1、望遠鏡看(kan)(kan)的(de)(de)(de)(de)遠(yuan)近(jin)與人的(de)(de)(de)(de)視(shi)力(li)有(you)關。例如視(shi)力(li)表(biao)上的(de)(de)(de)(de)字母:“E” 放在5米(mi)遠(yuan)測(ce)試的(de)(de)(de)(de)時候,視(shi)力(li)好(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)人可以看(kan)(kan)見(jian)最(zui)下(xia)面(mian)的(de)(de)(de)(de)一(yi)行(xing),近(jin)視(shi)眼(yan)(yan)的(de)(de)(de)(de)人可能只能看(kan)(kan)見(jian)前面(mian)的(de)(de)(de)(de)幾行(xing)大“E”。如果把視(shi)力(li)表(biao)放到50米(mi)遠(yuan),用10倍(bei)的(de)(de)(de)(de)望(wang)遠(yuan)鏡,相當(dang)于拉近(jin)了10倍(bei)(和5米(mi)遠(yuan)一(yi)樣)。視(shi)力(li)好(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)人仍然可以看(kan)(kan)見(jian)最(zui)下(xia)面(mian)的(de)(de)(de)(de)一(yi)行(xing),近(jin)視(shi)眼(yan)(yan)的(de)(de)(de)(de)人還是只能看(kan)(kan)見(jian)前面(mian)的(de)(de)(de)(de)幾行(xing)大“E”,最(zui)下(xia)面(mian)的(de)(de)(de)(de)還是看(kan)(kan)不(bu)清(qing)(qing)楚(chu)。近(jin)視(shi)的(de)(de)(de)(de)人會說(shuo)(shuo)這個望(wang)遠(yuan)鏡看(kan)(kan)不(bu)到50米(mi),連最(zui)下(xia)面(mian)的(de)(de)(de)(de)字母都看(kan)(kan)不(bu)清(qing)(qing)楚(chu),而視(shi)力(li)好(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)人會說(shuo)(shuo)這個望(wang)遠(yuan)鏡很好(hao)(hao),連50米(mi)處視(shi)力(li)表(biao)最(zui)下(xia)面(mian)的(de)(de)(de)(de)E還是看(kan)(kan)的(de)(de)(de)(de)很清(qing)(qing)楚(chu)。你能說(shuo)(shuo)這個望(wang)遠(yuan)鏡只能看(kan)(kan)50米(mi)嗎(ma)?
2、望遠(yuan)鏡(jing)(jing)看(kan)(kan)(kan)的(de)(de)遠(yuan)近(jin)與物體大小有關。例如:1000米(mi)(mi)(mi)處(chu)(chu)有一(yi)個螞(ma)蟻,你用(yong)10倍(bei)的(de)(de)望遠(yuan)鏡(jing)(jing),相當于把螞(ma)蟻拉近(jin)到(dao)(dao)100米(mi)(mi)(mi)處(chu)(chu)看(kan)(kan)(kan),你肯定還(huan)是(shi)(shi)看(kan)(kan)(kan)不到(dao)(dao)。你能(neng)不能(neng)說這個望遠(yuan)鏡(jing)(jing)看(kan)(kan)(kan)不到(dao)(dao)1000米(mi)(mi)(mi)?如果(guo)在1000米(mi)(mi)(mi)處(chu)(chu)是(shi)(shi)個人,你用(yong)10倍(bei)的(de)(de)望遠(yuan)鏡(jing)(jing),相當于把人拉近(jin)到(dao)(dao)100米(mi)(mi)(mi)處(chu)(chu)看(kan)(kan)(kan),你肯定看(kan)(kan)(kan)的(de)(de)很清楚。用(yong)望遠(yuan)鏡(jing)(jing)可(ke)以很清楚的(de)(de)看(kan)(kan)(kan)見38萬公里處(chu)(chu)月(yue)亮(liang)的(de)(de)環行山(shan),卻看(kan)(kan)(kan)不見離我們近(jin)得多的(de)(de)地球衛星,就(jiu)是(shi)(shi)這個道(dao)理。
