1、望遠鏡看(kan)(kan)(kan)(kan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)遠(yuan)近與(yu)人的(de)(de)(de)(de)(de)(de)視(shi)(shi)(shi)力(li)(li)有關。例如視(shi)(shi)(shi)力(li)(li)表(biao)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)字(zi)母:“E” 放(fang)在5米(mi)遠(yuan)測試的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)候,視(shi)(shi)(shi)力(li)(li)好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)人可以看(kan)(kan)(kan)(kan)見(jian)最(zui)下面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一行,近視(shi)(shi)(shi)眼(yan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)人可能只(zhi)(zhi)能看(kan)(kan)(kan)(kan)見(jian)前面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)幾(ji)行大(da)“E”。如果把(ba)視(shi)(shi)(shi)力(li)(li)表(biao)放(fang)到50米(mi)遠(yuan),用10倍的(de)(de)(de)(de)(de)(de)望(wang)遠(yuan)鏡,相當(dang)于拉近了(le)10倍(和5米(mi)遠(yuan)一樣)。視(shi)(shi)(shi)力(li)(li)好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)人仍然可以看(kan)(kan)(kan)(kan)見(jian)最(zui)下面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一行,近視(shi)(shi)(shi)眼(yan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)人還是只(zhi)(zhi)能看(kan)(kan)(kan)(kan)見(jian)前面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)幾(ji)行大(da)“E”,最(zui)下面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)還是看(kan)(kan)(kan)(kan)不(bu)清(qing)楚。近視(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)人會說(shuo)這個(ge)望(wang)遠(yuan)鏡看(kan)(kan)(kan)(kan)不(bu)到50米(mi),連最(zui)下面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)字(zi)母都看(kan)(kan)(kan)(kan)不(bu)清(qing)楚,而視(shi)(shi)(shi)力(li)(li)好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)人會說(shuo)這個(ge)望(wang)遠(yuan)鏡很好,連50米(mi)處視(shi)(shi)(shi)力(li)(li)表(biao)最(zui)下面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)E還是看(kan)(kan)(kan)(kan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)很清(qing)楚。你能說(shuo)這個(ge)望(wang)遠(yuan)鏡只(zhi)(zhi)能看(kan)(kan)(kan)(kan)50米(mi)嗎(ma)?
2、望(wang)遠鏡看的(de)(de)遠近與物體大(da)小有(you)關。例如:1000米(mi)處有(you)一個螞蟻,你(ni)用(yong)10倍的(de)(de)望(wang)遠鏡,相當于把螞蟻拉(la)近到100米(mi)處看,你(ni)肯(ken)定還是(shi)看不(bu)(bu)到。你(ni)能不(bu)(bu)能說這個望(wang)遠鏡看不(bu)(bu)到1000米(mi)?如果在(zai)1000米(mi)處是(shi)個人(ren),你(ni)用(yong)10倍的(de)(de)望(wang)遠鏡,相當于把人(ren)拉(la)近到100米(mi)處看,你(ni)肯(ken)定看的(de)(de)很清(qing)楚(chu)。用(yong)望(wang)遠鏡可以(yi)很清(qing)楚(chu)的(de)(de)看見38萬公里處月(yue)亮的(de)(de)環行山,卻看不(bu)(bu)見離我們近得多(duo)的(de)(de)地球衛星(xing),就是(shi)這個道理。
