折射式望远镜

一、问题及建议作为一个学生，或者工薪发烧友，甚至“先富起来”的少数天文爱好者，在选择望远镜，尤其第一次面对口径、焦距、镀膜这些名词时，都会感到眼花缭乱，这时最好的办法就是先加入到当地的天文爱好者组织中，这样你就会有机会先实际使用一下别人手中的望远镜，再根据自己的需要作出决定。

在购买望远镜之前，还应该先仔细考虑以下几个问题：1、你准备花多少力量和时间来熟悉天空？如果你对夜空和要观测的天体足够熟悉，而且不认为对照星图自己找星是一项苦差使的化，那么你就可以选择较便宜、更加便携、较轻也较易于使用的望远镜。

反之，那些带有精密坐标机构，甚至计算机控制自动找星的望远镜将是最佳选择。

需要说明的是随着电子工业的发展以及规模生产的优势，目前国际上主要望远镜生产厂家的全自动望远镜的价格越来越趋于合理，绝非高不可攀。

2、你的观测地有多远？如何搬运你的望远镜，以及搬运时你愿意付出多少劳动？这个问题的答案不但决定着望远镜的口径，也关系到望远镜的光学结构。

请记住一条由无数天文爱好者付出了很多代价得出的结论，即望远镜的使用频率与其重量成反比。

我们认为一台经常被带出去观测的望远镜要远远好于那些由于太笨重而被留在家里的望远镜。

3、你要哪些附件？多数现代的望远镜都有着五花八门的功能和数不清的附件，但实际观测中用得到的（至少是经常用到的）却屈指可数。

我们发现包括笔者在内的大多数爱好者都喜欢"基本的"望远镜，太多的功能和附件带来的益处要远小于它们给你带来的经济负担。

4、你是否打算进行天体摄影、或是CCD成像？“天体摄影”和“CCD”都是昂贵的，通常初学者要花费几个望远镜的代价和几年的时间才能构造满意的装备和得到满意的结果。

决定一台望远镜性能的最重要的参数是口径，口径越大就能看到越暗的天体，也能分辨出越多的细节。

但是口径并不意味着一切，一台工艺水平很差的望远镜无法达到它应该达到的性能，甚至无法工作。

幸运的是对于爱好者使用的口径，无论是光学还是机械的加工难度都不大，一般的制造商只要认真对待，都能生产出令人满意的产品。

什么是望远镜？望远镜是一种用于观测远处物体的光学仪器，被广泛用于天文学、地质学、生态学和军事等领域。

它的工作原理是通过透镜或凸面镜将光线聚集起来，使得远处的物体看起来更加清晰。

以下是关于望远镜的几个要点：1. 望远镜的起源及发展希腊哲学家伊壁鸠鲁曾首先提出了凸透镜的原理，并将其制成了放大镜。

1570年，伽利略用放大镜观察到了木星四颗卫星；1608年，来自荷兰的望远镜制造商汉斯·利珀雷创造出了一种透镜对物体放大的仪器，可使物体看得更远、更清晰。

此后，望远镜经历了不断的改进和发展，其中最大程度的改变是从透镜到望远镜上反射式的变化。

2. 望远镜的种类及用途目前，望远镜大致分为两种类型：折射式望远镜和反射式望远镜。

折射式望远镜适用于观察天体或地球上的远处景象，而反射式望远镜适用于观察更微小的物体，比如细胞和分子等。