3、望遠鏡看的(de)(de)遠近(jin)與空(kong)氣質量有關(guan)。例如用(yong)同(tong)一架望遠鏡,同(tong)一個人(ren)觀察(cha)1000米處的(de)(de)廣(guang)告牌。在雨后、有太(tai)陽晴朗(lang)的(de)(de)天(tian)氣下(xia),可以清(qing)楚(chu)的(de)(de)看清(qing)楚(chu)廣(guang)告牌上(shang)的(de)(de)小字。而在陰天(tian)無太(tai)陽、空(kong)氣中有汽車尾氣、灰(hui)塵(chen)的(de)(de)情況下(xia),可能就(jiu)看不(bu)清(qing)楚(chu)。更(geng)進(jin)一步,如果有霧(wu),也(ye)(ye)就(jiu)是空(kong)氣中有大量懸浮顆粒,能見度降(jiang)低(di),你可能連5米也(ye)(ye)看不(bu)到。這就(jiu)是大霧(wu)天(tian)氣為什么封鎖高(gao)速(su)公路的(de)(de)原因。
4、望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)看(kan)的(de)(de)遠(yuan)(yuan)近與望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)本身(shen)品(pin)質有關。兩個望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)一樣的(de)(de)參(can)數(shu)(倍數(shu),口(kou)徑,視野范圍(wei)視場(chang),出瞳(tong)距離(li),出瞳(tong)直徑),大(da)小外(wai)型(xing)完全相同的(de)(de)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing),價格(ge)可能相差幾倍甚至更多,這沒有什么奇怪的(de)(de)。望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)的(de)(de)價格(ge)和倍數(shu)關系不大(da),軍用(yong)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)幾乎沒有超過(guo)10倍的(de)(de)。望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)的(de)(de)鏡(jing)(jing)片、棱(leng)鏡(jing)(jing)、鍍膜、結構件決定了(le)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)的(de)(de)品(pin)質。好的(de)(de)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)透光率可以(yi)達到90%以(yi)上,差的(de)(de)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)只(zhi)有50%-60%,差的(de)(de)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)看(kan)天空明顯(xian)邊暗。
看(kan)(kan)到這里你應(ying)該明白(bai)為(wei)什(shen)么望(wang)遠(yuan)鏡(jing)沒有看(kan)(kan)的遠(yuan)近(jin)(jin)這個(ge)數據?只(zhi)要(yao)有無(wu)限大(da)的物(wu)體,望(wang)遠(yuan)鏡(jing)就可以看(kan)(kan)無(wu)限遠(yuan)。幾百光年(nian)的星球,我(wo)們(men)(men)(men)不(bu)用(yong)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)都可以看(kan)(kan)見,用(yong)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)同樣能(neng)看(kan)(kan)見。月(yue)亮(liang)都離我(wo)們(men)(men)(men)很(hen)遠(yuan)(38萬公(gong)里),我(wo)們(men)(men)(men)用(yong)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)也(ye)可以看(kan)(kan)見。但(dan)分子,原(yuan)子等無(wu)論你用(yong)多(duo)好(hao)的望(wang)遠(yuan)鏡(jing),多(duo)么近(jin)(jin)的距離,也(ye)看(kan)(kan)不(bu)見,為(wei)什(shen)么?因為(wei)它(ta)們(men)(men)(men)太小!