3、望遠鏡(jing)看的(de)(de)(de)遠近與空氣(qi)質量有(you)(you)關。例(li)如用同一(yi)架望遠鏡(jing),同一(yi)個(ge)人觀察(cha)1000米(mi)處(chu)的(de)(de)(de)廣告(gao)牌(pai)(pai)。在雨(yu)后、有(you)(you)太陽晴朗的(de)(de)(de)天(tian)氣(qi)下,可(ke)以清楚(chu)的(de)(de)(de)看清楚(chu)廣告(gao)牌(pai)(pai)上的(de)(de)(de)小字。而在陰(yin)天(tian)無太陽、空氣(qi)中有(you)(you)汽車尾(wei)氣(qi)、灰塵的(de)(de)(de)情況下,可(ke)能(neng)就看不清楚(chu)。更進(jin)一(yi)步(bu),如果(guo)有(you)(you)霧,也(ye)就是(shi)空氣(qi)中有(you)(you)大量懸浮顆粒(li),能(neng)見度(du)降低(di),你可(ke)能(neng)連5米(mi)也(ye)看不到(dao)。這就是(shi)大霧天(tian)氣(qi)為什(shen)么封鎖高速公路(lu)的(de)(de)(de)原因。
4、望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)看的遠(yuan)(yuan)(yuan)近與望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)本(ben)身品質有關(guan)。兩個望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)一樣(yang)的參數(倍(bei)數,口徑(jing),視(shi)野范圍視(shi)場,出瞳距離,出瞳直徑(jing)),大小外(wai)型(xing)完全相同的望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing),價(jia)格可(ke)能(neng)相差(cha)幾倍(bei)甚至更多,這(zhe)沒(mei)(mei)有什么(me)奇怪的。望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)的價(jia)格和倍(bei)數關(guan)系(xi)不大,軍用望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)幾乎(hu)沒(mei)(mei)有超過(guo)10倍(bei)的。望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)的鏡(jing)片(pian)、棱鏡(jing)、鍍膜、結構件(jian)決定了(le)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)的品質。好的望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)透光率可(ke)以達到90%以上,差(cha)的望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)只有50%-60%,差(cha)的望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)看天(tian)空明顯邊(bian)暗。
看(kan)到這(zhe)里你應該明白為什(shen)(shen)么望(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)沒有看(kan)的(de)(de)遠近這(zhe)個(ge)數據?只(zhi)要(yao)有無限(xian)大的(de)(de)物體,望(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)就可以(yi)看(kan)無限(xian)遠。幾百光年的(de)(de)星球(qiu),我(wo)們不用望(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)都可以(yi)看(kan)見,用望(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)同樣(yang)能看(kan)見。月亮都離我(wo)們很遠(38萬(wan)公里),我(wo)們用望(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)也可以(yi)看(kan)見。但分(fen)子,原(yuan)子等無論你用多(duo)好的(de)(de)望(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing),多(duo)么近的(de)(de)距離,也看(kan)不見,為什(shen)(shen)么?因為它們太(tai)小!
望遠鏡是一(yi)種用于觀(guan)察遠距離物體(ti)(ti)的(de)(de)(de)目(mu)(mu)視光(guang)學(xue)儀器(qi),能把遠物很小的(de)(de)(de)張角按一(yi)定倍率放大(da),使之在像(xiang)空間具有較(jiao)大(da)的(de)(de)(de)張角,使本來無法用肉(rou)眼看清(qing)或分辨的(de)(de)(de)物體(ti)(ti)變清(qing)晰可辨。所以,望遠鏡是天(tian)文和(he)地面觀(guan)測中不可缺少的(de)(de)(de)工具。它是一(yi)種通(tong)過物鏡和(he)目(mu)(mu)鏡使入射的(de)(de)(de)平行光(guang)束(shu)仍(reng)保持平行射出的(de)(de)(de)光(guang)學(xue)系統。一(yi)般分為(wei)三(san)種。
折射望(wang)遠(yuan)鏡(jing)是用透(tou)(tou)鏡(jing)作物鏡(jing)的望(wang)遠(yuan)鏡(jing)。分為兩種類型:由凹透(tou)(tou)鏡(jing)作目鏡(jing)的稱(cheng)伽利略望(wang)遠(yuan)鏡(jing)。由凸透(tou)(tou)鏡(jing)作目鏡(jing)的稱(cheng)開普勒望(wang)遠(yuan)鏡(jing)。
