望远镜的主要分类

文章来源：网站管理员发布时间：2010-6-24 7:26:10

一般天文望远镜以构造来分类，可分为折射望远镜、反射望远镜及折反射望远镜三大类。

折射望远镜

伽利略制作的折射望远镜

所谓折射望远镜是以会聚远方物体的光而现出实象的透镜为物镜的望远镜它会使从远方来的光折射集中在焦点，折射望远镜的好处就是使用方便，稍微忽略了保养也不会看不清楚，因为镜筒内部由物镜和目镜封着，空气不会流动，所以比较安定，此外，由于光轴的错开所引起的像恶化的情形也比反射望远镜好，而口径不大透镜皆为球面，所以可以机械研磨大量生产，故价格较便宜。

伽利略型望远镜

人类第一只望远镜，使用凹透镜当目镜，透过望远镜所看到的像与实际用眼睛直接看的一样是正立像，地表观物很方便但不能扩大视野，目前天文观测已不再使用此型设计。

开普勒型望远镜

使用凸透镜当目镜，现今所有的折射式望远镜皆为此型，成像上下左右巅倒，但这样对我们天体观测是没有影响的，因为目镜是凸透镜可以把两枚以上的透镜放在一起成一组而扩大视野，并且能改善像差除却色差。

市面上一般售卖的小型天文望远镜，多属折射望远镜。

反射望远镜

牛顿制作的反射望远镜

反射望远镜是利用一块镀了金属(通常是铝)的凹面玻璃聚焦，由于焦点在镜前，所以必须在物镜焦点之前用另一块镜将影像反射出镜筒外，再用目镜放大。

反射望远镜没有色差(因不用透过玻璃故无色散)，但有其它各类的像差。如将反射凹面磨成

拋物线形(Parabolic)，则可消除球面差，但受彗形像差的影响严重，故边缘部份仍觉松散。

现时一般中小型的反射望远镜有下列二种型式：

牛顿式(Newtonian)

利用一块与光轴成45度平面镜(Flat or diagonal)作为副镜(Secondary)将影像反射至镜筒前侧。这种结构最为简单，影像反差较高，亦最多人选用，通常焦比在f4至f8之间。

卡赛格林式或简称卡式(Cassegrain)

利用一块双曲面凸镜(Convex hyperboloid)作为副镜，在主镜焦点前将光线聚集，穿过主镜一个圆孔而聚焦在主镜之后。因为经过一次反射，所以镜筒可以缩短，但视场较窄，像散较牛顿式严重，同时有少许场曲(Curvature of field)。

由于反射式望远镜只要磨制一个光学面，所以以同一口径而论，价钱较折射镜为廉。普通天文爱好者，拥有150mm、200mm口径的为数不少，反射式望远镜同时可以自己磨制。

折反射望远镜

反射望远镜主要用于天体物理方面的工作。

折反射望远镜

折反射望远镜的物镜是由折射镜和反射镜组合而成。主镜是球面反射镜，副镜是一个透镜，用来矫正主镜的像差。此类望远镜视场大，光力强，适合观测流星，彗星，以及巡天寻找新天体。根据副镜的形状，折反射镜又可以分为施密特结构和马克苏托夫结构，前者视场大，像差小；后者易于制造。