望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)是一種用于觀察遠(yuan)(yuan)距離物(wu)體的目視光學(xue)儀器(qi),能把(ba)遠(yuan)(yuan)物(wu)很小的張角(jiao)按一定(ding)倍率(lv)放(fang)大,使之在像(xiang)空間具有較大的張角(jiao),使本(ben)來無法用肉(rou)眼看清或分辨的物(wu)體變清晰可辨。所以,望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)是天(tian)文(wen)和地(di)面觀測中不可缺少(shao)的工具。它是一種通過物(wu)鏡(jing)和目鏡(jing)使入射的平行光束仍保持平行射出(chu)的光學(xue)系統。一般分為三(san)種。
折射望(wang)(wang)遠鏡(jing)是用透(tou)(tou)鏡(jing)作(zuo)(zuo)物鏡(jing)的望(wang)(wang)遠鏡(jing)。分(fen)為(wei)兩種類型(xing):由凹透(tou)(tou)鏡(jing)作(zuo)(zuo)目鏡(jing)的稱伽利略望(wang)(wang)遠鏡(jing)。由凸透(tou)(tou)鏡(jing)作(zuo)(zuo)目鏡(jing)的稱開(kai)普勒望(wang)(wang)遠鏡(jing)。
伽利略望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)是(shi)物鏡(jing)(jing)是(shi)凸透鏡(jing)(jing)而(er)目(mu)鏡(jing)(jing)是(shi)凹透鏡(jing)(jing)的(de)(de)(de)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)。光線經過物鏡(jing)(jing)折射所成的(de)(de)(de)實(shi)像在目(mu)鏡(jing)(jing)的(de)(de)(de)后方(fang)(靠近人(ren)目(mu)的(de)(de)(de)后方(fang))焦(jiao)點(dian)(dian)上,這像對(dui)目(mu)鏡(jing)(jing)是(shi)一個(ge)虛(xu)像,因(yin)此經它(ta)(ta)折射后成一放大的(de)(de)(de)正立虛(xu)像。伽利略望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)的(de)(de)(de)放大率等于物鏡(jing)(jing)焦(jiao)距(ju)與目(mu)鏡(jing)(jing)焦(jiao)距(ju)的(de)(de)(de)比值。其優(you)點(dian)(dian)是(shi)鏡(jing)(jing)筒短而(er)能(neng)(neng)成正像,但(dan)它(ta)(ta)的(de)(de)(de)視野比較小。把兩個(ge)放大倍數不高的(de)(de)(de)伽利略望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)并列一起(qi)、中間用一個(ge)螺栓(shuan)鈕可以同時(shi)調節其清晰程度的(de)(de)(de)裝置(zhi),稱(cheng)為“觀劇鏡(jing)(jing)”。因(yin)攜帶方(fang)便,常用以觀看(kan)表演等。伽利略發明(ming)的(de)(de)(de)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)在人(ren)類認識自然的(de)(de)(de)歷史中占有重要地位。其優(you)點(dian)(dian)是(shi)結構簡單(dan),能(neng)(neng)直接成正像。
開(kai)普勒望(wang)遠鏡由兩個凸透鏡構成。由于兩者之(zhi)間有一個實像,可方便的安裝(zhuang)分(fen)劃板,并且各種(zhong)性能(neng)優良,所以(yi)目前軍用(yong)(yong)望(wang)遠鏡,小型天文望(wang)遠鏡等專業級的望(wang)遠鏡都采(cai)用(yong)(yong)此(ci)種(zhong)結(jie)構。但這種(zhong)結(jie)構成像是倒立(li)的,所以(yi)要在中間增加正像系統。
正(zheng)像(xiang)(xiang)(xiang)系統(tong)(tong)分為兩類:棱鏡(jing)正(zheng)像(xiang)(xiang)(xiang)系統(tong)(tong)和(he)透鏡(jing)正(zheng)像(xiang)(xiang)(xiang)系統(tong)(tong)。我(wo)們常(chang)見的(de)前寬后(hou)窄的(de)典(dian)型雙(shuang)筒望遠鏡(jing)既(ji)采(cai)用了雙(shuang)直(zhi)角棱鏡(jing)正(zheng)像(xiang)(xiang)(xiang)系統(tong)(tong)。這種系統(tong)(tong)的(de)優點是在正(zheng)像(xiang)(xiang)(xiang)的(de)同(tong)時(shi)將光(guang)軸(zhou)兩次折疊(die),從而大大減小了望遠鏡(jing)的(de)體積和(he)重量。透鏡(jing)正(zheng)像(xiang)(xiang)(xiang)系統(tong)(tong)采(cai)用一組(zu)復雜的(de)透鏡(jing)來將像(xiang)(xiang)(xiang)倒(dao)轉,成(cheng)本較高(gao)。
