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射電望遠鏡和光學望遠鏡原理是什么 二者有什么區別

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摘要:我們一般說的天文望遠鏡是一個廣義的概念,凡是有目的用于觀察星體或特定現象的儀器基本上都能歸納為天文望遠鏡;而如果取狹義的概念,它用來表示我們民用的光學望遠鏡。那么,比較常見的射電望遠鏡和光學望遠鏡原理各是什么?射電望遠鏡原理?是和光學反射望遠鏡相似,投射來的電磁波被一精確鏡面反射后,同相到達公共焦點。下面一起來看看吧!

一、射電望遠鏡

射電望(wang)遠鏡是指(zhi)觀測(ce)和研(yan)究(jiu)來自天體的射電波的基本(ben)設備,可以測(ce)量天體射電的強度、頻譜及偏振(zhen)等(deng)量 。包(bao)括收(shou)集(ji)射電(dian)波的定向天線,放大(da)射電(dian)信號的高靈敏度接收(shou)機,信息(xi)記錄﹑處(chu)理和顯示系統等。20世紀60年代天(tian)文學取得了四(si)項(xiang)非(fei)常重(zhong)要的發(fa)現(xian):脈(mo)沖(chong)星(xing)、類星(xing)體、宇宙微(wei)波背景輻(fu)射、星(xing)際(ji)有機分(fen)子,被稱(cheng)為“四(si)大發(fa)現(xian)”。這四(si)項(xiang)發(fa)現(xian)都與射電望(wang)遠鏡有關。

二、射電望遠鏡原理

射電望遠鏡原理是(shi)和(he)光學(xue)反射望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)相似,投射來的電磁(ci)波(bo)被一(yi)精確鏡(jing)(jing)(jing)面(mian)(mian)反射后,同相到達公共焦點。用(yong)旋轉拋物面(mian)(mian)作鏡(jing)(jing)(jing)面(mian)(mian)易于實現同相聚焦,因此,射電望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)天線大多(duo)是(shi)拋物面(mian)(mian)。射電望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)表面(mian)(mian)和(he)一(yi)理想(xiang)拋物面(mian)(mian)的均(jun)方(fang)誤差率不(bu)大于λ/16~λ/10,該望遠鏡一般就能(neng)在波(bo)(bo)長大于λ的射電(dian)波(bo)(bo)段上有效地工作。

對米(mi)波(bo)(bo)或長分米(mi)波(bo)(bo)觀測(ce),可(ke)以用金屬網作鏡面;而(er)對厘(li)米(mi)波(bo)(bo)和(he)毫(hao)米(mi)波(bo)(bo)觀測(ce),則需用光(guang)滑(hua)精(jing)確的金屬板(或鍍膜)作鏡面。從天(tian)體投射來并匯集到(dao)望遠鏡焦(jiao)點的射電波(bo)(bo),必須達到(dao)一定的功率電平(ping),才能被接收機(ji)檢(jian)測(ce)到(dao)。

目前的檢測(ce)技術(shu)水平要求最弱的電平應達10 -20瓦。射頻(pin)信號的功率首先在焦(jiao)點處放(fang)大101000倍(bei)﹐并(bing)變換成較低(di)頻率(中頻),然(ran)后用電纜將其傳送至控制室,在那里再進一步放(fang)大﹑檢(jian)波,最后以適于(yu)特定(ding)研究的(de)方式進行(xing)記(ji)錄、處理(li)和顯示。

天(tian)(tian)線收(shou)集天(tian)(tian)體(ti)的(de)(de)(de)射(she)(she)(she)(she)電(dian)輻射(she)(she)(she)(she),接收(shou)機將這些信號加工、轉化成可供記錄(lu)、顯(xian)示的(de)(de)(de)形式,終端設備把信號記錄(lu)下來,并按特定的(de)(de)(de)要求(qiu)進(jin)行某些處理然后顯(xian)示出(chu)來。表征(zheng)射(she)(she)(she)(she)電(dian)望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)性能的(de)(de)(de)基本指標是空間分辨率(lv)和靈(ling)敏(min)度,前(qian)者(zhe)(zhe)反(fan)映區分兩個天(tian)(tian)球上彼此靠近的(de)(de)(de)射(she)(she)(she)(she)電(dian)點源的(de)(de)(de)能力,后者(zhe)(zhe)反(fan)映探測微(wei)弱射(she)(she)(she)(she)電(dian)源的(de)(de)(de)能力。射(she)(she)(she)(she)電(dian)望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)通常要求(qiu)具有高空間分辨率(lv)和高靈(ling)敏(min)度!

