(xing)的(de)是(shi)(shi)1897年(nian)建(jian)(jian)成(cheng)(cheng)的(de)口徑102厘(li)米的(de)葉凱士望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)和1886年(nian)建(jian)(jian)成(cheng)(cheng)的(de)口徑91厘(li)米的(de)里克望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)。但折射望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)后(hou)來(lai)在發展上受(shou)到限制,主(zhu)要是(shi)(shi)因(yin)為(wei)從技術上無法鑄造(zao)出大塊完美無缺(que)的(de)玻璃(li)做透鏡(jing)(jing)(jing),并且由于重力使大尺寸透鏡(jing)(jing)(jing)的(de)變(bian)形會非常明顯(xian),因(yin)而喪(sang)失明銳的(de)焦點。
5、威爾遜山60英寸望遠鏡(jing)
這幅(fu)圖片拍攝于1946年,夜間操(cao)作員吉因-漢考(kao)克正在手動操(cao)控望(wang)遠(yuan)鏡。1908年,美國天(tian)文學家喬治-埃勒里-海耳(er)主(zhu)持建成(cheng)了口(kou)徑60英(ying)寸的(de)反射望(wang)遠(yuan)鏡,安裝于威爾(er)遜山(shan)。這是(shi)當時世(shi)(shi)界(jie)上最大的(de)望(wang)遠(yuan)鏡,光(guang)譜(pu)分(fen)析(xi)、視差測量、星云觀測和測光(guang)等天(tian)文學領域(yu)成(cheng)為世(shi)(shi)界(jie)領先的(de)設備。雖然數年后胡克望(wang)遠(yuan)鏡的(de)口(kou)徑超過了它(ta),但在此(ci)后的(de)數年中它(ta)依然是(shi)世(shi)(shi)界(jie)上最大的(de)望(wang)遠(yuan)鏡之一。1992年海耳(er)望(wang)遠(yuan)鏡上安裝了一臺早期的(de)自適(shi)應光(guang)學設施(shi),使它(ta)的(de)分(fen)辨本領從0.5-1.0角秒提(ti)高到0.07角秒。
6、胡克100英寸望遠鏡
在(zai)富(fu)商約(yue)翰-胡克的(de)(de)(de)贊助(zhu)下(xia),口徑為(wei)(wei)100英寸(cun)的(de)(de)(de)反射望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)于1917年(nian)在(zai)威爾(er)遜山天(tian)文(wen)臺(tai)建成。在(zai)此后(hou)的(de)(de)(de)30年(nian)間,它(ta)一(yi)直是世界(jie)上最大(da)的(de)(de)(de)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)。為(wei)(wei)了(le)(le)提供平穩的(de)(de)(de)運行,這(zhe)架(jia)(jia)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)液(ye)壓系(xi)(xi)統中使用(yong)(yong)(yong)液(ye)態的(de)(de)(de)水銀(yin)。1919年(nian)阿爾(er)伯(bo)特-邁(mai)克爾(er)遜為(wei)(wei)這(zhe)架(jia)(jia)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)裝(zhuang)(zhuang)了(le)(le)一(yi)個特殊裝(zhuang)(zhuang)置:一(yi)架(jia)(jia)干(gan)(gan)涉儀,這(zhe)是光學干(gan)(gan)涉裝(zhuang)(zhuang)置首(shou)次在(zai)天(tian)文(wen)學上得到應用(yong)(yong)(yong)。邁(mai)克爾(er)遜可以用(yong)(yong)(yong)這(zhe)臺(tai)儀器(qi)精(jing)確(que)(que)地測量恒星(xing)的(de)(de)(de)大(da)小和(he)距離。亨利(li)-諾里(li)斯-羅素使用(yong)(yong)(yong)胡克望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)數(shu)據制(zhi)定了(le)(le)他對恒星(xing)的(de)(de)(de)分類。埃德溫-哈勃使用(yong)(yong)(yong)這(zhe)架(jia)(jia)100英寸(cun)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)完成了(le)(le)他的(de)(de)(de)關鍵的(de)(de)(de)計算。他確(que)(que)定許多所謂(wei)的(de)(de)(de)“星(xing)云(yun)”實際上是銀(yin)河系(xi)(xi)外的(de)(de)(de)星(xing)系(xi)(xi)。在(zai)米爾(er)頓-赫馬森的(de)(de)(de)幫助(zhu)下(xia)他認識到星(xing)系(xi)(xi)的(de)(de)(de)紅移說明(ming)宇宙(zhou)在(zai)膨脹。
7、海(hai)耳200英寸望遠(yuan)鏡