因(yin)單透(tou)鏡(jing)(jing)物(wu)鏡(jing)(jing)色差(cha)(cha)和(he)球差(cha)(cha)都相當嚴(yan)重,現代的(de)折射望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)常用兩塊(kuai)或(huo)兩塊(kuai)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)應(ying)用最普(pu)遍。它由相距很近的(de)一塊(kuai)冕牌玻璃制成的(de)凸透(tou)鏡(jing)(jing)和(he)一塊(kuai)火石玻璃制成的(de)凹(ao)透(tou)鏡(jing)(jing)組(zu)成,對兩個(ge)特定(ding)的(de)波(bo)(bo)長完全(quan)消除位置色差(cha)(cha),對其(qi)余波(bo)(bo)長的(de)位置色差(cha)(cha)也可(ke)相應(ying)減(jian)弱,如圖2所示。
在滿足一(yi)定(ding)設計條件(jian)時,還可消(xiao)去球差和(he)彗差。由(you)于(yu)剩余色差和(he)其(qi)他像差的(de)(de)(de)影響,雙(shuang)透(tou)鏡(jing)(jing)物(wu)鏡(jing)(jing)的(de)(de)(de)相對口(kou)徑較(jiao)小,一(yi)般(ban)為1/15-1/20,很(hen)少大于(yu)1/7,可用視場(chang)也不大。口(kou)徑小于(yu)8厘米的(de)(de)(de)雙(shuang)透(tou)鏡(jing)(jing)物(wu)鏡(jing)(jing)可將兩(liang)塊透(tou)鏡(jing)(jing)膠(jiao)合在一(yi)起,稱雙(shuang)膠(jiao)合物(wu)鏡(jing)(jing) ,留(liu)有一(yi)定(ding)間(jian)隙未膠(jiao)合的(de)(de)(de)稱雙(shuang)分離物(wu)鏡(jing)(jing)。
為了(le)增大相對口(kou)徑和(he)視場,可(ke)采(cai)用(yong)多透(tou)鏡(jing)物鏡(jing)組。對于(yu)伽利略望(wang)遠鏡(jing)來說,結構非(fei)常簡(jian)單,光能損(sun)失少。鏡(jing)筒短,很輕便。而且成正像,但(dan)倍數(shu)小視野窄,一般用(yong)于(yu)觀劇鏡(jing)和(he)玩具望(wang)遠鏡(jing)。對于(yu)開普勒望(wang)遠鏡(jing)來說,需要(yao)在物鏡(jing)后面添(tian)加棱鏡(jing)組或透(tou)鏡(jing)組來轉像,使眼(yan)睛(jing)觀察到的是正像。一般的折射望(wang)遠鏡(jing)都是采(cai)用(yong)開普勒結構。
由于折(zhe)(zhe)射(she)(she)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)的(de)(de)成像質量比反射(she)(she)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)好,視(shi)場大,使用方(fang)便,易于維護,中小型(xing)天文望(wang)遠(yuan)鏡(jing)及許多(duo)專用儀器多(duo)采用折(zhe)(zhe)射(she)(she)系統,但大型(xing)折(zhe)(zhe)射(she)(she)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)制造起來比反射(she)(she)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)困(kun)難得多(duo),因(yin)為冶(ye)煉(lian)大口(kou)徑(jing)的(de)(de)優質透鏡(jing)非常困(kun)難,且存(cun)在玻璃對光線的(de)(de)吸(xi)收問題,所以大口(kou)徑(jing)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)都采用反射(she)(she)式。
反射望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)是(shi)用(yong)凹面反射鏡(jing)作物鏡(jing)的望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)。可分為牛頓望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)卡塞格林(lin)望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)等幾種類型。
