望远镜与观测天文学
折射望远镜
把一块放大镜举向天空,你就握住了折射望远镜的雏形。它就是大多数人想象中的望远镜:一根长筒,前端装着一块大镜片,后端有一个小目镜。1609 年伽利略正是用这种设计观测了木星,今天的玩具单筒望远镜也是这种结构。
折射望远镜靠折射工作——光线进出玻璃时会发生弯折。前端那块大镜片叫做物镜,它收集来自远方天体的光,把所有光线弯折汇聚到一个焦点上,形成一个明亮的小像。第二块镜片即目镜,再把这个像放大送入你的眼睛或相机。关键数字是物镜的直径:一台口径 100 毫米的折射镜,收集的光远多于你的瞳孔——在黑暗中瞳孔也只有约 7 毫米宽。
折射镜成像锐利、对比度高,而且因为光学元件密封在镜筒内,几乎不需保养。但镜片对不同颜色的光弯折程度略有差异,会把一颗恒星拖出一道小彩虹,这种误差称为色差。而且大镜片只能在边缘支撑,会因自重下垂,口径超过约一米便难以实用。正因如此,所有巨型科研望远镜都改用反射镜,折射镜主要作为小巧精美的仪器留存下来。
为科研建造的最大折射镜是 1897 年位于威斯康星的叶凯士望远镜,口径 1.02 米,至今仍是世界上最大的折射望远镜——无人尝试超越它,因为更大的镜片只会下垂变形。
镜片有实际尺寸上限,镜面则没有。
放大倍数高并不等于望远镜强大——聚光能力和分辨率重要得多。号称巨大倍率的廉价玩具,只是把昏暗模糊的像放大而已。
又称
另见