海(hai)耳(er)對(dui)胡克100英寸望(wang)遠鏡并不十(shi)分滿(man)意。1928年(nian)(nian),他決定在(zai)帕洛馬山天(tian)(tian)文(wen)臺(tai)(tai)再架設了一臺(tai)(tai)口徑(jing)為200英寸的(de)巨型反射望(wang)遠鏡。新望(wang)遠鏡于(yu)1948年(nian)(nian)完工(gong)并投(tou)入使用。海(hai)耳(er)1890年(nian)(nian)畢業于(yu)美國(guo)麻(ma)省(sheng)理(li)(li)工(gong)學(xue)(xue)院。1892年(nian)(nian)任芝加哥大學(xue)(xue)天(tian)(tian)體物理(li)(li)學(xue)(xue)副(fu)教授,開始(shi)組織葉凱士天(tian)(tian)文(wen)臺(tai)(tai),任臺(tai)(tai)長(chang)(chang)。1904年(nian)(nian)籌建威爾(er)遜山太陽(yang)觀(guan)象臺(tai)(tai),即后來的(de)威爾(er)遜山天(tian)(tian)文(wen)臺(tai)(tai)。他任首任臺(tai)(tai)長(chang)(chang),直(zhi)到1923年(nian)(nian)因病退休。1895年(nian)(nian),海(hai)耳(er)創辦《天(tian)(tian)體物理(li)(li)學(xue)(xue)雜志》。1899年(nian)(nian)當(dang)選為新成立的(de)美國(guo)天(tian)(tian)文(wen)學(xue)(xue)與天(tian)(tian)體物理(li)(li)學(xue)(xue)會副(fu)會長(chang)(chang)。海(hai)耳(er)一生最主要的(de)貢獻體現在(zai)兩個方面:對(dui)太陽(yang)的(de)觀(guan)測研究和制造巨型望(wang)遠鏡。
8、喇叭天線
喇(la)(la)叭天線位于美國新澤西(xi)州的貝爾電話實驗研究所,曾用(yong)來探測和發(fa)現宇宙微波(bo)背景(jing)輻射(she)。喇(la)(la)叭天線建造(zao)于1959年(nian)。當喇(la)(la)叭長(chang)度一(yi)定(ding)時,若使喇(la)(la)叭張角逐漸增大(da),則(ze)口(kou)面(mian)尺(chi)寸(cun)與(yu)(yu)二次方相位差也同(tong)時加大(da),但增益并不和口(kou)面(mian)尺(chi)寸(cun)同(tong)步(bu)增加,而有(you)一(yi)個(ge)其增益為最(zui)大(da)值(zhi)的口(kou)面(mian)尺(chi)寸(cun),具(ju)有(you)這樣尺(chi)寸(cun)的喇(la)(la)叭就叫作最(zui)佳喇(la)(la)叭。喇(la)(la)叭天線的輻射(she)場(chang)(chang)可利用(yong)惠(hui)更斯原理(li)由口(kou)面(mian)場(chang)(chang)來計算(suan)。口(kou)面(mian)場(chang)(chang)則(ze)由喇(la)(la)叭的口(kou)面(mian)尺(chi)寸(cun)與(yu)(yu)傳播波(bo)型所決定(ding)。可用(yong)幾何繞射(she)理(li)論計算(suan)喇(la)(la)叭壁對輻射(she)的影響(xiang),從而使計算(suan)方向圖與(yu)(yu)實測值(zhi)在直(zhi)到遠旁瓣處都能(neng)較好地吻合。
9、甚大陣射(she)電(dian)望遠鏡
甚(shen)大(da)(da)(da)陣(zhen)(zhen)(zhen)射電望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡坐落于美國新墨西哥州索科洛(luo),于1980年建成(cheng)并投(tou)入使用(yong)。甚(shen)大(da)(da)(da)陣(zhen)(zhen)(zhen)由(you)27面直徑25米(mi)的(de)(de)(de)拋物(wu)面天(tian)線(xian)(xian)組成(cheng),呈Y型排(pai)列(lie)(lie)。天(tian)文(wen)學家可以利(li)用(yong)甚(shen)大(da)(da)(da)陣(zhen)(zhen)(zhen)來研究黑洞、星云等(deng)宇宙各種現(xian)象。甚(shen)大(da)(da)(da)望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡是一組光(guang)(guang)學望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡陣(zhen)(zhen)(zhen)列(lie)(lie)。它包括了4個(ge)(ge)(ge)8.2米(mi)的(de)(de)(de)望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡,陣(zhen)(zhen)(zhen)列(lie)(lie)中每(mei)個(ge)(ge)(ge)都(dou)是一個(ge)(ge)(ge)大(da)(da)(da)型望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡,而且每(mei)一個(ge)(ge)(ge)都(dou)能(neng)(neng)獨(du)(du)立(li)工(gong)作,并具有(you)捕獲(huo)比(bi)人類肉眼(yan)觀(guan)測到的(de)(de)(de)光(guang)(guang)線(xian)(xian)弱40億倍(bei)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)線(xian)(xian),這比(bi)南(nan)非大(da)(da)(da)望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡能(neng)(neng)捕獲(huo)的(de)(de)(de)最弱光(guang)(guang)線(xian)(xian)還(huan)弱四倍(bei)。甚(shen)大(da)(da)(da)陣(zhen)(zhen)(zhen)望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡能(neng)(neng)夠(gou)把最多3個(ge)(ge)(ge)望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡集中在一起(qi)形成(cheng)獨(du)(du)立(li)單元,通過地(di)下(xia)的(de)(de)(de)鏡片將光(guang)(guang)線(xian)(xian)組合成(cheng)一個(ge)(ge)(ge)統(tong)一的(de)(de)(de)光(guang)(guang)束(shu),這使得望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡系統(tong)能(neng)(neng)夠(gou)觀(guan)測到比(bi)單個(ge)(ge)(ge)望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡分辨率高25倍(bei)的(de)(de)(de)圖像。