根据用途的不同，望远镜还分为天文望远镜、地球观测望远镜、军事望远镜、生态观测望远镜等多种类型。

3. 望远镜观测的重要性望远镜的应用范围广泛，其中天文学是望远镜观测的最常见领域。

望远镜帮助人类更好地了解太阳系和宇宙，更好地发现和研究行星、卫星、彗星、恒星、黑洞等。

此外，望远镜在地球观测方面也发挥着重要作用，帮助我们了解地球各个方面的数据和地貌变化状况。

4. 望远镜应用的展望未来，随着科技的进步，望远镜将会不断发展和创新。

例如，会推出更先进的望远镜，比如代表着现代天文学发展的哈勃太空望远镜，未来还可以开展探索，也可以通过开发更高级的望远镜来进行更深入的研究。

总之，望远镜作为观测天体和地球的工具，一直是科学家、学者们的无价之宝。

随着技术进步和科学发展，望远镜必将在更广泛的领域内发挥更重要的作用，为人类的探秘工作做出更加卓越的贡献。

天文望远镜结构望远镜按光学结构主要分三大类型：折射式、反射式、及折反射式。

折射式望远镜十七世纪初由科学家伽利略发明，是最早出现的望远镜。

当时的折射镜十分简单，镜筒上端是单片凸透镜片，另一端焦点位置则用一片凹透镜片作为目镜把成像放大，所以成像出现很大色差，极影响成像的清晰度，直至后期消色差物镜被发明，望远的质素才大为改善。

消色差物镜基本上由两片不同折射率的玻璃透镜组成，达到消除色差效果。

现代的折射镜都是采用消色差物镜组合低品质或玩具的例外，更高要求的则采用三镜片物镜，或使用低色散玻璃，如萤石玻璃等来制造物镜，但这类望远镜售价十分高昂。

目前，技术水平较高的厂家以传统标准光学玻璃制造的消色差物镜己达到颇理想效果，近年由于技术提高和产量增加，供应业余爱好者的商品售价更较多年前便宜。

反射式望远镜折射镜出现后约半个世纪 1668年, 科学家牛顿发明了反射镜，所以这类望远镜一直以牛顿式反射镜Newtonian 称呼。

当时牛顿认为折射镜的透镜做成色差，影响成像的清晰度，所以发明了反射镜，因为反射镜不会做成色差现象。

牛顿式反射镜是由一块凹反射主镜及一块平面副镜组成，平面副镜放置在镜筒前端成 45 度角，光线进入镜筒后，经主镜反射回前端的副镜再屈折 90 度至镜筒外侧聚焦成像，再经目镜放大。

所以牛顿式反射镜是在镜筒上端外侧观看。

牛顿当年的反射镜采用铜材料制成主镜，后来才发展至采用玻璃并披上金属银作反射膜，现今的主镜和副镜都是镀上铝金属膜和加上保护膜，望远镜可使用很长时间而无须重镀反射膜。

牛顿式反射镜是三类型望远镜中最易制造的一种，所以业余者自制天文镜也造反这款型式，对于家生产来说，牛顿式反射镜自然是售价最便宜，所以亦较多入门者选用。

折反射式望远镜是二十世纪才发明的望远镜，这类望远镜有两类开式，一类是施密特卡式zSchmidt Cassegrain，另一类是马克苏托夫式zMaksutov，但大多数厂制望远镜都以施密特式为主，原因是施密特式的矫正透镜较易生产大口径，所以这类望远镜在口径上有很多选择，而大口径的马克苏托夫望远镜生产困难及售价非常昂贵，所以商品都以小口径为多。