大型光学望远镜

大型光学望远镜凯克望远镜（Keck Ⅰ，Keck Ⅱ）凯克望远镜是当前世界上已投入工作的口径最大的光学望远镜之一，Keck Ⅰ和Keck Ⅱ分别在1991年和1996年建成，它们配置完全一样，而且都放置在夏威夷的莫纳克亚，用于干涉观测。它的名字源于为它捐赠建造经费的企业家凯克（W.M.Keck）。它们的口径都是10米，由36块六角镜面拼接组成，每块镜面口径均为1.8米，而厚度仅为10厘米，通过主动光学支撑系统，使镜面保持极高的精度。焦面设备有三个：近红外照相机、高分辨率CCD探测器和高色散光谱仪。 “凯克这样的大望远镜，可以让我们沿着时间的长河探寻宇宙的起源，甚至能让我们一直向回看，看到宇宙最初诞生的时刻。” 欧洲南方天文台甚大望远镜（VLT）欧洲南方天文台自1986年开始研制由4台8米口径望远镜组成一台等效口径为16米的光学望远镜。这4台8米望远镜排列在一条直线上，它们均采用地平装置，主镜采用主动光学系统支撑，指向精度为1秒，跟踪精度为0.05秒，镜筒重量为100吨，叉臂重量不到120吨。这4台望远镜可以组成一个干涉阵，做两两干涉观测，也可以单独使用每一台望远镜。大天区面积多目标光纤光谱望远镜（LAMOST） LAMOST是中国于2008年10月建成的一架有效通光口径为4米、焦距为20米、视场达20平方度的中星仪式的反射施密特望远镜。它把主动光学技术应用在反射施密特系统，在跟踪天体运动中作实时球差改正，实现大口径和大视场兼备的功能。LAMOST的球面主镜和反射镜均采用拼接技术，并且采用多目标光 6

纤的光谱技术，光纤数可达4 000根，而一般望远镜只有600根。LAMOST将极限星等推到20.5等，比SDSS计划（美国斯隆数字巡天计划）高2等左右。该望远镜已于2010年4月17日被正式冠名为“郭守敬望远镜”。 6

卡塞格林望远镜的结构形式

卡塞格林望远镜的结构形式11种，主要是根据主镜和次镜面型及有无校正器来分的，以下就是这11种的类型及结构形式（主镜面型在前，次镜在后）。 1、Classical Cassegrain 抛物面双曲面 2、Ritchey-Chretien双曲面双曲面 3、Dall-Kirkham椭圆面球面 4、Houghton-Cassegrain双凸透镜+双凹透镜球面球面 5、Schmit-Cassegrain施密特校正器面型任意 6、Maksutov-Cassegrain弯月透镜球面球面 7、Schmidt-meniscus Cassegrain施密特校正器+弯月透镜球面球面 8、Mangin-Cassegrain多个球面透镜球面球面 9、Pressmann-Camichel 球面椭圆面 10、Schiefspiegler 斜反射离轴 11、Three-mirror Cassegrain三片反射镜面型任意以下详细介绍这几种卡塞格林结构形式： 1、Classical Cassegrain （经典的卡塞格林系统）： "传统的"卡塞格林望远镜有抛物面镜的主镜，和双曲面的次镜将光线反射并穿过主镜中心的孔洞，折叠光学的设计使镜筒的长度紧缩。在小望远镜和照相机的镜头，次镜通常安装在封闭望远镜镜筒的透明光学玻璃板上的光学平台。这样的装置可以消除蜘蛛型支撑架造成的"星状"散射效应。封闭镜筒虽然会造成集光量的损失，但镜筒可以保持干净，主镜也能得到保护。它利用双曲面和抛物面反射的一些特性，凹面的抛物面反射镜可以将平行于光轴入射的所有光线汇聚在单一的点上一焦点；凸面的双曲面反射镜有两个焦点，会将所有通过其中一个焦点的光线反射至另一个焦点上。这一类型望远镜的镜片在设计上会安放在共享一个焦点的位置上，以便光线能在双曲面镜的另一个焦点上成像以便观测，通常外部的目镜也会在这个点上。抛物面的主镜将进入望远镜的平行光线反射并汇聚在焦点上，这个点也是双曲线面镜的一个焦点。然后双曲面镜将这些光线反射至另一个焦点，就可以在那儿观察影像