10、哈(ha)勃太空(kong)望遠(yuan)鏡(jing)
哈勃太(tai)(tai)(tai)空望遠(yuan)(yuan)鏡發射于1990年(nian)4月。它(ta)(ta)位于地(di)(di)球大(da)氣層之上(shang),因此它(ta)(ta)取得(de)(de)了其他所(suo)有地(di)(di)基望遠(yuan)(yuan)鏡從(cong)來(lai)沒有取得(de)(de)的(de)(de)(de)革命(ming)性突(tu)破。天文學家(jia)們利用它(ta)(ta)來(lai)測量宇宙的(de)(de)(de)膨脹(zhang)比率以及發生產生這種膨脹(zhang)的(de)(de)(de)暗能量和神(shen)秘力(li)量。哈勃太(tai)(tai)(tai)空望遠(yuan)(yuan)鏡已到“晚年(nian)”。它(ta)(ta)在太(tai)(tai)(tai)空的(de)(de)(de)十幾年(nian)中,經歷過數次大(da)修(xiu)(xiu)。盡管每次大(da)修(xiu)(xiu)以后(hou),“哈勃”都面貌一新,特(te)別是2001年(nian)科學家(jia)利用哥倫比亞航天飛機(ji)對它(ta)(ta)進行的(de)(de)(de)第四次大(da)修(xiu)(xiu),為(wei)它(ta)(ta)安裝測繪照相機(ji),更(geng)換太(tai)(tai)(tai)陽能電池(chi)板,更(geng)換已工作11年(nian)的(de)(de)(de)電力(li)控制裝置,并(bing)激活處(chu)于“休眠”狀態(tai)的(de)(de)(de)近(jin)紅(hong)外照相機(ji)和多目標分光(guang)計(ji),然而(er),大(da)修(xiu)(xiu)仍掩(yan)蓋不住它(ta)(ta)的(de)(de)(de)老態(tai),因為(wei)“哈勃”從(cong)上(shang)太(tai)(tai)(tai)空起就處(chu)于“帶病堅持工作”狀態(tai)。
11、凱克系列望遠鏡
凱克望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)位于夏威夷莫納克亞(ya)(ya)山,口(kou)徑為(wei)(wei)10米。由(you)于當今技(ji)術不可(ke)(ke)能實現單片望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)鏡(jing)(jing)(jing)面(mian)口(kou)徑超過8.4米,因(yin)此凱克望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)鏡(jing)(jing)(jing)面(mian)由(you)36塊六邊形分片組合而成。凱內(nei)望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)巨大(da)的(de)(de)(de)鏡(jing)(jing)(jing)面(mian)使它使用(yong)起來非同一般(ban),不只是因(yin)為(wei)(wei)它的(de)(de)(de)大(da)尺寸(cun),還因(yin)為(wei)(wei)它是由(you)36個直(zhi)徑為(wei)(wei)1.8米的(de)(de)(de)六邊形小鏡(jing)(jing)(jing)片組成的(de)(de)(de)。凱克望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)開(kai)創(chuang)了基于地面(mian)的(de)(de)(de)望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)新時代(dai)。它的(de)(de)(de)規模是美國加利富尼亞(ya)(ya)州帕落馬山上的(de)(de)(de)海耳望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)兩倍,后(hou)者在前幾(ji)十年內(nei)是世界(jie)上最大(da)的(de)(de)(de)望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)。有人曾認為(wei)(wei)制造如此之大(da)的(de)(de)(de)望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)是不可(ke)(ke)能的(de)(de)(de),但新科學(xue)技(ji)術把不可(ke)(ke)能變為(wei)(wei)了現實。
12、斯隆2.5米望(wang)遠鏡