伽(jia)利略(lve)(lve)望(wang)遠鏡(jing)(jing)是物鏡(jing)(jing)是凸透鏡(jing)(jing)而目(mu)鏡(jing)(jing)是凹透鏡(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)望(wang)遠鏡(jing)(jing)。光(guang)線經(jing)過(guo)物鏡(jing)(jing)折射(she)所成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)實像在目(mu)鏡(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)后方(fang)(靠近人目(mu)的(de)(de)(de)(de)后方(fang))焦點(dian)(dian)上,這像對目(mu)鏡(jing)(jing)是一個(ge)(ge)虛像,因(yin)此經(jing)它(ta)折射(she)后成(cheng)(cheng)一放大的(de)(de)(de)(de)正立虛像。伽(jia)利略(lve)(lve)望(wang)遠鏡(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)放大率等于(yu)物鏡(jing)(jing)焦距(ju)與(yu)目(mu)鏡(jing)(jing)焦距(ju)的(de)(de)(de)(de)比值。其(qi)優點(dian)(dian)是鏡(jing)(jing)筒短(duan)而能(neng)成(cheng)(cheng)正像,但它(ta)的(de)(de)(de)(de)視野比較(jiao)小。把(ba)兩個(ge)(ge)放大倍數不高的(de)(de)(de)(de)伽(jia)利略(lve)(lve)望(wang)遠鏡(jing)(jing)并列一起、中(zhong)間用(yong)一個(ge)(ge)螺栓鈕可以(yi)同(tong)時(shi)調(diao)節其(qi)清晰程度的(de)(de)(de)(de)裝(zhuang)置(zhi),稱為“觀劇鏡(jing)(jing)”。因(yin)攜帶(dai)方(fang)便,常用(yong)以(yi)觀看表演等。伽(jia)利略(lve)(lve)發明的(de)(de)(de)(de)望(wang)遠鏡(jing)(jing)在人類認識(shi)自然的(de)(de)(de)(de)歷史中(zhong)占有重(zhong)要地(di)位。其(qi)優點(dian)(dian)是結構簡(jian)單,能(neng)直接(jie)成(cheng)(cheng)正像。
開(kai)普勒望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)由(you)兩個凸透鏡(jing)(jing)構(gou)成(cheng)。由(you)于兩者之間有一個實(shi)像(xiang),可(ke)方便的安裝分劃(hua)板(ban),并且各(ge)種性能優良(liang),所以目(mu)前軍(jun)用(yong)望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing),小型(xing)天文望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)等專(zhuan)業級的望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)都采用(yong)此種結構(gou)。但這種結構(gou)成(cheng)像(xiang)是(shi)倒立的,所以要(yao)在中間增加正像(xiang)系統(tong)。
正像(xiang)系(xi)統(tong)分為兩類:棱鏡(jing)(jing)(jing)正像(xiang)系(xi)統(tong)和(he)透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)正像(xiang)系(xi)統(tong)。我(wo)們常見的(de)前寬后(hou)窄的(de)典型(xing)雙筒望(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)既(ji)采用了雙直(zhi)角棱鏡(jing)(jing)(jing)正像(xiang)系(xi)統(tong)。這種系(xi)統(tong)的(de)優點(dian)是在正像(xiang)的(de)同(tong)時(shi)將光(guang)軸兩次折疊(die),從而大大減小了望(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)的(de)體積和(he)重量。透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)正像(xiang)系(xi)統(tong)采用一組復(fu)雜(za)的(de)透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)來將像(xiang)倒轉,成本較高(gao)。