折射望远镜折射望远镜（refractingtelescope）是一种使用透镜做物镜，利用屈光成像的望远镜。

折射望远镜具有宽广的视野，高对比度和良好的清楚度。

折射望远镜采纳透镜作为主镜，光线通过镜头和镜筒折射汇聚于一点，称为”焦平面”。

折射望远镜的薄壁长管结构外观，和百年前伽利略时代无太大区分，但现代的优质光学玻璃、多层镀膜技术使您可以体会伽利略从未理想过的精彩天空。

对于希望简便的机械设计、高牢靠性、便利使用的人来说，折射式望远镜是很受欢迎的设计。

由于焦距由镜管的长度决议，通常超过4英寸口径的折射望远镜将变的特别笨重和昂贵。

目录应用缺点优点应用与其他望远镜一样，用于收集光线的物镜的尺寸是折射望远镜的关键。

物镜越大，看远处的物体越清楚。

然而，由于技术问题，折射望远镜的物镜不可能做的特别大。

由于折射望远镜的镜筒是密封的，减小了空气对流等环境因素的影响，我们可以看到清楚稳定的图像，使得折射望远镜很适合观测行星与较近的双星。

此外，我们也很少需要去调整折射望远镜的光学组件，使用起来比较便利。

折射望远镜的另一个优势是它同时适合进行天文观测与地面观测。

在折射望远镜的目镜端加装一组矫正透镜之后，观测地面物体时，我们可以看到正常的图像。

体积小巧的折射望远镜特别适合游人随身携带，例如人们普遍使用的双筒望远镜就是两个折射望远镜组合在一起罢了。

缺点同口径下价格比牛顿式或卡赛格林式昂贵。

同样口径下，折射式望远镜较牛顿式或卡赛格林式更重、更长、体积更大。

由于口径的限制，不适合于观测深空天体比如河外星系、星云等等。

焦比较大的缺点造成利用折射望远镜来拍摄深空天体显得比较困难。

在消色差设计中，所得影像的颜色或多或少也会有一点的畸变。

优点使用便利、制造简单。

适合观测月亮、行星、双星，特别是对于大口径的望远镜。

结构小巧、不需要额外的维护费用。

封闭的镜筒减弱了空气流动对成像质量的破坏，同时保护了光学镜头。

易于搬运，适合远距离的室外观测。

一、折射式望远镜上图为开普勒望远镜原理光路图。

从天体射来的平行光线，经物镜后，在焦点以外距焦点很近处成一倒立缩小实像a′b′。

目镜的前焦点和物镜的焦点是重合的，所以实像a′b′位于目镜和它的焦点之间距焦点很近的地方，目镜以a′b′为物形成放大的虚像ab。

当我们对着目镜观察时，进入眼睛的光线就好像是从ab射来的。

显然，图中ab的视角β远大于直接用眼睛观察天体的视角a，所以，从望远镜中看到的天体使人觉得离自己近看得更清楚。

开普勒望远镜系统是目前应用最广泛的望远镜光学系统，实际应用中还需要增加正像系统，作为双筒望远镜，一般是通过棱镜来实现，根据棱镜种类的不同，分为保罗式和屋脊式，棱镜的作用是在获得正像的同时，使光线在有限长度的镜筒内反复迂回，从而大大缩短光路，这一点对于手持式望远镜是非常重要的，早期的望远镜的物镜甚至需要吊在桅杆上，人们不可能把这样的望远镜随身携带，随意观测的。

下图为伽利略望远镜原理光路图。

作为目镜的凸透镜改为凹透镜，从而使人眼睛接收到一个正立的虚像。

伽利略望远镜是一种古老的观剧望远镜，能直接成立正像，但视场较小，现在一般应用于玩具望远镜，以及外观精美的观剧望远镜，高倍单筒望远镜等更倾向于作为工艺礼品的望远镜产品。