“斯隆數(shu)(shu)字天(tian)(tian)空勘(kan)測計劃”的(de)2.5米望(wang)遠鏡(jing)(jing)位于美國新墨(mo)西哥(ge)州阿柏角天(tian)(tian)文臺。該(gai)望(wang)遠鏡(jing)(jing)擁有一個相當(dang)復雜的(de)數(shu)(shu)字相機,望(wang)遠鏡(jing)(jing)內(nei)部是(shi)30個電荷耦合器件(CCD)探測器。斯隆望(wang)遠鏡(jing)(jing)使用(yong)口徑為2.5米的(de)寬(kuan)視場(chang)望(wang)遠鏡(jing)(jing),測光系(xi)統配(pei)以分(fen)別位于u、g、r、i、z波(bo)段(duan)的(de)五(wu)個濾(lv)鏡(jing)(jing)對(dui)天(tian)(tian)體進行拍攝。這(zhe)些(xie)照片經過處理之后生成天(tian)(tian)體的(de)列表(biao),包含被(bei)觀(guan)測天(tian)(tian)體的(de)各(ge)種(zhong)參數(shu)(shu),比如(ru)(ru)它們是(shi)點狀的(de)還是(shi)延展(zhan)的(de),如(ru)(ru)果(guo)是(shi)后者(zhe),則該(gai)天(tian)(tian)體有可能是(shi)一個星系(xi),以及它們在CCD上的(de)亮(liang)度,這(zhe)與其在不同波(bo)段(duan)的(de)星等有關(guan)。另外,天(tian)(tian)文學家們還選(xuan)出一些(xie)目標來進行光譜觀(guan)測。
13、威爾(er)金森宇宙微波各向(xiang)異(yi)性探測衛星
美國宇(yu)(yu)(yu)航局(ju)于2001年7月發射了威(wei)爾金森(sen)(sen)宇(yu)(yu)(yu)宙(zhou)微(wei)波各向異(yi)(yi)性探(tan)測衛(wei)星(WMAP),用來研(yan)究(jiu)宇(yu)(yu)(yu)宙(zhou)微(wei)波背(bei)景(jing)以(yi)(yi)及宇(yu)(yu)(yu)宙(zhou)大爆炸遺留物的(de)(de)(de)輻(fu)(fu)射問題。WMAP繪制(zhi)了首張清(qing)晰的(de)(de)(de)宇(yu)(yu)(yu)宙(zhou)微(wei)波背(bei)景(jing)圖,從(cong)而可(ke)以(yi)(yi)精確(que)地測定(ding)宇(yu)(yu)(yu)宙(zhou)的(de)(de)(de)年齡為137億年。WMAP的(de)(de)(de)目標是(shi)找出宇(yu)(yu)(yu)宙(zhou)微(wei)波背(bei)景(jing)輻(fu)(fu)射的(de)(de)(de)溫度之間的(de)(de)(de)微(wei)小差異(yi)(yi),以(yi)(yi)幫助測試有關宇(yu)(yu)(yu)宙(zhou)產生的(de)(de)(de)各種理論。它(ta)是(shi)COBE的(de)(de)(de)繼承者(zhe),是(shi)中級(ji)探(tan)索(suo)者(zhe)衛(wei)星系列之一。WMAP以(yi)(yi)宇(yu)(yu)(yu)宙(zhou)背(bei)景(jing)輻(fu)(fu)射的(de)(de)(de)先軀研(yan)究(jiu)者(zhe)大衛(wei)-威(wei)爾金森(sen)(sen)命(ming)名。
14、雨(yu)燕觀測衛星
“雨(yu)燕”(Swift)觀測衛星(xing)(xing)發射(she)(she)于(yu)2004年(nian),主要(yao)是用來研(yan)究伽(jia)(jia)(jia)瑪(ma)暴現(xian)象。“雨(yu)燕”可在短短的(de)(de)(de)(de)一分鐘內(nei)自動觀測到伽(jia)(jia)(jia)瑪(ma)暴現(xian)象。到目(mu)前為止,它(ta)已經(jing)發現(xian)了數(shu)百次伽(jia)(jia)(jia)瑪(ma)暴現(xian)象。“雨(yu)燕”衛星(xing)(xing)實際(ji)上是一顆專(zhuan)門用于(yu)確定伽(jia)(jia)(jia)馬(ma)射(she)(she)線(xian)(xian)暴起源、探(tan)索早期宇宙的(de)(de)(de)(de)國(guo)際(ji)多波段(duan)天文(wen)臺(tai)。它(ta)主要(yao)由三部分組成,分別(bie)從伽(jia)(jia)(jia)馬(ma)射(she)(she)線(xian)(xian)、X射(she)(she)線(xian)(xian)、紫外線(xian)(xian)和光(guang)(guang)波四(si)個方面研(yan)究伽(jia)(jia)(jia)馬(ma)射(she)(she)線(xian)(xian)暴和它(ta)的(de)(de)(de)(de)耀斑。在多年(nian)的(de)(de)(de)(de)運行中,“雨(yu)燕”衛星(xing)(xing)先(xian)后共10次捕捉到以極快角速度(du)運行的(de)(de)(de)(de)伽(jia)(jia)(jia)馬(ma)射(she)(she)線(xian)(xian)暴,其中,最(zui)短的(de)(de)(de)(de)伽(jia)(jia)(jia)馬(ma)射(she)(she)線(xian)(xian)暴只持續了50毫秒(miao)。“雨(yu)燕”衛星(xing)(xing)可以檢測到120億(yi)光(guang)(guang)年(nian)以外單獨的(de)(de)(de)(de)恒星(xing)(xing)參數(shu)。
北京時間2008年10月(yue)13日消息(xi),美國MSNBC網(wang)站(zhan)公布了至2008年偉大的(de)八(ba)具太(tai)空(kong)望遠(yuan)鏡(jing),這(zhe)些(xie)近20年里先后進入太(tai)空(kong)的(de)望遠(yuan)鏡(jing)好比“太(tai)空(kong)之(zhi)眼”,幫(bang)助人類對宇宙有了更清(qing)晰(xi)的(de)認識。以(yi)下(xia)就是(shi)這(zhe)八(ba)具太(tai)空(kong)望遠(yuan)鏡(jing)。
15.開普勒太空望(wang)遠(yuan)鏡