因單透鏡(jing)(jing)物鏡(jing)(jing)色差(cha)和球差(cha)都相當嚴(yan)重,現(xian)代(dai)的(de)(de)折射望遠鏡(jing)(jing)常用兩(liang)(liang)(liang)塊(kuai)(kuai)或兩(liang)(liang)(liang)塊(kuai)(kuai)以(yi)上的(de)(de)透鏡(jing)(jing)組(zu)作物鏡(jing)(jing)。其中(zhong)以(yi)雙(shuang)透鏡(jing)(jing)物鏡(jing)(jing)應(ying)用最(zui)普(pu)遍。它由相距很近的(de)(de)一塊(kuai)(kuai)冕牌玻(bo)璃(li)(li)制成的(de)(de)凸透鏡(jing)(jing)和一塊(kuai)(kuai)火石玻(bo)璃(li)(li)制成的(de)(de)凹(ao)透鏡(jing)(jing)組(zu)成,對(dui)(dui)兩(liang)(liang)(liang)個特定的(de)(de)波長完全消除位置(zhi)色差(cha),對(dui)(dui)其余(yu)波長的(de)(de)位置(zhi)色差(cha)也可相應(ying)減弱,如圖2所示。
在滿足(zu)一(yi)定設計條(tiao)件(jian)時,還可(ke)消去(qu)球差(cha)(cha)和彗差(cha)(cha)。由于(yu)剩余色差(cha)(cha)和其他像(xiang)差(cha)(cha)的(de)(de)影響,雙透(tou)鏡物(wu)(wu)(wu)鏡的(de)(de)相對口徑較小(xiao),一(yi)般為1/15-1/20,很少大于(yu)1/7,可(ke)用視(shi)場也不大。口徑小(xiao)于(yu)8厘米(mi)的(de)(de)雙透(tou)鏡物(wu)(wu)(wu)鏡可(ke)將兩塊透(tou)鏡膠合在一(yi)起,稱雙膠合物(wu)(wu)(wu)鏡 ,留有(you)一(yi)定間(jian)隙未膠合的(de)(de)稱雙分(fen)離物(wu)(wu)(wu)鏡。
為了增大相對(dui)口徑和(he)視(shi)場,可采(cai)用(yong)多透鏡(jing)(jing)(jing)物鏡(jing)(jing)(jing)組(zu)(zu)。對(dui)于(yu)伽(jia)利略望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)來(lai)說,結構非常(chang)簡單,光(guang)能損失少。鏡(jing)(jing)(jing)筒短,很輕便(bian)。而且成正像,但倍數小視(shi)野窄,一般用(yong)于(yu)觀劇鏡(jing)(jing)(jing)和(he)玩具望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)。對(dui)于(yu)開普勒望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)來(lai)說,需要在物鏡(jing)(jing)(jing)后面(mian)添(tian)加棱鏡(jing)(jing)(jing)組(zu)(zu)或透鏡(jing)(jing)(jing)組(zu)(zu)來(lai)轉像,使眼睛觀察到的(de)是正像。一般的(de)折射望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)都是采(cai)用(yong)開普勒結構。
由于(yu)折射(she)望(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)的成(cheng)像質量比反(fan)射(she)望(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)好,視場大(da),使用方便,易于(yu)維護,中小型天(tian)文望(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)及許多專用儀器多采用折射(she)系統,但大(da)型折射(she)望(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)制造(zao)起來(lai)比反(fan)射(she)望(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)困難得多,因為(wei)冶(ye)煉大(da)口徑(jing)的優質透鏡(jing)非常(chang)困難,且存在(zai)玻璃對光線的吸收問題,所以(yi)大(da)口徑(jing)望(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)都(dou)采用反(fan)射(she)式。
反射望遠(yuan)鏡(jing)(jing)是用凹面反射鏡(jing)(jing)作(zuo)物鏡(jing)(jing)的望遠(yuan)鏡(jing)(jing)。可分為牛頓望遠(yuan)鏡(jing)(jing)卡塞格林望遠(yuan)鏡(jing)(jing)等(deng)幾種類型(xing)。
其中(zhong)牛頓(dun)望遠鏡(jing)(jing)(jing)的(de)(de)原(yuan)理是使(shi)用一個彎曲的(de)(de)鏡(jing)(jing)(jing)面將(jiang)光(guang)線反射到一個焦點上。這種設計方(fang)法比使(shi)用透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)將(jiang)物(wu)體放大的(de)(de)倍數(shu)(shu)高出數(shu)(shu)倍。它采(cai)用拋物(wu)面鏡(jing)(jing)(jing)作(zuo)為主鏡(jing)(jing)(jing),光(guang)進(jin)入鏡(jing)(jing)(jing)筒(tong)的(de)(de)底(di)端(duan),然后(hou)折(zhe)回開(kai)口處的(de)(de)第二(er)反射鏡(jing)(jing)(jing)(平(ping)面的(de)(de)對角反射鏡(jing)(jing)(jing)),再次改(gai)變方(fang)向進(jin)入目鏡(jing)(jing)(jing)焦平(ping)面。目鏡(jing)(jing)(jing)為便于觀察,被(bei)安(an)置靠近望遠鏡(jing)(jing)(jing)鏡(jing)(jing)(jing)筒(tong)頂部的(de)(de)側(ce)方(fang),如圖3所示。牛頓(dun)反射望遠鏡(jing)(jing)(jing)用平(ping)面鏡(jing)(jing)(jing)替換昂貴笨重的(de)(de)透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)收(shou)集(ji)和聚焦光(guang)線,從而(er)降低了成本。