三、光學望遠鏡的原理

基本原理(li)是光(guang)的(de)(de)(de)折(zhe)射。靠的(de)(de)(de)是組成(cheng)(cheng)望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)的(de)(de)(de)兩塊(kuai)(kuai)透(tou)鏡(jing)(jing)。望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)的(de)(de)(de)前面(mian)有一(yi)塊(kuai)(kuai)直徑(jing)大(da)(da)、焦距(ju)(ju)長的(de)(de)(de)凸透(tou)鏡(jing)(jing),名(ming)叫(jiao)物鏡(jing)(jing);后面(mian)的(de)(de)(de)一(yi)塊(kuai)(kuai)透(tou)鏡(jing)(jing)直徑(jing)小焦距(ju)(ju)短,叫(jiao)目鏡(jing)(jing)。物鏡(jing)(jing)把(ba)來(lai)自(zi)遠(yuan)(yuan)處景(jing)物的(de)(de)(de)光(guang)線,在它的(de)(de)(de)后面(mian)匯聚(ju)成(cheng)(cheng)倒立的(de)(de)(de)縮小了的(de)(de)(de)實像,相當于把(ba)遠(yuan)(yuan)處景(jing)物一(yi)下子移近到成(cheng)(cheng)像的(de)(de)(de)地方。而(er)這景(jing)物的(de)(de)(de)倒像又恰好落在目鏡(jing)(jing)的(de)(de)(de)前焦點處,這樣對著(zhu)目鏡(jing)(jing)望去,就好象拿放大(da)(da)鏡(jing)(jing)看(kan)東西一(yi)樣,可以看(kan)到一(yi)個放大(da)(da)了許多倍的(de)(de)(de)虛像。這樣,很遠(yuan)(yuan)很遠(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)景(jing)物,在望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)里看(kan)來(lai)就仿佛(fo)近在眼前一(yi)樣。

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四、光學望遠鏡和射電望遠鏡區別

射(she)電(dian)望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡和光(guang)學望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡,相同點是(shi)(shi)它們都是(shi)(shi)觀察天體發出的電(dian)磁(ci)波,而(er)區別(bie)在于它們所接(jie)收的電(dian)磁(ci)波波長(chang)不(bu)同,射(she)電(dian)望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡接(jie)收的是(shi)(shi)無線電(dian)波,射(she)電(dian)望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡可(ke)以捕(bu)捉到很多肉(rou)眼看不(bu)到的光(guang),而(er)光(guang)學望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡只(zhi)能捕(bu)捉到可(ke)見光(guang)。

射(she)電望(wang)(wang)遠鏡分辨率最(zui)高,因為射(she)電望(wang)(wang)遠鏡可(ke)以看(kan)到比(bi)光學(xue)望(wang)(wang)遠鏡波長(chang)短(duan)很多(duo)倍的(de)光,理論上(shang)看(kan)的(de)是最(zui)遠的(de),但是,射(she)電望(wang)(wang)遠鏡成的(de)像也(ye)是通過(guo)(guo)計算機(ji)處(chu)理過(guo)(guo)的(de),看(kan)到的(de)不是天體的(de)真實面(mian)目,精確度不如光學(xue)望(wang)(wang)遠鏡。

現在看的最遠的是哈勃望遠鏡,屬于光學望遠鏡,是折反射的,與普通望遠鏡沒什么區別,雖然口徑只有2.4米,但與(yu)地基望遠(yuan)鏡(jing)比起來,它不受大氣干擾的(de)影響(xiang),與(yu)口(kou)徑(jing)5米(mi)的海爾望遠鏡比(bi)起來,“哈勃”能看到140億光(guang)年以外的天體,海(hai)爾望遠鏡只能(neng)看到20億光(guang)(guang)年以(yi)外,大氣(qi)層可以(yi)把星光(guang)(guang)減弱13倍。

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