開(kai)(kai)普勒(le)太(tai)(tai)空(kong)望(wang)遠鏡(Kepler Mission)是(shi)美國(guo)國(guo)家航(hang)空(kong)航(hang)天(tian)局設計(ji)(ji)來(lai)發現(xian)環繞著其他恒(heng)星(xing)(xing)之類地(di)行星(xing)(xing)的(de)(de)(de)太(tai)(tai)空(kong)望(wang)遠鏡。使(shi)用NASA發展的(de)(de)(de)太(tai)(tai)空(kong)光(guang)(guang)度(du)計(ji)(ji),預計(ji)(ji)將(jiang)花3.5年(nian)的(de)(de)(de)時間,在繞行太(tai)(tai)陽的(de)(de)(de)軌道上(shang),觀測10萬顆恒(heng)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)度(du),檢測是(shi)否有行星(xing)(xing)凌星(xing)(xing)的(de)(de)(de)現(xian)象(以凌日(ri)的(de)(de)(de)方法檢測行星(xing)(xing))。為了尊崇德國(guo)天(tian)文學(xue)家約翰內(nei)斯·開(kai)(kai)普勒(le),這(zhe)(zhe)個(ge)任(ren)務(wu)被稱為開(kai)(kai)普勒(le)太(tai)(tai)空(kong)望(wang)遠鏡。開(kai)(kai)普勒(le)是(shi)NASA低成本的(de)(de)(de)發現(xian)計(ji)(ji)劃聚(ju)焦在科學(xue)上(shang)的(de)(de)(de)任(ren)務(wu)。NASA的(de)(de)(de)艾美斯研究中心是(shi)這(zhe)(zhe)個(ge)任(ren)務(wu)的(de)(de)(de)主(zhu)管(guan)機關,提供(gong)主(zhu)要的(de)(de)(de)研究人員(yuan)并(bing)負責地(di)面系統的(de)(de)(de)開(kai)(kai)發、任(ren)務(wu)的(de)(de)(de)執行和科學(xue)資料的(de)(de)(de)分析。
在經過數個月(yue)的努力后,美國航天(tian)局(ju)2013年8月(yue)15日宣布(bu)放(fang)棄修復“開普(pu)勒(le)”太空望(wang)遠鏡。“開普(pu)勒(le)”由此(ci)結束(shu)搜尋太陽(yang)系外(wai)類(lei)地行星的主要任(ren)務,但它仍可能被用于其他科研工(gong)作。
1、哈勃太空望遠(yuan)鏡
哈勃太空望遠鏡
發射時間:1990年
哈(ha)勃(bo)(bo)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)于1990年發射升(sheng)空。20年來這部功(gong)勛卓著的(de)(de)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)重新改(gai)變了(le)(le)我(wo)們對(dui)宇(yu)宙(zhou)的(de)(de)認識,向公眾奉獻(xian)了(le)(le)大(da)批精(jing)彩絕倫的(de)(de)太空靚(jing)照(zhao)。然而哈(ha)勃(bo)(bo)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)遭受了(le)(le)硬(ying)件(jian)失靈的(de)(de)故障,令其無法與地面實現通訊。但美宇(yu)航局(ju)正在制定一個復(fu)蘇“大(da)天文臺(tai)”的(de)(de)計劃,令“哈(ha)勃(bo)(bo)”望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)至少(shao)服役到(dao)2013年。
2、康普頓伽馬射線(xian)太空(kong)望遠鏡
發射時間:1991年
主要功能:尋找(zhao)高能伽馬射線(xian)
宇(yu)宙中(zhong)一些最狂暴的(de)(de)(de)事(shi)件是肉眼所(suo)看(kan)不到的(de)(de)(de)。它們發生在(zai)一種稱為伽(jia)馬射(she)線的(de)(de)(de)光(guang)譜(pu)環境下。伽(jia)馬射(she)線是電磁光(guang)譜(pu)中(zhong)能量最大的(de)(de)(de)光(guang)子(zi)。康普(pu)頓(dun)伽(jia)馬射(she)線太空(kong)望遠(yuan)鏡(jing)重(zhong)達17噸,于1991年經由“亞特蘭蒂斯”號航(hang)天飛機發射(she)升空(kong),用以(yi)觀測宇(yu)宙中(zhong)的(de)(de)(de)高能射(she)線。康普(pu)頓(dun)攜(xie)帶的(de)(de)(de)先進儀器(qi)向(xiang)世人揭示(shi)了高能伽(jia)馬射(she)線爆發的(de)(de)(de)分布情況,使科學家繪制出(chu)諸如上圖這樣(yang)的(de)(de)(de)精(jing)彩(cai)地(di)圖,該圖顯示(shi)集中(zhong)于銀(yin)道面(galactic plane)沿線的(de)(de)(de)伽(jia)馬射(she)線爆發。2000年,在(zai)陀螺(luo)儀發生故障后,康普(pu)頓(dun)被安全(quan)地(di)脫(tuo)離了軌道。
3、錢德拉X射線(xian)太空望遠鏡(jing)
發射時間:1999年
主要(yao)功能:觀測黑洞和超(chao)新星
長期以(yi)(yi)來,科幻作家就喜歡給“超(chao)(chao)人”等虛(xu)構的(de)超(chao)(chao)級大英雄(xiong)賦(fu)予(yu)X射(she)線(xian)(xian)般的(de)視(shi)力(li)(li),這種超(chao)(chao)能(neng)(neng)力(li)(li)可(ke)以(yi)(yi)使他們看清楚普通人看不到的(de)東西。在(zai)錢(qian)德(de)拉X射(she)線(xian)(xian)太空望(wang)遠(yuan)鏡1999年(nian)發射(she)后(hou),現實世(shi)界(jie)的(de)天文學(xue)便(bian)具有了這種超(chao)(chao)能(neng)(neng)力(li)(li)。錢(qian)德(de)拉望(wang)遠(yuan)鏡用以(yi)(yi)觀測黑洞和以(yi)(yi)高能(neng)(neng)光形式存(cun)在(zai)的(de)超(chao)(chao)新星等物體。它拍(pai)攝的(de)具有340年(nian)歷史的(de)超(chao)(chao)新星殘骸(hai)“仙后(hou)座A”向天文學(xue)家揭示了這種爆(bao)發的(de)恒(heng)星可(ke)能(neng)(neng)是(shi)宇宙射(she)線(xian)(xian)的(de)重要來源。宇宙射(she)線(xian)(xian)是(shi)不斷轟(hong)擊(ji)地(di)球(qiu)的(de)高能(neng)(neng)粒(li)子(zi)。