牛(niu)頓(dun)反射望(wang)遠(yuan)鏡(jing)系統擁有焦距長達1000mm而(er)仍(reng)然相對地(di)緊湊(cou)和(he)便攜。因為主鏡(jing)被暴露(lu)在空氣和(he)塵土中,牛(niu)頓(dun)反射器(qi)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)要求(qiu)更多(duo)維(wei)護與保養(yang)。然而(er),這個小缺點不(bu)阻礙這個類型(xing)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)的大眾(zhong)化,對于那些(xie)想要一(yi)臺價格經濟,但(dan)仍(reng)然可(ke)以解(jie)決觀測(ce)微弱,遙遠(yuan)的目標的用(yong)戶(hu)來說,牛(niu)頓(dun)反射望(wang)遠(yuan)鏡(jing)是一(yi)個理想的選(xuan)擇(ze)。由于光(guang)學系統的原理,牛(niu)頓(dun)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)的成像是一(yi)個倒像,倒像并不(bu)影響天(tian)文(wen)觀測(ce),因此牛(niu)頓(dun)反射望(wang)遠(yuan)鏡(jing)是天(tian)文(wen)學使用(yong)的最佳選(xuan)擇(ze)。通過(guo)正(zheng)像鏡(jing)等附加(jia)鏡(jing)頭,可(ke)以將圖像校正(zheng)過(guo)來,但(dan)會降低成像質(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)(de)鏡(jing)(jing)(jing)頭,次鏡(jing)(jing)(jing)通常(chang)安裝在封閉望(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)鏡(jing)(jing)(jing)筒(tong)的(de)(de)(de)透明光學(xue)玻(bo)璃板上的(de)(de)(de)光學(xue)平臺(tai)。這樣的(de)(de)(de)裝置可(ke)以消(xiao)除(chu)蜘蛛型(xing)支撐架造成的(de)(de)(de)"星狀"散射(she)效應。封閉鏡(jing)(jing)(jing)筒(tong)雖然會(hui)造成集光量的(de)(de)(de)損失,但鏡(jing)(jing)(jing)筒(tong)可(ke)以保持干凈,主鏡(jing)(jing)(jing)也能得到(dao)保護。
它利用雙曲(qu)面(mian)(mian)(mian)(mian)和拋(pao)物(wu)面(mian)(mian)(mian)(mian)反射(she)的一(yi)些特性,凹面(mian)(mian)(mian)(mian)的拋(pao)物(wu)面(mian)(mian)(mian)(mian)反射(she)鏡(jing)可以(yi)將(jiang)(jiang)平行(xing)于光軸入(ru)射(she)的所有光線(xian)匯聚在(zai)單一(yi)的點(dian)上-焦(jiao)(jiao)點(dian)。凸面(mian)(mian)(mian)(mian)的雙曲(qu)面(mian)(mian)(mian)(mian)反射(she)鏡(jing)有兩個(ge)(ge)(ge)焦(jiao)(jiao)點(dian),會(hui)將(jiang)(jiang)所有通過其中一(yi)個(ge)(ge)(ge)焦(jiao)(jiao)點(dian)的光線(xian)反射(she)至(zhi)另(ling)一(yi)個(ge)(ge)(ge)焦(jiao)(jiao)點(dian)上。這(zhe)一(yi)類型望遠(yuan)鏡(jing)的鏡(jing)片在(zai)設(she)計上會(hui)安放(fang)在(zai)共享一(yi)個(ge)(ge)(ge)焦(jiao)(jiao)點(dian)的位置上,以(yi)便光線(xian)能在(zai)雙曲(qu)面(mian)(mian)(mian)(mian)鏡(jing)的另(ling)一(yi)個(ge)(ge)(ge)焦(jiao)(jiao)點(dian)上成像以(yi)便觀(guan)測,通常外部的目鏡(jing)也會(hui)在(zai)這(zhe)個(ge)(ge)(ge)點(dian)上。拋(pao)物(wu)面(mian)(mian)(mian)(mian)的主鏡(jing)將(jiang)(jiang)進入(ru)望遠(yuan)鏡(jing)的平行(xing)光線(xian)反射(she)并匯聚在(zai)焦(jiao)(jiao)點(dian)上,這(zhe)個(ge)(ge)(ge)點(dian)也是雙曲(qu)線(xian)面(mian)(mian)(mian)(mian)鏡(jing)的一(yi)個(ge)(ge)(ge)焦(jiao)(jiao)點(dian)。然(ran)后雙曲(qu)面(mian)(mian)(mian)(mian)鏡(jing)將(jiang)(jiang)這(zhe)些光線(xian)反射(she)至(zhi)另(ling)一(yi)個(ge)(ge)(ge)焦(jiao)(jiao)點(dian),就可以(yi)在(zai)那兒觀(guan)察影(ying)像。
