远望镜的原理是什么?

李剑

望远镜是一种可以透过遥控方式收集电磁波(例如可见光)以协助观察远方物体的工具。已知能实用的第一架望远镜是在17世纪初期在荷兰使用玻璃透镜发明的。这项发明现在被应用在陆地和天文学。

尼斯天文台的50公分折射望远镜

在第一架望远镜被制造出来几十年内,用镜子收集和聚焦光线的反射望远镜就被制造出来。在20世纪,许多新型式的望远镜被发明,包括1930年代的电波望远镜和1960年代的红外线望远镜。望远镜这个名词现在是泛指能够侦测不同区域的电磁频谱的各种仪器,在某些情况下还包括其他类型的探测仪器。

在折射望远镜发明之后不久,将物镜,也就是收集光的元件,用面镜来取代透镜的想法,就开始被研究。在1668年,艾萨克·牛顿制造了第一架实用的反射望远镜,现在就以他的名字称这种望远镜为牛顿反射镜。

位于威尔逊山天文台的2.54 米的虎克反射望远镜

望远镜可以依照它们所收集的波长来分类:

1.X射线望远镜:使用在波长比紫外线更短的电磁波

2.紫外线望远镜:使用于波长比可见光短的电磁波

3.光学望远镜:使用在可见光的波长

4.红外线望远镜:使用在比可见光长的电磁波

5.次毫米波望远镜:使用在比红外线更长的电磁波

6.非涅耳成像仪:一种光学透镜技术

7.X射线光学:某些X射线波长的光学。

望远镜也可以依据所在的位置来分类:地面望远镜、太空望远镜或飞行望远镜。它们还能依据使用者是专业天文学家,还是业余天文学家来分类。拥有一架或多架望远镜与其它仪器的永久性房舍或载运工具,称为天文台。

在建造中的詹姆斯·韦伯太空望远镜主镜

工作原理:以最常见的光学望远镜为例,主要是收集并聚焦电磁频谱中可见光部分的光线(虽然有些在红外线和紫外线的波段工作)光学望远镜明显增加远处物体的视角大小和视亮度。为了对影像观察、拍照、研究、并发送至电脑,望远镜会采用一个或多个光学曲面的元件来工作。通常由玻璃的透镜或面镜收集线或其它电磁波的辐射,将这些光或辐射汇聚到焦点上。


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