新手入门天文望远镜使用小常识

新手入门——天文望远镜使用小常识一、如何调试寻星镜 1、白天，先将主镜筒对准远处的一个目标（约500米远），如烟囱、空调室外机等。装上低倍率目镜（如20MM目镜）寻找目标。将镜筒大致对准目标后，调节焦距系统直到目标清晰，并使之处于主镜中心点，然后将脚架全部锁紧。 2、小心调整寻星镜上的三个螺丝，将主镜看到的目标调到寻星镜的十字架中心。 3、更换高倍率目镜（如10MM目镜），重复上述的步骤。调试时，主镜里的目标始终控制在寻星镜的十字架中心。＊寻星镜调准后，千万不要动它。观测月亮，尽量选择在“弯月”，这时能更清晰的看到环形山、月海等。二、赤道仪的简介和调整（一）赤道仪简介赤道仪有三个轴： 1、地平轴。垂直于地平面，下端与三脚架台连接，上端与极轴连接，有地平高度刻度盘。绕地平轴旋转可调整望远镜的地平方位角。 2、极轴（赤经轴）。一端与地平轴相连，上下扳动极轴可调整地平高度角。另一端与赤纬轴成90o角连接，装有时角度盘，用于望远镜指向的时角（赤经）调整。

3、赤纬轴。与极轴成90o相连，上端与主镜筒成90o相连，以保证镜筒与极轴平行。下端连接平衡锤，装有赤纬度盘，用于望远镜指向的赤纬度调整。（二）赤道仪的调整极轴调整。使望远镜极轴和地球自转轴平行，指向北天极。 1、主镜与赤道仪、三角架连接好，把将有“N”标志的一条腿摆在正北方。调整三角架高度，使三角架台水平。 2、松开极轴（赤经轴）螺钉，把主镜旋转到左边或右边。松开平衡锤螺钉，移动平衡锤，使望远镜与锤平衡。把望远镜旋回上方，制紧螺钉。 3、松开地平螺钉，转动赤道仪，使极轴（望远镜）指向北方（指南针定向），制紧螺钉。 4、松开极轴与地平轴连接螺钉，上下扳动极轴，使指针对准观测地点的地理纬度，制紧螺钉。 5、松开赤纬轴螺钉，转动望远镜使其与极轴平行（亦即与当地经线圈平行），制紧螺钉。 6、从望远镜（或调好光轴的寻星镜）中观看北极星是否在视场中央，如有偏差，则需对极轴的地平方位角，地平高度角作精细调整，直至北极星在视场中央不再移动。 7、拧动时角刻度盘，零时（0h）对准指针；拧动赤纬刻度盘，90o对准指针。至此，望远镜就与地球自转轴、观测点子午面完全平行。

望远镜的原理及发展历史

望远镜的原理及发展历史望远镜是一种利用凹透镜和凸透镜观测遥远物体的光学仪器。利用通过透镜的光线折射或光线被凹镜反射使之进入小孔并会聚成像，再经过一个放大目镜而被看到。又称“千里镜”。望远镜的第一个作用是放大远处物体的张角，使人眼能看清角距更小的细节。望远镜第二个作用是把物镜收集到的比瞳孔直径（最大8毫米）粗得多的光束，送入人眼，使观测者能看到原来看不到的暗弱物体。1608年荷兰人汉斯·利伯希发明了第一部望远镜。1609年意大利佛罗伦萨人伽利略·伽利雷发明了40倍双镜望远镜，这是第一部投入科学应用的实用望远镜。 17世纪初的一天，荷兰小镇的一家眼镜店的主人利伯希（Hans Lippershey），为检查磨制出来的透镜质量，把一块凸透镜和一块凹镜排成一条线，通过透镜看过去，发现远处的教堂塔尖好象变大拉近了，于是在无意中发现了望远镜的秘密。1608年他为自己制作的望远镜申请专利，并遵从当局的要求，造了一个双筒望远镜。据说小镇好几十个眼镜匠都声称发明了望远镜。望远镜是一种用于观察远距离物体的目视光学仪器，能把远物很小的张角按一定倍率放大，使之在像空间具有较大的张角，使本来无法用肉眼看清或分辨的物体变清晰可辨。所以，望远镜是天文和地面观测中不可缺少的工具。它是一种通过物镜和目镜使入射的平行光束仍保持平行射出的光学系统。根据望远镜原理一般分为三种。BOSMA博冠望远镜. 一种通过收集电磁波来观察遥远物体的仪器。在日常生活中，望远镜主要指光学望远镜。但是在现代天文学中，天文望远镜包括了射电望远镜，红外望远镜，X射线和伽马射线望远镜。近年来天文望远镜的概念又进一步地延伸到了引力波，宇宙射线和暗物质的领域。或者再经过一个放大目镜进行观察。日常生活中的光学望远镜又称“千里镜”。它主要包括业余天文望远镜，观剧望远镜和军用双筒望远镜。常用的双筒望远镜还为减小体积和翻转倒像的目的，需要增加棱镜系统，棱镜系统按形式不同可分为别汉棱镜系统(RoofPrism）（也就是斯密特。别汉屋脊棱镜系统）和保罗棱镜系统(PorroPrism）(也称普罗棱镜系统)，两种系统的原理及应用是相似的。个人使用的小型手持式望远镜不宜使用过大放大倍率，一般以3～12倍为宜，倍数过大时，成像清晰度就会变差，同时抖动严重，超过12倍的望远镜一般使用三角架等方式加以固定。与此同时，德国的天文学家开普勒也开始研究望远镜，他在《屈光学》里提出了另一种天文望远镜，这种望远镜由两个凸透镜组成，与伽利略的望远镜不同，比伽利略望远镜视野宽阔。但开普勒没有制造他所介绍的望远镜。沙伊纳于1613年─1617年间首次制作出了这种望远镜，他还遵照开普勒的建议制造了有第三个凸透镜的望远镜，把二个凸透镜做的望远镜的倒像变成了正像。沙伊纳做了8台望远镜，一台一台地观察太阳，无论哪一台都能看到相同形状的太阳黑子。因此，他打消了不少人认为黑子可能是透镜上的尘埃引起的错觉，证明了黑子确实是观察到的真实存在。在观察太阳时沙伊纳装上特殊遮光玻璃，伽利略则没有