反(fan)(fan)(fan)(fan)射(she)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)的(de)主(zhu)要(yao)(yao)(yao)優點(dian)是(shi)不存(cun)在色差(cha)(cha),當物(wu)鏡(jing)(jing)采(cai)用拋物(wu)面(mian)時,還可(ke)消去球差(cha)(cha)。但為(wei)了(le)減小(xiao)其它(ta)像(xiang)差(cha)(cha)的(de)影(ying)響,可(ke)用視場(chang)較(jiao)小(xiao)。對(dui)制造反(fan)(fan)(fan)(fan)射(she)鏡(jing)(jing)的(de)材料(liao)只要(yao)(yao)(yao)求膨脹系數較(jiao)小(xiao)、應(ying)力(li)小(xiao)和便(bian)于(yu)(yu)磨制。磨好(hao)的(de)反(fan)(fan)(fan)(fan)射(she)鏡(jing)(jing)一般在表面(mian)鍍(du)一層鋁膜,鋁膜在2000-9000埃波段范圍的(de)反(fan)(fan)(fan)(fan)射(she)率(lv)都大(da)于(yu)(yu)80%,因(yin)而(er)除(chu)(chu)光學(xue)波段外(wai),反(fan)(fan)(fan)(fan)射(she)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)還適于(yu)(yu)對(dui)近紅外(wai)和近紫外(wai)波段進行研究(jiu)。反(fan)(fan)(fan)(fan)射(she)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)的(de)相對(dui)口徑(jing)可(ke)以做(zuo)得較(jiao)大(da),主(zhu)焦點(dian)式(shi)反(fan)(fan)(fan)(fan)射(she)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)的(de)相對(dui)口徑(jing)約為(wei)1/5-1/2.5,甚至更大(da),而(er)且除(chu)(chu)牛(niu)頓(dun)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)外(wai),鏡(jing)(jing)筒的(de)長度比系統的(de)焦距要(yao)(yao)(yao)短得多,加上主(zhu)鏡(jing)(jing)只有一個表面(mian)需要(yao)(yao)(yao)加工,這就大(da)大(da)降低了(le)造價和制造的(de)困(kun)難,因(yin)此目前口徑(jing)大(da)于(yu)(yu)1.34米的(de)光學(xue)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)全部是(shi)反(fan)(fan)(fan)(fan)射(she)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)。一架(jia)較(jiao)大(da)口徑(jing)的(de)反(fan)(fan)(fan)(fan)射(she)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing),通過變換(huan)不同(tong)的(de)副鏡(jing)(jing),可(ke)獲得主(zhu)焦點(dian)系統(或牛(niu)頓(dun)系統)、卡塞格(ge)林系統和折軸系統。這樣(yang),一架(jia)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)便(bian)可(ke)獲得幾種(zhong)不同(tong)的(de)相對(dui)口徑(jing)和視場(chang)。反(fan)(fan)(fan)(fan)射(she)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)主(zhu)要(yao)(yao)(yao)用于(yu)(yu)天(tian)體物(wu)理方面(mian)的(de)工作(zuo)。
這種望遠鏡是(shi)(shi)在(zai)球面反射(she)鏡的(de)基礎(chu)上,再加入(ru)用于校(xiao)正(zheng)像差的(de)折射(she)元件,可以避(bi)免困難的(de)大型非(fei)(fei)球面加工,又能獲得(de)良好的(de)像質量。比較著名的(de)有施(shi)(shi)密特望遠鏡,如圖5所示。它在(zai)球面反射(she)鏡的(de)球心位置處(chu)放置一(yi)(yi)施(shi)(shi)密特校(xiao)正(zheng)板。它是(shi)(shi)一(yi)(yi)個面是(shi)(shi)平(ping)面,另一(yi)(yi)個面是(shi)(shi)輕度變形(xing)的(de)非(fei)(fei)球面,使光(guang)束的(de)中心部分略(lve)有會聚,而外圍部分略(lve)有發散,正(zheng)好矯正(zheng)球差和彗差。