其中(zhong)牛頓望遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)的(de)原理是使用(yong)一(yi)個(ge)彎曲的(de)鏡(jing)面將光線反(fan)射(she)到(dao)一(yi)個(ge)焦點上(shang)。這(zhe)種設計(ji)方法比使用(yong)透(tou)鏡(jing)將物體放大(da)的(de)倍數高出數倍。它采用(yong)拋物面鏡(jing)作(zuo)為主(zhu)鏡(jing),光進(jin)入鏡(jing)筒的(de)底端,然后折回開口處的(de)第二反(fan)射(she)鏡(jing)(平面的(de)對角反(fan)射(she)鏡(jing)),再(zai)次改變方向進(jin)入目鏡(jing)焦平面。目鏡(jing)為便于觀察(cha),被安(an)置(zhi)靠近望遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)鏡(jing)筒頂部的(de)側方,如圖3所(suo)示。牛頓反(fan)射(she)望遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)用(yong)平面鏡(jing)替換昂貴笨重(zhong)的(de)透(tou)鏡(jing)收集和聚焦光線,從而降(jiang)低了成本(ben)。
牛(niu)頓(dun)(dun)反(fan)(fan)射望遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)系(xi)統擁有焦距長達1000mm而(er)仍然(ran)相(xiang)對地緊湊(cou)和便攜。因為(wei)主鏡(jing)(jing)(jing)被(bei)暴露在空氣(qi)和塵(chen)土中(zhong),牛(niu)頓(dun)(dun)反(fan)(fan)射器望遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)要(yao)求更多維護與保養。然(ran)而(er),這(zhe)個小(xiao)缺點不阻礙這(zhe)個類型望遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)的(de)大眾化,對于那些想要(yao)一(yi)臺價格經濟,但仍然(ran)可(ke)以解(jie)決觀測(ce)微弱,遙遠(yuan)(yuan)(yuan)的(de)目標的(de)用戶來(lai)說,牛(niu)頓(dun)(dun)反(fan)(fan)射望遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)是(shi)一(yi)個理想的(de)選擇(ze)。由于光(guang)學系(xi)統的(de)原理,牛(niu)頓(dun)(dun)望遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)的(de)成像(xiang)(xiang)是(shi)一(yi)個倒像(xiang)(xiang),倒像(xiang)(xiang)并(bing)不影響天文觀測(ce),因此牛(niu)頓(dun)(dun)反(fan)(fan)射望遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)是(shi)天文學使用的(de)最佳(jia)選擇(ze)。通過(guo)正(zheng)像(xiang)(xiang)鏡(jing)(jing)(jing)等(deng)附加鏡(jing)(jing)(jing)頭,可(ke)以將(jiang)圖像(xiang)(xiang)校正(zheng)過(guo)來(lai),但會降低成像(xiang)(xiang)質(zhi)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)(jing)頭,次鏡(jing)(jing)通常安裝(zhuang)在(zai)封(feng)(feng)閉望(wang)遠鏡(jing)(jing)鏡(jing)(jing)筒的(de)(de)透(tou)明(ming)光學玻璃板上的(de)(de)光學平(ping)臺。這樣的(de)(de)裝(zhuang)置可(ke)以消除蜘蛛(zhu)型支撐架造成(cheng)的(de)(de)"星狀"散射效(xiao)應(ying)。封(feng)(feng)閉鏡(jing)(jing)筒雖然會造成(cheng)集光量(liang)的(de)(de)損失(shi),但鏡(jing)(jing)筒可(ke)以保持干凈,主鏡(jing)(jing)也(ye)能得到保護。
