折射望遠鏡

使用方便、制造簡單。

適合觀測月亮、行星、雙星，特別是對于大孔徑的望遠鏡。

結(jié)構(gòu)小巧、不需要額外的維護費用。

封閉的鏡筒減弱了空氣流動對成像質(zhì)量的破壞，同時保護了光學(xué)鏡頭。

易于搬運，適合遠距離的室外觀測。

可以避免二次成像，形成高反差的像質(zhì)。

通過消色差設(shè)計，可以很好的避免色差的出現(xiàn)。

同口徑下價格比牛頓式或卡賽格林式昂貴。

同樣口徑下，折射式望遠鏡較牛頓式或卡賽格林式更重、更長、體積更大。

由于口徑的限制，不適合于觀測深空天體比如河外星系、星云等等。

焦比較小的缺點造成利用折射望遠鏡來拍攝深空天體顯得比較困難。

在消色差設(shè)計中，所得影像的色彩或多或少也會有一點的畸變。

與其他望遠鏡一樣，用于收集光線的物鏡的尺寸是折射望遠鏡的關(guān)鍵。物鏡越大，看遠處的物體越清晰。然而，由于技術(shù)問題，折射望遠鏡的物鏡不可能做的非常大。

由于折射望遠鏡的鏡筒是密封的，減小了空氣對流等環(huán)境因素的影響，我們可以看到清晰穩(wěn)定的圖像，使得折射望遠鏡很適合觀測行星與較近的雙星。此外，我們也很少需要去調(diào)整折射望遠鏡的光學(xué)組件，使用起來比較方便。

折射望遠鏡的另一個優(yōu)勢是它同時適合進行天文觀測與地面觀測。在折射望遠鏡的目鏡端加裝一組矯正透鏡之后，觀測地面物體時，我們可以看到正常的圖像。

體積小巧的折射望遠鏡非常適合游人隨身攜帶，例如人們普遍使用的雙筒望遠鏡就是兩個折射望遠鏡組合在一起罷了。

一架折射望遠鏡有兩個基本的元件，做為物鏡的凸透鏡和目鏡，折射望遠鏡中的物鏡，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上，不是平行的光線則匯聚到焦平面上。這樣可以使遠方的物體看得更亮、更清晰和更大。折射望遠鏡有許多不同的像差和變形需要進行不同類型的修正。

根據(jù)光路的不同，折射望遠鏡分為伽利略望遠鏡和開普勒望遠鏡兩種。通常折射望遠鏡的相對口徑較小，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量方面的工作(如測量恒星的位置、雙星的角距等)。折射望遠鏡最初的設(shè)計是用于偵查和天文觀測，但也用于其他設(shè)備上，例如雙筒望遠鏡、長焦距的遠距照相攝影機鏡頭。較常用的折射式望遠鏡的光學(xué)系統(tǒng)有兩種形式:即伽利略式望遠鏡 和開普勒式望遠鏡，其優(yōu)點是成像比較鮮明、銳利;缺點是有色差。

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

折射望遠鏡的缺點就在于:它會改變光的顏色，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產(chǎn)生相同的折射，折射望遠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完全地落在望遠鏡的焦之上的，而是散向別的地方，形成色像差。當然，可以采用折射鏡頭組全來改變這種現(xiàn)象。

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

開普勒式望遠鏡 開普勒式望遠鏡是開普勒改善了伽利略的設(shè)計，在1611年發(fā)明的。他改使用一個凸透鏡作為目 鏡而不是伽利略原來用的一個凹透鏡。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)計可以達到更高的倍率，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)計也使用在顯微鏡在焦平面上(用于測量被觀測的兩個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)給了另一位獨立發(fā)明的約翰Dollond。這項設(shè)計使用兩片玻璃(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)計能讓三種不同 的顏色(通常是紅色、綠色和藍色)匯聚在相同的焦平面上，顏色的殘差錯誤(二級光譜)比消色差透鏡少了一個數(shù)量級。這種望遠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。這種望遠鏡在業(yè)余天文望遠鏡的市場中是非常高價值的產(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。

折射望遠鏡曾經(jīng)因為高度殘余的色差和球面像差而飽受責(zé)難，短焦的情況比長焦的更為嚴重。一架4英吋F/6的消色差折光鏡，仍可能出現(xiàn)不能忽視的彩色的散述現(xiàn)象(通常會有紫色的光暈在明亮的天體附近)，而4英吋F/16的就只會有少許的色散。

在非常大口徑的折光鏡，還有鏡片沉陷的問題，這是重力使玻璃變形的結(jié)果。玻璃的瑕疵是更進一步的問題，被困在玻璃內(nèi)的空氣氣泡或條紋。另外，玻璃對某些波長是不透明的，即使是可見光也會在進出接口與穿透時因吸收和折射而黯淡。這些問題大多數(shù)都可以因為改用反射鏡而消除或降低，而且還可以制造更大的口徑。

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

世界上現(xiàn)有的8架70厘米以上的折射望遠鏡有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厘米的葉凱士望遠鏡和1886年建成的口徑91厘米的里克望遠鏡。但折射望 遠鏡后來在發(fā)展上受到限制，主要是因為 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非常明顯，因而喪失明銳的焦點。