耶基斯折射望遠(yuǎn)鏡

世界上現(xiàn)有的8架70厘米以上的折射望遠(yuǎn)鏡有7架是在1885年到1897年期間建成 的， 其中最有代表性的是1897年建成的口徑102厘米的葉凱士望遠(yuǎn)鏡和1886年建成的口徑91厘米的里克望遠(yuǎn)鏡。但折射望 遠(yuǎn)鏡后來在發(fā)展上受到限制，主要是因?yàn)?span id="w1tqve7" class="show-img-hd" style="width:220px;height:132px;"> 從技術(shù)上 無法鑄造出大塊完美無缺的玻璃做透鏡，并且由于重力使大尺寸透鏡的變形會(huì)非常明顯，因而喪失明銳的焦點(diǎn)。

耶基斯折射望遠(yuǎn)鏡坐落于美國威斯康星州的耶基斯天文臺(tái)，主透鏡建成于1895年，是當(dāng)時(shí)世界上最大望 遠(yuǎn)鏡。 十九世紀(jì)末，隨著制造技術(shù)的提高，制造較大口徑的折射望 遠(yuǎn)鏡成為可能，隨之就 出現(xiàn)了一個(gè)制造大口徑折射望遠(yuǎn)鏡的高潮。

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一架折射望遠(yuǎn)鏡有兩個(gè)基本的元件，做為物鏡的凸透鏡和目鏡，折射望遠(yuǎn)鏡中的物鏡，將光線折射或偏折到鏡子的后端。折射可以將平行的光線匯聚在焦點(diǎn)上，不是平行的光線則匯聚到焦平面上。這樣可以使遠(yuǎn)方的物體看得更亮、更清晰和更大。折射望遠(yuǎn)鏡有許多不同的像差和變形需要進(jìn)行不同類型的修正。

根據(jù)光路的不同，折射望遠(yuǎn)鏡分為伽利略望遠(yuǎn)鏡和開普勒望遠(yuǎn)鏡兩種。通常折射望遠(yuǎn)鏡的相對(duì)口徑較小，即焦距長，底片比例尺大，從而分辨率高，比較適合于做天體測(cè)量方面的工作(如測(cè)量恒星的位置、雙星的角距等)。折射望遠(yuǎn)鏡最初的設(shè)計(jì)是用于偵查和天文觀測(cè)，但也用于其他設(shè)備上，例如雙筒望遠(yuǎn)鏡、長焦距的遠(yuǎn)距照相攝影機(jī)鏡頭。較常用的折射式望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)系統(tǒng)有兩種形式:即伽利略式望遠(yuǎn)鏡 和開普勒式望遠(yuǎn)鏡，其優(yōu)點(diǎn)是成像比較鮮明、銳利;缺點(diǎn)是有色差。

折射望遠(yuǎn)鏡，是利用光的折射原理所產(chǎn)生的望遠(yuǎn)鏡。本視頻將系統(tǒng)地簡介折射望遠(yuǎn)鏡的基本原理:光來自于我們所見到的物體，然后，它通過了望遠(yuǎn)鏡的鏡片后，集中于焦點(diǎn)上，然后再向望遠(yuǎn)鏡目鏡射去，產(chǎn)生影像重生。

折射望遠(yuǎn)鏡的缺點(diǎn)就在于:它會(huì)改變光的顏色，由于光是由光譜組的，而光譜各自都有自己的特定波長，以至于各種顏色的光并不是都會(huì)產(chǎn)生相同的折射，折射望遠(yuǎn)鏡的鏡片通過焦聚來改變了光的走向路徑，但是，并不是所有顏色的光波會(huì)完全地落在望遠(yuǎn)鏡的焦之上的，而是散向別的地方，形成色像差。當(dāng)然，可以采用折射鏡頭組全來改變這種現(xiàn)象。

與伽利略設(shè)計(jì)出來的原始形式相同的望遠(yuǎn)鏡都稱為伽利略望遠(yuǎn)鏡。他使用凸透鏡做物鏡，和使用凹透鏡的目鏡。伽利略望遠(yuǎn)鏡的影像是正立的，但視野受到限制，有球面像差和色差，適眼距(eye relief)也不佳。

開普勒式望遠(yuǎn)鏡 開普勒式望遠(yuǎn)鏡是開普勒改善了伽利略的設(shè)計(jì)，在1611年發(fā)明的。他改使用一個(gè)凸透鏡作為目 鏡而不是伽利略原來用的一個(gè)凹透鏡。這樣安排的好處是從目鏡射出的光線是匯聚的，可以有較大的視野和更大的適眼距，但是看見的影像是倒轉(zhuǎn)的。這種設(shè)計(jì)可以達(dá)到更高的倍率，但需要很高的焦比才能克服單純由物鏡造成的畸變。(約翰·赫維留建造焦長45米的折射鏡。)這種設(shè)計(jì)也使用在顯微鏡在焦平面上(用于測(cè)量被觀測(cè)的兩個(gè)物體之間角距離的大小)。

消色差折射鏡

消色差的折射鏡是在1733年由一位英國律師切斯特·穆爾·霍爾發(fā)明的，雖然專利權(quán)給了另一位獨(dú)立發(fā)明的約翰Dollond。這項(xiàng)設(shè)計(jì)使用兩片玻璃(有不同色散度的"冕牌玻璃"和"火石玻璃")做物鏡，降低了色差和球面像差。兩兩片玻璃的每一個(gè)面都要拋光，然后組合在一起。消色差透鏡可以讓兩種不同波長(通常是紅色和藍(lán)色)的光，都能聚焦在相同的焦平面上。

高度消色差折射鏡

高度消色差折射鏡使用特別的材料，特別低色散度的材料，來制造物鏡。他的設(shè)計(jì)能讓三種不同 的顏色(通常是紅色、綠色和藍(lán)色)匯聚在相同的焦平面上，顏色的殘差錯(cuò)誤(二級(jí)光譜)比消色差透鏡少了一個(gè)數(shù)量級(jí)。這種望遠(yuǎn)鏡的主鏡是螢石或超低色散(ED)玻璃的透鏡，產(chǎn)生非常清晰沒有色差的影像。這種望遠(yuǎn)鏡在業(yè)余天文望遠(yuǎn)鏡的市場(chǎng)中是非常高價(jià)值的產(chǎn)品。高度消色差折光鏡的口徑已經(jīng)可以做到553毫米的直徑，但多數(shù)仍在80~152毫米之間。