4、XMM-牛頓X射線太(tai)空望遠(yuan)鏡
發射時間:1999年(nian)
主要(yao)功能(neng):不(bu)間(jian)斷觀(guan)測深空
1999年12月,多鏡片X射(she)線(xian)(xian)(xian)觀測(ce)衛(wei)星(xing)(xing)(現稱XMM-牛頓(dun)(dun))發射(she)升空,歐洲(zhou)天文(wen)學家(jia)(jia)從此擁有(you)了他們自(zi)己的(de)(de)X射(she)線(xian)(xian)(xian)觀測(ce)臺(tai)。這顆衛(wei)星(xing)(xing)裝備了三部X射(she)線(xian)(xian)(xian)望遠鏡,因(yin)其(qi)(qi)奇異的(de)(de)望遠鏡飛(fei)行(xing)軌道而著稱,這種飛(fei)行(xing)軌道可(ke)令(ling)其(qi)(qi)長時間(jian)、不間(jian)斷觀測(ce)深空。XMM-牛頓(dun)(dun)讓歐洲(zhou)天文(wen)學界(jie)獲(huo)得了諸多突(tu)破,如觀測(ce)到(dao)迄今在遙遠宇宙看到(dao)的(de)(de)最大星(xing)(xing)系團。這個龐大的(de)(de)星(xing)(xing)系團(上(shang)圖右側)證明了一種稱為暗(an)能量(liang)的(de)(de)神秘(mi)力量(liang)的(de)(de)存在。據說,暗(an)能量(liang)加速了宇宙的(de)(de)膨(peng)脹速度。科學家(jia)(jia)表示,如此巨大的(de)(de)星(xing)(xing)系團可(ke)能是(shi)在宇宙初期形成的(de)(de)。
5、威爾金森微波(bo)各向異性(xing)探測器
發(fa)射時間:2001年(nian)
主要功能(neng):探測早期宇宙結(jie)構
大爆炸(zha)發(fa)生后(hou)約38萬年(nian)(nian),宇(yu)宙(zhou)(zhou)釋放(fang)了(le)(le)(le)大量(liang)輻(fu)(fu)射(she)熱(re),這種輻(fu)(fu)射(she)熱(re)稱為宇(yu)宙(zhou)(zhou)微(wei)波(bo)(bo)背景(jing)輻(fu)(fu)射(she)。按照(zhao)天文(wen)學理論(lun),宇(yu)宙(zhou)(zhou)起源于大爆炸(zha)。美宇(yu)航局在1992年(nian)(nian)發(fa)射(she)了(le)(le)(le)一艘航天器(qi),對宇(yu)宙(zhou)(zhou)微(wei)波(bo)(bo)背景(jing)輻(fu)(fu)射(she)的微(wei)小變化進行探測。威爾金森微(wei)波(bo)(bo)各向異(yi)性探測器(qi)發(fa)射(she)于2001年(nian)(nian),多年(nian)(nian)來一直在研究(jiu)宇(yu)宙(zhou)(zhou)微(wei)波(bo)(bo)背景(jing)輻(fu)(fu)射(she)更為細微(wei)的變化,令科學家對大爆炸(zha)后(hou)宇(yu)宙(zhou)(zhou)狀況有初步(bu)了(le)(le)(le)解(jie)。如上圖所(suo)示,美宇(yu)航局在2003年(nian)(nian)公(gong)布了(le)(le)(le)一幅根(gen)據(ju)威爾金森微(wei)波(bo)(bo)各向異(yi)性探測器(qi)數(shu)據(ju)繪制的早期宇(yu)宙(zhou)(zhou)地圖。這些數(shu)據(ju)證實宇(yu)宙(zhou)(zhou)已擁有137億年(nian)(nian)歷史。
6、斯皮策太空望(wang)遠鏡
斯皮策(ce)太空(kong)望遠鏡(jing)
發射時間(jian):2003年
主要功能:穿透星際氣(qi)體和塵(chen)埃
不知你是(shi)(shi)否有(you)過(guo)爬到山(shan)頂,結果只看到煙霧繚繞景象的(de)(de)經歷。密不透風的(de)(de)星(xing)際(ji)氣(qi)體和(he)塵埃給試圖(tu)了(le)解(jie)遙(yao)遠恒星(xing)和(he)星(xing)系(xi)的(de)(de)天(tian)文學家造(zao)成(cheng)了(le)類似問題。發射(she)于2003年的(de)(de)斯皮(pi)策太空(kong)望遠鏡(右圖(tu))通過(guo)收(shou)集紅(hong)外光(guang),為天(tian)文學家們解(jie)決了(le)這(zhe)個(ge)難(nan)題。紅(hong)外光(guang)是(shi)(shi)與某個(ge)熱量有(you)關的(de)(de)電磁輻射(she)的(de)(de)無形模式,這(zhe)種熱量是(shi)(shi)氣(qi)云(yun)所不能(neng)阻擋(dang)的(de)(de)。通過(guo)斯皮(pi)策太空(kong)望遠鏡攜帶的(de)(de)攝像機,天(tian)文學家對星(xing)系(xi)、新形成(cheng)的(de)(de)行星(xing)系(xi)及形成(cheng)恒星(xing)的(de)(de)區(qu)域(yu)(如左(zuo)側的(de)(de)W5區(qu)域(yu))進行了(le)前所未有(you)的(de)(de)勘(kan)測。
7、費米伽(jia)馬射線太空望遠鏡
發(fa)射(she)時間:2008年
主(zhu)要功(gong)能:研(yan)究黑洞,揭開暗物質神秘面(mian)紗
