望远镜发展的历史

天文望远镜是观测天体的重要手段。毫不夸张地说,没有望远镜的诞生和发展,就没有现代天文学。

随着望远镜各方面性能的提升,天文学也在经历着巨大的飞跃,迅速推动着人类对宇宙的认识。

从第一台光学望远镜到射电望远镜诞生的300多年间,光学望远镜一直是天文观测最重要的工具。下面简单介绍一下光学望远镜的发展。

折射望远镜1608,荷兰眼镜商Liebersay偶然发现,他可以用两个镜片看到远处的风景。受此启发,他制造了人类历史上第一台望远镜。

1609年,伽利略制作了一架直径4.2厘米,长约1.2米的望远镜。

他用平凸透镜作为物镜,凹透镜作为目镜。这个光学系统被称为伽利略望远镜。

伽利略把望远镜对准天空,取得了一系列重要发现。天文学进入了望远镜时代。

1611年,德国天文学家开普勒用两块双凸透镜分别作为物镜和目镜,显著提高了放大倍数。后来,人们把这个光学系统叫做开普勒望远镜。

现在人们还在使用这两种折射式望远镜,天文望远镜采用开普勒式。

需要指出的是,当时由于望远镜采用单镜头作为物镜,存在严重的色差。为了获得良好的观察效果,需要一个曲率很小的透镜,这必然导致镜体的加长。

所以长期以来,天文学家一直梦想着制造更长的望远镜,很多尝试都以失败告终。

1757年,都龙通过研究玻璃和水的折射和色散,建立了消色差透镜的理论基础,用冕玻璃和燧石玻璃制作了消色差透镜。

从此,消色差折射望远镜完全取代了长镜望远镜。

然而,由于技术限制,很难铸造大型燧石玻璃。消色差望远镜初期,最多只能磨10 cm镜片。

19世纪末,随着制造技术的提高,制造大口径折射望远镜成为可能,随后出现了* * *制造大口径折射望远镜。

世界上现存的8台70 cm以上的折射望远镜中,有7台建于1885至1897年之间,其中最具代表性的是建于1897年的102 cm口径的叶克石望远镜和建于1886年的91 cm口径的里克望远镜。

折射式望远镜具有焦距长、负标度大、对镜筒弯曲不敏感等优点,最适用于天体测量。

但总会有残余色差,同时对紫外和红外波段的辐射吸收非常强。

巨大光学玻璃的铸造也非常困难。到了1897年叶克石望远镜建成的时候,折射望远镜的发展达到了顶峰,之后的百年间没有更大的折射望远镜出现。

这主要是因为技术上无法铸造一大块完美的玻璃作为镜头,大尺寸的镜头由于重力的作用变形会非常明显,从而失去明锐的对焦。