它利用雙(shuang)(shuang)曲(qu)面(mian)(mian)和拋物(wu)面(mian)(mian)反(fan)射的(de)(de)(de)一(yi)些特性,凹(ao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)拋物(wu)面(mian)(mian)反(fan)射鏡(jing)(jing)(jing)可以(yi)(yi)將平行于光(guang)(guang)軸入射的(de)(de)(de)所有(you)光(guang)(guang)線匯聚在(zai)(zai)單一(yi)的(de)(de)(de)點(dian)(dian)(dian)上(shang)(shang)-焦點(dian)(dian)(dian)。凸面(mian)(mian)的(de)(de)(de)雙(shuang)(shuang)曲(qu)面(mian)(mian)反(fan)射鏡(jing)(jing)(jing)有(you)兩個(ge)(ge)(ge)焦點(dian)(dian)(dian),會(hui)將所有(you)通過其中一(yi)個(ge)(ge)(ge)焦點(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)線反(fan)射至另一(yi)個(ge)(ge)(ge)焦點(dian)(dian)(dian)上(shang)(shang)。這(zhe)一(yi)類型望遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)鏡(jing)(jing)(jing)片在(zai)(zai)設計上(shang)(shang)會(hui)安放在(zai)(zai)共享一(yi)個(ge)(ge)(ge)焦點(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)位置上(shang)(shang),以(yi)(yi)便光(guang)(guang)線能在(zai)(zai)雙(shuang)(shuang)曲(qu)面(mian)(mian)鏡(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)另一(yi)個(ge)(ge)(ge)焦點(dian)(dian)(dian)上(shang)(shang)成像(xiang)以(yi)(yi)便觀測,通常(chang)外部的(de)(de)(de)目鏡(jing)(jing)(jing)也(ye)會(hui)在(zai)(zai)這(zhe)個(ge)(ge)(ge)點(dian)(dian)(dian)上(shang)(shang)。拋物(wu)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)主鏡(jing)(jing)(jing)將進入望遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)平行光(guang)(guang)線反(fan)射并(bing)匯聚在(zai)(zai)焦點(dian)(dian)(dian)上(shang)(shang),這(zhe)個(ge)(ge)(ge)點(dian)(dian)(dian)也(ye)是雙(shuang)(shuang)曲(qu)線面(mian)(mian)鏡(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)一(yi)個(ge)(ge)(ge)焦點(dian)(dian)(dian)。然(ran)后(hou)雙(shuang)(shuang)曲(qu)面(mian)(mian)鏡(jing)(jing)(jing)將這(zhe)些光(guang)(guang)線反(fan)射至另一(yi)個(ge)(ge)(ge)焦點(dian)(dian)(dian),就可以(yi)(yi)在(zai)(zai)那兒觀察影像(xiang)。
反(fan)(fan)射(she)望(wang)(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)優點(dian)是(shi)不(bu)存在(zai)色差(cha)(cha),當物(wu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)采用拋物(wu)面(mian)時,還(huan)可(ke)(ke)(ke)消(xiao)去(qu)球差(cha)(cha)。但為了減小(xiao)其它像差(cha)(cha)的(de)(de)(de)(de)影響,可(ke)(ke)(ke)用視場(chang)較(jiao)小(xiao)。對制(zhi)(zhi)造(zao)反(fan)(fan)射(she)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)材料只(zhi)要(yao)求膨脹系(xi)數較(jiao)小(xiao)、應力小(xiao)和(he)便于(yu)(yu)磨制(zhi)(zhi)。