黑洞被稱(cheng)為太空中的旋渦,將一(yi)切東西吸引在其周圍。但是(shi),當黑洞吞噬恒星(xing)時,它(ta)們還會以(yi)近乎光速的速度向外噴涌(yong)釋放伽(jia)(jia)馬(ma)(ma)射線的氣體。為何會發生這(zhe)種(zhong)情況?2008年7月發射的費米(mi)伽(jia)(jia)馬(ma)(ma)射線太空望(wang)遠鏡(jing)可能會揭(jie)開這(zhe)個謎底,這(zhe)部(bu)望(wang)遠鏡(jing)的目(mu)標是(shi)研究高能輻(fu)射物(wu)(wu),另外還有可能揭(jie)開暗物(wu)(wu)質(zhi)的神秘面紗,有助于(yu)進一(yi)步了解(jie)宇宙中最極端環(huan)境中我們聞所(suo)未聞的物(wu)(wu)質(zhi)。暗物(wu)(wu)質(zhi)是(shi)伽(jia)(jia)馬(ma)(ma)射線爆發的來源。
8、詹姆斯·韋伯(bo)太(tai)空(kong)望(wang)遠鏡
詹姆(mu)斯·韋伯太空望遠鏡
發(fa)射時間:2013年(nian)
主要功能(neng):尋(xun)找(zhao)宇宙最(zui)早形成(cheng)的恒星和星系
詹(zhan)姆斯(si)(si)·韋(wei)伯太(tai)空望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)定于2013年發射,將(jiang)利用其7倍(bei)于哈勃(bo)太(tai)空望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)的(de)(de)聚光能(neng)力對太(tai)空展(zhan)開探索(suo)。詹(zhan)姆斯(si)(si)韋(wei)伯太(tai)空望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)被(bei)看作是哈勃(bo)的(de)(de)“接班(ban)人”,龐大的(de)(de)聚光能(neng)力將(jiang)可能(neng)令(ling)其觀測到宇(yu)宙最早(zao)形(xing)成(cheng)的(de)(de)恒星(xing)(xing)和星(xing)(xing)系。詹(zhan)姆斯(si)(si)·韋(wei)伯望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)的(de)(de)核(he)心部分是18面六邊形(xing)鏡(jing)(jing)子,它們將(jiang)統一行(xing)動,用以聚焦遙遠(yuan)、年輕宇(yu)宙中的(de)(de)物體。最新(xin)研究發現可能(neng)會提供(gong)從恒星(xing)(xing)、星(xing)(xing)系、行(xing)星(xing)(xing)形(xing)成(cheng)到太(tai)陽系演變(bian)等一切事情(qing)的(de)(de)線索(suo)。
望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)小,主要(yao)是用(yong)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)口(kou)(kou)徑(jing)(jing)(jing)來(lai)(lai)衡量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。為(wei)(wei)了對天(tian)體作更仔細的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)研究和觀測,為(wei)(wei)了發現更暗弱的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)天(tian)體,多年(nian)(nian)來(lai)(lai)人們一(yi)(yi)直在(zai)增大(da)(da)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)口(kou)(kou)徑(jing)(jing)(jing)上下功(gong)夫。但是,對不同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)在(zai)口(kou)(kou)徑(jing)(jing)(jing)上有不同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)求。現在(zai)世界上最(zui)(zui)大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)反射望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing),是1975年(nian)(nian)蘇聯(lian)建成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)臺(tai)6米(mi)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)。它(ta)超過(guo)了30年(nian)(nian)來(lai)(lai)一(yi)(yi)直稱為(wei)(wei)“世界之最(zui)(zui)”的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)美國帕洛馬山天(tian)文(wen)臺(tai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)5米(mi)反射望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)。它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)轉動部分總重達800噸(dun),也比美國的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)重200噸(dun)。1978年(nian)(nian),美國一(yi)(yi)臺(tai)組合后(hou)口(kou)(kou)徑(jing)(jing)(jing)相當于4.5米(mi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)多鏡(jing)(jing)(jing)面(mian)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)試運轉。