《国际最大规模的射电望远镜》阅读练习及答案

国际最大规模的射电望远镜为了争取国际最大规模的射电望远镜合作计划来华，中国正在贵州省“筑巢引凤”，建设全球最大的射电望远镜。这是中国2007年批准立项的500米口径球面射电望远镜（FAST）项目，日前已经在贵州省开始基建，项目总投资6.27亿元，建设期5年半，预计2014年开光。FAST建成后，不仅将成为世界第一大单口径天文望远镜，并将在未来20年至30年内保持世界领先地位。探测遥远的“地外文明” 这座巨大的望远镜外形与卫星天线相似，单口径500米，犹如一只巨大的“天眼”，将探测遥远、神秘的“地外文明”。千百年来人类大多是通过可见光波段观测宇宙。事实上，天体的辐射覆盖整个电磁波段，而可见光只是其中人类可以感知的一部分。该射电望远镜可以用来监听外太空的宇宙射电波，其中包括可能来自其他智能生命的“人工电波”；在电力充足的条件下，这只巨大的“天眼”还能发送电波信号，几万光年远的“外星朋友”将有可能收到来自中国的问候。可寻找第一代诞生的天体据FAST工程办公室研究人员介绍，项目建成后，它将使中国的天文观测能力延伸到宇宙边缘，可以观测暗物质和暗能量，寻找第一代天体。其能用一年时间发现数千颗脉冲星，研究极端状态下的物质结构与物理规律。而且无需依赖模型精确测定黑洞质量就可以有希望发现奇异星和夸克星物质；可以通过精确测定脉冲星到达时间来检测引力波；还可能发现高红移的巨脉泽星系，实现银河系外第一个甲醇超脉泽的观测突破。用于太空天气预报 FAST还将把中国空间测控能力由地球同步轨道延伸至太阳系外缘，将深空通讯数据下行速率提高100倍。脉冲星到达时间测量精度由目前的120纳秒提高至30纳秒，成为国际上最精确的脉冲星计时阵，为自主导航这一前瞻性研究制作脉冲星钟。同时，可以进行高分辨率微波巡视，以1Hz的分辨率诊断识别微弱的空间讯号，作为被动战略雷达为国家安全服务。还可跟踪探测日冕物质抛射事件，服务于太空天气预报。带动中国制造技术发展 FAST研究涉及了众多高科技领域，如天线制造、高精度定位与测量、高品质无线电接收机、传感器网络及智能信息处理、超宽带信息传输、海量数据存储与处理等。FAST关键技术成果可应用于诸多相关领域，如大尺度结构工程、公里范围高精度动态测量、大型工业机器人研制以及多波束雷达装置等。FAST的建设经验将对中国制造技术向信息化、极限化和绿色