馬(ma)克(ke)蘇(su)托(tuo)(tuo)夫望遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)光學(xue)系(xi)(xi)(xi)統,由一(yi)個(ge)凹球(qiu)面(mian)(mian)(mian)(mian)反射鏡(jing)(jing)(jing)(jing)和(he)加在(zai)(zai)前面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)一(yi)塊改正球(qiu)差的(de)(de)(de)(de)透鏡(jing)(jing)(jing)(jing)組(zu)成,如圖(tu)6所示。改正透鏡(jing)(jing)(jing)(jing)是球(qiu)面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de),它的(de)(de)(de)(de)兩(liang)個(ge)表面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)曲(qu)(qu)率(lv)(lv)半徑相差不大,但有(you)(you)相當(dang)(dang)大的(de)(de)(de)(de)曲(qu)(qu)率(lv)(lv)和(he)厚度(du),透鏡(jing)(jing)(jing)(jing)呈彎月(yue)形。所以(yi)(yi),這種(zhong)系(xi)(xi)(xi)統有(you)(you)時也(ye)稱為彎月(yue)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)系(xi)(xi)(xi)統。適當(dang)(dang)選擇透鏡(jing)(jing)(jing)(jing)兩(liang)面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)曲(qu)(qu)率(lv)(lv)半徑和(he)厚度(du),可以(yi)(yi)使彎月(yue)透鏡(jing)(jing)(jing)(jing)產生足以(yi)(yi)補償凹球(qiu)面(mian)(mian)(mian)(mian)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)球(qiu)差,同時又滿(man)足消色差條件。在(zai)(zai)整(zheng)個(ge)系(xi)(xi)(xi)統中適當(dang)(dang)調節彎月(yue)透鏡(jing)(jing)(jing)(jing)與球(qiu)面(mian)(mian)(mian)(mian)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)之間的(de)(de)(de)(de)距離,就能夠對(dui)彗差進行校正。馬(ma)克(ke)蘇(su)托(tuo)(tuo)夫望遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)光學(xue)系(xi)(xi)(xi)統的(de)(de)(de)(de)像散很小,但場曲(qu)(qu)比(bi)較大,所以(yi)(yi)必須采(cai)用和(he)焦面(mian)(mian)(mian)(mian)相符合的(de)(de)(de)(de)曲(qu)(qu)面(mian)(mian)(mian)(mian)底片。彎月(yue)透鏡(jing)(jing)(jing)(jing)第二面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)中央部(bu)分可磨成曲(qu)(qu)率(lv)(lv)半徑更長的(de)(de)(de)(de)球(qiu)面(mian)(mian)(mian)(mian)(也(ye)可以(yi)(yi)是一(yi)個(ge)膠合上去的(de)(de)(de)(de)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)片,構成具有(you)(you)所需相對(dui)口(kou)徑的(de)(de)(de)(de)馬(ma)克(ke)蘇(su)托(tuo)(tuo)夫-卡(ka)塞格(ge)林(lin)系(xi)(xi)(xi)統,也(ye)可直接將彎月(yue)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)中央部(bu)分鍍(du)鋁(lv)構成馬(ma)克(ke)蘇(su)托(tuo)(tuo)夫-卡(ka)塞格(ge)林(lin)系(xi)(xi)(xi)統。
除(chu)了(le)施密特(te)望遠鏡(jing)(jing)和(he)馬(ma)克(ke)蘇托夫望遠鏡(jing)(jing),還有這兩(liang)種望遠鏡(jing)(jing)的衍生(sheng)型,如超施密特(te)望遠鏡(jing)(jing),貝(bei)克(ke)―努恩照相機(ji)等。在(zai)折反(fan)射(she)(she)望遠鏡(jing)(jing)中,由反(fan)射(she)(she)鏡(jing)(jing)成像,折射(she)(she)鏡(jing)(jing)用(yong)于(yu)校正像差。它的特(te)點是(shi)相對(dui)口徑很大(甚至可大于(yu)1),光力強(qiang),視場廣闊(kuo),像質優良(liang)。適(shi)于(yu)巡天攝影和(he)觀測(ce)星(xing)云、彗星(xing)、流星(xing)等天體。小(xiao)型目視望遠鏡(jing)(jing)若采用(yong)折反(fan)射(she)(she)卡(ka)塞格(ge)林系(xi)統,鏡(jing)(jing)筒(tong)可非常短小(xiao)。