這(zhe)臺(tai)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)由6個(ge)相同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)、口(kou)(kou)徑(jing)(jing)(jing)各為(wei)(wei)1.8米(mi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)卡(ka)塞格(ge)林望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)組成(cheng)(cheng)。6個(ge)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)繞中心軸排(pai)成(cheng)(cheng)六角形,六束(shu)會(hui)聚光(guang)各經一(yi)(yi)塊平(ping)面(mian)鏡(jing)(jing)(jing)射向一(yi)(yi)個(ge)六面(mian)光(guang)束(shu)合成(cheng)(cheng)器,再把六束(shu)光(guang)聚在(zai)一(yi)(yi)個(ge)共同(tong)焦點(dian)上,多鏡(jing)(jing)(jing)面(mian)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)優(you)點(dian)是:口(kou)(kou)徑(jing)(jing)(jing)大(da)(da),鏡(jing)(jing)(jing)筒短,占(zhan)地(di)小,造(zao)價低。目前(qian)口(kou)(kou)徑(jing)(jing)(jing)最(zui)(zui)大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)學望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)是10米(mi)口(kou)(kou)徑(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)凱克望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)。
現(xian)在(zai)(zai)世界上最大的折(zhe)射望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing),是在(zai)(zai)德(de)國(guo)陶登(deng)堡天(tian)文臺安裝的施密(mi)特望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing),改正(zheng)口(kou)(kou)徑1.35米,主鏡(jing)(jing)(jing)口(kou)(kou)徑2米。德(de)國(guo)這臺折(zhe)射鏡(jing)(jing)(jing)也超過(guo)了美(mei)國(guo)最大的施米特望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)。美(mei)國(guo)在(zai)(zai)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)上的兩個(ge)“世界之最”被人相(xiang)繼奪(duo)走了。
1957年(nian)10月11日,世(shi)界上最大(da)的無線電望遠鏡在英國約德(de)雷爾(er)河(he)岸建成(cheng)。它比原計劃提(ti)前(qian)完(wan)成(cheng),用(yong)來跟蹤前(qian)一星期發射的第(di)一顆蘇聯(lian)衛(wei)星。
世界(jie)上(shang)最早的望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)是(shi)1609年意(yi)大利(li)科學家伽(jia)(jia)利(li)略(lve)制造出(chu)(chu)來的。因(yin)此,又(you)稱伽(jia)(jia)利(li)略(lve)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)。這(zhe)是(shi)一(yi)臺(tai)折(zhe)射望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)。他(ta)用一(yi)塊凸透鏡(jing)(jing)(jing)作物鏡(jing)(jing)(jing),一(yi)塊凹鏡(jing)(jing)(jing)作目鏡(jing)(jing)(jing),因(yin)此觀(guan)測到(dao)(dao)的是(shi)正像。伽(jia)(jia)利(li)略(lve)在談(tan)到(dao)(dao)這(zhe)架(jia)世界(jie)上(shang)第一(yi)臺(tai)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)時(shi)說:“多(duo)謝(xie)有了望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing),我們(men)已經能夠(gou)使天(tian)(tian)體離我們(men)比(bi)離亞(ya)里斯(si)多(duo)德近三四十倍,因(yin)此能夠(gou)辨別出(chu)(chu)天(tian)(tian)體上(shang)許多(duo)事情來,都是(shi)亞(ya)里士多(duo)德所沒(mei)有看(kan)見的;別的不談(tan),單是(shi)這(zhe)些太陽(yang)(yang)系黑(hei)子就是(shi)他(ta)絕對看(kan)不到(dao)(dao)的。所以我們(men)要比(bi)亞(ya)里士多(duo)德更有把(ba)握(wo)對待天(tian)(tian)體和(he)太陽(yang)(yang)。”