磨好(hao)的(de)(de)(de)(de)反(fan)(fan)射(she)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)一(yi)(yi)般在(zai)表面(mian)鍍一(yi)(yi)層鋁膜,鋁膜在(zai)2000-9000埃波段范圍的(de)(de)(de)(de)反(fan)(fan)射(she)率都大(da)于(yu)(yu)80%,因(yin)而除(chu)(chu)光(guang)學(xue)波段外,反(fan)(fan)射(she)望(wang)(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)還(huan)適于(yu)(yu)對近紅(hong)外和(he)近紫外波段進行(xing)研究。反(fan)(fan)射(she)望(wang)(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)相(xiang)對口(kou)徑可(ke)(ke)(ke)以做得(de)較(jiao)大(da),主(zhu)焦點(dian)式反(fan)(fan)射(she)望(wang)(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)相(xiang)對口(kou)徑約為1/5-1/2.5,甚至更大(da),而且除(chu)(chu)牛頓望(wang)(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)外,鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)筒的(de)(de)(de)(de)長度比系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)焦距(ju)要(yao)短得(de)多,加(jia)上主(zhu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)只(zhi)有一(yi)(yi)個表面(mian)需(xu)要(yao)加(jia)工(gong),這(zhe)就大(da)大(da)降低了造(zao)價(jia)和(he)制(zhi)(zhi)造(zao)的(de)(de)(de)(de)困難,因(yin)此目前口(kou)徑大(da)于(yu)(yu)1.34米(mi)的(de)(de)(de)(de)光(guang)學(xue)望(wang)(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)全部是(shi)反(fan)(fan)射(she)望(wang)(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)。一(yi)(yi)架(jia)較(jiao)大(da)口(kou)徑的(de)(de)(de)(de)反(fan)(fan)射(she)望(wang)(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing),通過變換不(bu)同的(de)(de)(de)(de)副鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing),可(ke)(ke)(ke)獲得(de)主(zhu)焦點(dian)系(xi)統(tong)(或牛頓系(xi)統(tong))、卡塞格(ge)林系(xi)統(tong)和(he)折軸(zhou)系(xi)統(tong)。這(zhe)樣,一(yi)(yi)架(jia)望(wang)(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)便可(ke)(ke)(ke)獲得(de)幾種不(bu)同的(de)(de)(de)(de)相(xiang)對口(kou)徑和(he)視場(chang)。反(fan)(fan)射(she)望(wang)(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)主(zhu)要(yao)用于(yu)(yu)天體物(wu)理(li)方面(mian)的(de)(de)(de)(de)工(gong)作。
這種(zhong)望(wang)遠鏡(jing)是(shi)(shi)在球(qiu)(qiu)面(mian)反射(she)鏡(jing)的(de)(de)基礎(chu)上,再加入用于校正(zheng)像差的(de)(de)折射(she)元件,可以避免困難(nan)的(de)(de)大(da)型非(fei)球(qiu)(qiu)面(mian)加工,又能獲(huo)得良好的(de)(de)像質(zhi)量。比較著名的(de)(de)有施(shi)密特望(wang)遠鏡(jing),如圖5所示(shi)。它在球(qiu)(qiu)面(mian)反射(she)鏡(jing)的(de)(de)球(qiu)(qiu)心位置(zhi)處(chu)放置(zhi)一(yi)施(shi)密特校正(zheng)板(ban)。它是(shi)(shi)一(yi)個面(mian)是(shi)(shi)平面(mian),另一(yi)個面(mian)是(shi)(shi)輕度變形的(de)(de)非(fei)球(qiu)(qiu)面(mian),使光束的(de)(de)中心部(bu)分略有會聚(ju),而外圍部(bu)分略有發散,正(zheng)好矯正(zheng)球(qiu)(qiu)差和彗差。