二、反射式望远镜使用凹面主镜采集光线反射形成图像，上图是典型的牛顿反射式天文望远镜，光线被反射到镜筒内一块小的平板反射副镜到目镜成像观测。

反射式望远镜能以较低的成本获得较大的口径，从而获得较好的集光力，同时能很好的控制色差，因此至今仍被广泛应用于天文望远镜系统。

三、折反式望远镜施密特结构马克苏托夫结构折反射望远镜的物镜是由折射镜和反射镜组合而成。

主镜是球面反射镜，副镜是一个透镜，用来矫正主镜的像差。

此类望远镜视场大，光力强，适合观测流星，彗星，以及巡天寻找新天体。

根据副镜的形状，折反射镜又可以分为施密特结构和马克苏托夫结构，前者视场大，像差小；后者易于制造。

兼顾折射和反射式天文望远镜的优点，既有大口径采光特点又有反射后折射到焦点成像的高质量和高分辩率。

为什么望远镜能使我们看清远处的东西望远镜是一种重要的光学仪器，它具有放大远处物体的能力。

望远镜通过将光线聚焦到一个点上来放大被观察物体的映像，其原理基于物理光学的一些基本理论，如折射、反射、焦距等。

在本文中，将介绍望远镜的原理及其为什么能够让我们看清远处的东西。

一、望远镜的原理1. 折射望远镜折射望远镜是一种利用透镜或非球面镜折射光线的望远镜。

折射望远镜的物镜透镜与目镜透镜分别起到收集和放大光线的作用，从而形成高清晰度的映像。

当光线穿过光学玻璃或其他反射材料中的透镜时，光线会折射和散射。

折射率不同的材料可以使光线折射的角度产生变化，这就是折射现象。

折射望远镜中的物镜透镜是一个球面或非球面透镜，它可以把平行的光线聚焦在一个点上，形成一个清晰、放大的映像。

目镜透镜进一步放大物镜透镜所聚焦的映像，使观察者可以看到远处物体的细节。

2. 反射望远镜反射望远镜是一种利用反射面反射光线以形成图像的望远镜。

其原理是利用反射面将光线聚集到一个点上，形成清晰、放大的映像。

反射望远镜的上面有一面可旋转的镜子，这称为一把话镜子。

当平行光线进入系统后，它们被反射到焦点之上。

反射望远镜比折射望远镜要简单，因为它只需要反射光线，不需要弯曲光线。

二、望远镜为什么能让我们看清远处的东西望远镜可以帮助我们看远处的东西，因为它能够将平行的光线聚焦到一个点上，从而形成放大的图像。

这个过程是通过调整物镜和目镜之间的距离来实现的。

物镜透镜可以收集光线，在镜头的聚焦点上将其叠加，形成一个清晰的映像。

目镜可以放大这个映像，从而让观察者看到更多的细节。

下面是望远镜为什么能让我们看清远处的东西的一些详细解释：1. 物镜透镜收集光线望远镜的物镜透镜是用来收集光线的。

光线穿过物镜透镜时，它们被聚焦成一个点。

当物镜与目标物体之间的距离增加时，收集到的光线就会更多。

2. 物镜透镜将光线聚焦到一个点上聚焦是望远镜最重要的功能之一。

物镜透镜将平行光线聚焦到一个点上，从而形成了一个放大的图像。

第一台光学望远镜是由伽利略制作而成，就其光学系统而言，它是一台什么类型的望远镜？牛顿发明了另外一种光学系统的望远镜，它的光学结构是什么样的？目前大型（口径8-10米）的光学望远镜大多采取哪一种光学设计？这两种类型望远镜的优劣是什么？第一台由伽利略制作的望远镜是属于折射望远镜（也称为折反式望远镜）。

它采用了凸透镜作为目镜和物镜，通过透镜将光线折射并聚焦到观察者的眼睛，从而放大被观察的目标。

牛顿发明的望远镜是反射望远镜。

它的光学系统包括一个曲面反射镜作为主要光学元件。

光线从目标进入望远镜后，首先被反射镜反射，然后通过一个小的倾斜镜面（凸面镜）将光线引导到侧面的观察者位置。

目前大型光学望远镜（口径8-10米）大多采用的是凸透镜和反射镜结合的光学设计，即组合望远镜。

这种设计结合了折射望远镜和反射望远镜的优点，能够更好地纠正像差并获得更高的分辨率。

这两种类型望远镜各有优劣：1、折射望远镜的优点包括：①较好的像质和分辨率，在适当的设计和制造条件下可以获得较高的分辨率。

②透射光线不受到阻挡，对于观测天文目标来说，可以获取更多的光线。

2、折射望远镜的缺点包括：①镜片制造成本较高，尤其对于大口径的镜片来说。

②镜片的重量较大，需要更复杂的支撑结构来维持稳定性。

1、反射望远镜的优点包括：①反射镜制造成本相对较低，对于大型望远镜来说更经济。

②抗气候变化和机械振动的能力更强。

2、反射望远镜的缺点包括：①像质受到镜面形状和制造工艺的限制，可能存在像差。

②镜面反射会有一定的能量损失。

综合来说，大型光学望远镜通常采用组合望远镜的光学设计，以兼顾折射望远镜和反射望远镜的优点，提高分辨率和像质，并降低制造成本。

望远镜的光学形式与优缺点简介望远镜的光学形式分为折射式、反射式、折反射式等三种。

折射望远镜折射镜的镜片结构是由二片到三片所组合的消色差设计。

优点：焦距长、视野较大、解读力强、拍摄出的星点锐利，星像明亮，最适合于做天体测量方面的工作、观测月球、行星、双星表现出色，较大口径的产品易于地面观景、非常适合做月面及行星的扩大摄影。