教您天文望远镜基础知识入门知识讲解

教您天文望远镜基础知识入门一、望远镜种类（一）折射式望远镜折射式望远镜的构造如下图：折射式望远镜由两个透镜组成：固定在镜筒前端的是物镜（其口径大小直接决定望远镜的性能）；在镜筒尾端可以调换的是目镜。

上图为星特朗AstroMaster系列 90EQ 优点：视野较大、星像明亮，使用和维护比较方便，反差及锐利度较同口径的反射镜佳，摄影及高倍行星观测，效果都相当不错。缺点：有色像差(色差)问题，会降低分辨率。（二）反射式望远镜反射式望远镜的构造如下图：

上图为牛顿式反射式望远镜。

上图为星特朗AstroMaster系列130EQ 优点：无色差、强光力和大视场，非常适合深空天体的目视观测。缺点：彗差和像散较大，视野边缘像质变差，操作不太容易, 维护相对复杂。（三）折反射式望远镜折反射式望远镜的构造如下图：

上图为星特朗Omni XLT 127

综合了折射镜和反射镜的优点：视野大、像质好、镜筒短、携带方便。有施密特-卡塞格林式和马克苏托夫-卡塞格林2种。三种类型望远镜优缺点对比：（1）折射式：通常小型（口径80毫米以下）折射望远镜具有便携优势，结构简单可靠性高，可以在旅行时随身携带。在拍摄要求不高的情况完全可以满足摄影需求，而且与相机连接简单可以作为长焦镜头使用。（2）反射式：大口径反射虽然不便携，但比其他类型望远镜有很多优势。首先，造价低廉，很多爱好者可以自己磨制。其次，大口径成像效果更好，利于高倍观测，而且焦比较小，适合观测和拍摄深空天体。（3）折反式：折反同时具备折射式望远镜的便携和反射式望远镜的成像优势，但价格较贵。三种望远镜优缺点对比：折射式优点：结构简单，便携，成像锐度好，缺点：镜筒封闭维护保养容易有色差、球差，口径大的价格相对较贵光学结构：物镜——目镜结构反射式优点：口径大，成像亮度高，无色差，价格相对便宜缺点：不便携，有球差，镜筒开放维护保养相对困难光学结构：反射镜——副镜——目镜结构折反式优点：便携，成像质量较好，镜筒封闭维护保养容易，

望远镜的发展史

1608年，荷兰的一位眼镜商偶然发现用两块镜片可以看清远处的景物，受此启发，他制造了人类历史上的第一架望远镜。经过近400年的的发展，望远镜的功能越来越强大，观测的距离也越来越远。为庆祝“2009国际天文年”，英国《新科学家》评选出了人类历史上最著名的望远镜。以下是这14架最著名的望远镜： 1、伽利略折射望远镜伽利略是第一个认识到望远镜将可能用于天文研究的人。虽然伽利略没有发明望远镜，但他改进了前人的设计方案，并逐步增强其放大功能。图中的情景发生于1609年8月，伽利略正在向当时的威尼斯统治者演示他的望远镜。伽利略制作了一架口径4.2厘米，长约1.2米的望远镜。他是用平凸透镜作为物镜，凹透镜作为目镜，这种光学系统称为伽利略式望远镜。伽利略用这架望远镜指向天空，得到了一系列的重要发现，天文学从此进入了望远镜时代。折射望远镜的优点是焦距长，底片比例尺大，对镜筒弯曲不敏感，最适合于做天体测量方面的工作。但是它总是有残余的色差，同时对紫外、红外波段的辐射吸收很厉害 2、牛顿反射式望远镜牛顿反射式望远镜的原理并不是采用玻璃透镜使光线折射或弯曲，而是使用一个弯曲的镜面将光线反射到一个焦点之上。这种方法比使用透镜将物体放大的倍数要高数倍。牛顿经过多次磨制非球面的透镜均告失败后，决定采用球面反射镜作为主镜。他用2.5厘米直径的金属，磨制成一块凹面反射镜，并在主镜的焦点前面放置了一个与主镜成45o角的反射镜，使经主镜反射后的会聚光经反射镜以90o角反射出镜筒后到达目镜。这种系统称为牛顿式反射望远镜。它的球面镜虽然会产生一定的象差，但用反射镜代替折射镜却是一个巨大的成功。反射望远镜的主要优点是不存在色差，当物镜采用抛物面时，还可消去球差。图中显哈勃太空望远镜示的是牛顿首个反射式望远镜的复制品。 3、赫歇尔望远镜