馬(ma)克蘇(su)托(tuo)夫望遠鏡(jing)(jing)的(de)(de)光學(xue)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong),由一(yi)個凹(ao)(ao)球(qiu)面反射鏡(jing)(jing)和(he)加(jia)在(zai)前面的(de)(de)一(yi)塊改(gai)正球(qiu)差(cha)(cha)(cha)的(de)(de)透(tou)鏡(jing)(jing)組成(cheng),如圖(tu)6所(suo)(suo)(suo)示。改(gai)正透(tou)鏡(jing)(jing)是球(qiu)面的(de)(de),它(ta)的(de)(de)兩(liang)個表(biao)面的(de)(de)曲(qu)(qu)率(lv)半徑(jing)(jing)相(xiang)差(cha)(cha)(cha)不大(da),但(dan)有相(xiang)當大(da)的(de)(de)曲(qu)(qu)率(lv)和(he)厚度,透(tou)鏡(jing)(jing)呈彎(wan)月(yue)(yue)形。所(suo)(suo)(suo)以,這種系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)有時(shi)也稱為彎(wan)月(yue)(yue)鏡(jing)(jing)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)。適當選擇(ze)透(tou)鏡(jing)(jing)兩(liang)面的(de)(de)曲(qu)(qu)率(lv)半徑(jing)(jing)和(he)厚度,可(ke)以使(shi)彎(wan)月(yue)(yue)透(tou)鏡(jing)(jing)產生(sheng)足(zu)以補償凹(ao)(ao)球(qiu)面鏡(jing)(jing)的(de)(de)球(qiu)差(cha)(cha)(cha),同時(shi)又滿足(zu)消色差(cha)(cha)(cha)條件。在(zai)整個系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)中適當調節彎(wan)月(yue)(yue)透(tou)鏡(jing)(jing)與球(qiu)面鏡(jing)(jing)之(zhi)間的(de)(de)距離,就能(neng)夠對(dui)彗差(cha)(cha)(cha)進(jin)行校正。馬(ma)克蘇(su)托(tuo)夫望遠鏡(jing)(jing)光學(xue)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)像(xiang)散很小,但(dan)場曲(qu)(qu)比較大(da),所(suo)(suo)(suo)以必(bi)須采用和(he)焦面相(xiang)符合(he)的(de)(de)曲(qu)(qu)面底片。彎(wan)月(yue)(yue)透(tou)鏡(jing)(jing)第二(er)面的(de)(de)中央部分可(ke)磨成(cheng)曲(qu)(qu)率(lv)半徑(jing)(jing)更(geng)長的(de)(de)球(qiu)面(也可(ke)以是一(yi)個膠合(he)上去(qu)的(de)(de)鏡(jing)(jing)片,構成(cheng)具有所(suo)(suo)(suo)需相(xiang)對(dui)口徑(jing)(jing)的(de)(de)馬(ma)克蘇(su)托(tuo)夫-卡塞(sai)格林(lin)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong),也可(ke)直接將彎(wan)月(yue)(yue)鏡(jing)(jing)中央部分鍍鋁構成(cheng)馬(ma)克蘇(su)托(tuo)夫-卡塞(sai)格林(lin)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)。
除了施密(mi)特望(wang)遠鏡(jing)和馬克蘇托夫(fu)望(wang)遠鏡(jing),還(huan)有這兩種望(wang)遠鏡(jing)的(de)衍生(sheng)型,如超施密(mi)特望(wang)遠鏡(jing),貝克―努恩照相機等。在折(zhe)反(fan)射望(wang)遠鏡(jing)中,由(you)反(fan)射鏡(jing)成像(xiang),折(zhe)射鏡(jing)用于(yu)(yu)校正像(xiang)差。它(ta)的(de)特點是相對口徑很大(甚至可大于(yu)(yu)1),光力強,視場廣闊,像(xiang)質優良。適于(yu)(yu)巡天攝(she)影和觀測星(xing)(xing)云、彗星(xing)(xing)、流星(xing)(xing)等天體。小(xiao)型目視望(wang)遠鏡(jing)若采用折(zhe)反(fan)射卡塞格(ge)林(lin)系統,鏡(jing)筒可非(fei)常短(duan)小(xiao)。