影像清晰锐利，高对比度、较好的消色差设计、极好的APO高消色差、好的镜片几乎无色差、使用寿命很长，但须注意不要让镜片发霉、易于设置和使用、保养容易，很少或不需要维护、底片比例尺大、对镜筒弯曲不敏感、简单和可靠的设计、密封的镜筒避免了空气扰动图像并保护光学镜片、物镜永久固定式安装，无需校正。

b5E2RGbCAP缺点：价格高昂。

大口径规格比较昂贵、较重、长度和体积比同等口径和焦距的牛顿反射或折反望远镜更大、存在一些色彩畸变(消色差双胶合透镜>、有残余的色差，从而降低了分辨率、优质折射镜的物镜是2片双分离消色差物镜或3片复消色差物镜。

不过，消色差或复消色差并不能完全消除色差，所谓消色差物镜只是对白光中7种色光的2种色光<红和兰光）消除色差，而复消色差物镜除了对2种色光消色差之外，还对第3种色光<黄光）消除了剩余色差。

短焦的折射镜有周边像差的现象，但这些缺点现已可解决。

口径无法做太大，增大口径的成本因素限制了商业产品的最大尺寸，经济的设计大多为中小口径产品、巨大的光学玻璃浇制也十分困难，对紫外、红外波段的辐射吸收很厉害、到1897年叶凯士望远镜建成，折射望远镜的发展达到了顶点，此后的这一百年中再也没有更大的折射望远镜出现。

这主要是因为从技术上无法铸造出大块完美无缺的玻璃做透镜，并且，由于重力使大尺寸透镜的变形会非常明显，因而丧失明锐的焦点。

p1EanqFDPw反射式望远镜：优点：口径较大，影像明亮。

成本低，没有色差，可做较大的口径，适合做星云、星团的摄影。

没有色差，能在广泛的可见光范围内记录天体发出的信息，且相对于折射望远镜比较容易制作。

教您天文望远镜基础知识入门一、望远镜种类（一）折射式望远镜折射式望远镜的构造如下图：折射式望远镜由两个透镜组成：固定在镜筒前端的是物镜（其口径大小直接决定望远镜的性能）；在镜筒尾端可以调换的是目镜。

上图为星特朗AstroMaster系列 90EQ优点：视野较大、星像明亮，使用和维护比较方便，反差及锐利度较同口径的反射镜佳，摄影及高倍行星观测，效果都相当不错。

缺点：有色像差(色差)问题，会降低分辨率。

（二）反射式望远镜反射式望远镜的构造如下图：上图为牛顿式反射式望远镜。

上图为星特朗AstroMaster系列130EQ优点：无色差、强光力和大视场，非常适合深空天体的目视观测。

缺点：彗差和像散较大，视野边缘像质变差，操作不太容易, 维护相对复杂。

（三）折反射式望远镜折反射式望远镜的构造如下图：上图为星特朗Omni XLT 127综合了折射镜和反射镜的优点：视野大、像质好、镜筒短、携带方便。

有施密特-卡塞格林式和马克苏托夫-卡塞格林2种。

三种类型望远镜优缺点对比：（1）折射式：通常小型（口径80毫米以下）折射望远镜具有便携优势，结构简单可靠性高，可以在旅行时随身携带。

在拍摄要求不高的情况完全可以满足摄影需求，而且与相机连接简单可以作为长焦镜头使用。

（2）反射式：大口径反射虽然不便携，但比其他类型望远镜有很多优势。

首先，造价低廉，很多爱好者可以自己磨制。

其次，大口径成像效果更好，利于高倍观测，而且焦比较小，适合观测和拍摄深空天体。

（3）折反式：折反同时具备折射式望远镜的便携和反射式望远镜的成像优势，但价格较贵。

三种望远镜优缺点对比：折射式优点：结构简单，便携，成像锐度好，缺点：镜筒封闭维护保养容易有色差、球差，口径大的价格相对较贵光学结构：物镜——目镜结构反射式优点：口径大，成像亮度高，无色差，价格相对便宜缺点：不便携，有球差，镜筒开放维护保养相对困难光学结构：反射镜——副镜——目镜结构折反式优点：便携，成像质量较好，镜筒封闭维护保养容易，缺点：口径相对较大结构复杂，在同口径其他类型望远镜中价格最贵光学结构：改正镜——反射镜——副镜——目镜结构二、常见的天文望远镜光学名词口径：指望远镜物镜的有效直径，口径大小直接决定望远镜性能。