望远镜哪种品牌好

望远镜哪种品牌好望远镜作为一种精密的光学设备，作为普通的消费者，选择起来一直有很多的疑问，自己也很难选择。望远镜什么牌子好？几乎所有的消费者都在问这样一个问题。目前国内市场上的望远镜牌子繁多，鱼龙混杂。其实望远镜真正出名的品牌并不是很多，在购买望远镜时，其实可以参照国外望远镜牌子的排名，这样真实性更强。笔者从事户外光学产品研究多年，现在就把我自己所了解的望远镜的牌子的一些粗略知识告诉大家，望远镜什么牌子好，大家可以作为参考：望远镜的品牌，整体上可以分为国外品牌和国内品牌，如果您选择500元以内的望远镜可以选择国内品牌，国内品牌的望远镜在做工和清晰度上会比国际知名品牌差一些，当然价格也便宜一些。如果选择500元以上的望远镜，我就建议您可以选择国外品牌。下面我对望远镜的主要品牌做一个简单介绍，同时列举该品牌比较知名的一些产品：一．美国博士能BUSHNELL -望远镜什么牌子好全球最知名的也是最老牌望远镜品牌，也是目前望远镜销量最大的望远镜品牌。美国博士能望远镜品种繁多，型号多达100多个。作为全球销量第一的品牌，博士能望远镜的超高性价比，一直受到全球客户的青睐。博士能望远镜最为知名的系列是，精英系列，传奇系列，奖杯系列和经典系列。这四大系列，是博士能性能最好的系列。博士能另外系列的望远镜性价比会比这四大系列差很多。下面列举博士能望远镜最为经典的一些型号，看是否有您中意的型号： 1. 博士能ELITE精英 620142ED超高清望远镜 10X42 -望远镜什么牌子好

如果您需要一款顶级的超高清望远镜，博士能精英这款望远镜是您不二的选择。这款望远镜无论是做工，清晰度，色彩还原度都是绝对顶级的。作为一款售价10000元的望远镜，博士能精英620142ED在全球唯一的对手是德国蔡司VICTORY 10X42. 这两款望远镜无论从清晰度和色彩还原度上都难分伯仲。但是做工和包装上，博士能620142ED却更胜一筹。在价格上蔡司胜利10X42却比博士能贵了将近50%。正是这样，博士能精英620142ED在全球销量是是蔡司胜利10X42的3倍以上。而另外几个比较知名的品牌，施华洛世奇、徕卡还有视得乐，都没有真正能与博士能精英抗衡的产品。2. 博士能TROPHY奖杯 234210高清望远镜10X42 -望远镜什么牌子好这是美国博士能一款极具传奇的产品，博士能奖杯234210，连续4年高居美国高清望远镜销售榜首，不仅在美国，包括欧洲，日本等地区，博士能奖杯234210都一直稳居高清望远镜销量第一。2011年全球高清级望远镜，博士能奖杯234210独占50%的市场份额，成为了一个销售神话。

世界最大单口径射电望远镜

世界最大单口径射电望远镜我国在贵州省黔南建设的世界最大单口径球面射电望远镜的重要设备——反射面单元面板第一批１０００个单元“就位”，这只被誉为中国“天眼”的超级望远镜单口径５００米，接收面积相当于近３０个足球场。遥望百亿光年星际射电望远镜，可不是肉眼观测的普通望远镜，它是当今世界上最顶尖级的太空望远镜。射电，是比红外线频率更低的电磁波段。射电望远镜，跟收卫星信号的天线锅类似，通过锅的反射聚焦，把几平方米到几千平方米的信号聚拢到一点上。 “宇宙空间混杂各种辐射，遥远的信号像雷声中的蝉鸣，没有超级灵敏的‘耳朵’，根本就分辨不出来。”中国科学院国家天文台ＦＡＳＴ工程首席科学家、总工程师南仁东说。半个多世纪以来，所有射电望远镜收集的能量尚翻不动一页纸。要想获得更远、更微弱的射电，“阅读”到宇宙深处的信息，就需要更大口径的射电望远镜。简言之，就是“锅”越大，星际穿越的距离就越远。专家们指出，与德国波恩１００米望远镜相比，ＦＡＳＴ灵敏度提高约１０倍。这意味着，远在百亿光年外的射电信号，ＦＡＳＴ也有可能“捕捉”到。中国“天眼”“眼窝”深打开卫星地图，贵州平塘县的地貌好似布满褶皱的大象皮肤。再提高分辨率，就能看到大大小小的“漏斗”——“天坑”群。其中有一个就是科学家寻觅十载为这个最大望远镜找的“家”。

天文学家在思考：如何利用天然的洼地作为支架，建造巨型射电望远镜。１９９３年，包括中国在内的１０国天文学家提出建造新一代射电“大望远镜”的倡议，旨在回溯原初宇宙，解答天文学中的众多难题。１９９５年底，射电“大望远镜”中国推进委员会，提出了利用贵州喀斯特洼地建造球反射面的“喀斯特工程”概念。此后，科学家们在当地居民的帮助下，跋山涉水勘察选址。经过反复筛选，最终在平塘县克度镇找到了“大窝凼”——最适合硕大“天眼”的深深的“眼窝”。被“天眼”吸引，新华社记者深入黔南“探营”ＦＡＳＴ工程进展。ＦＡＳＴ项目馈源支撑系统总工程师孙才红告诉记者，选址“大窝凼”有三方面原因，一是地貌最接近ＦＡＳＴ的造型，工程开挖量最小；二是这里的喀斯特地质可以保障雨水向地下渗透，不会在表面淤积而损坏和腐蚀望远镜；三是射电望远镜需要一处“静土”，“大窝凼”附近５千米半径之内没有一个乡镇，无线电环境理想。ＦＡＳＴ周围三座山峰呈三足鼎立之势，每座距离都在５００米左右，中间的洼地犹如一个天然的锅架，刚好稳稳地盛下ＦＡＳＴ这口‘大锅’。 “变形金锅”随天动来到“大窝凼”，你会发现总面积达２５万平方米的反射面看起来像一口超级“大锅”。总长度超过１．５千米的钢圈梁，将上万根钢索牢牢固定住。若想一览ＦＡＳＴ工程全貌，必须爬上附近的山顶。而那里正在建设的观景台，正是今后游客观赏ＦＡＳＴ的地方。反射面单元面板将固定在上万根钢索上，安装完成后整个反射面其实是悬在

望远镜系统结构设计

光学课程设计望远镜结构系统设计姓名:曾茂桃班级:光通信082 学号:2008031126 指导老师:张翔

摘要该报告运用应用光学知识，了解望远镜的历史,在工作原理的基础上，完成望远镜的外形尺寸、物镜组、目镜组及转像系统的简易或原理设计。了解光学设计中的PW 法基本原理。并应用光学设计软件对系统误差、成像质量进行理论分析。初级像差理论与像差的校正和平衡方法，像质评价与像差公差，光学系统结构参数的求解方法。望远物镜设计的特点、双胶合物镜结构参数的求解和光学特性。目镜设计的特点、常用目镜的型式和像差分析等都有了一个明确的简要的介绍。关键字：望远镜物镜目镜放大率分辨率内调焦望远镜 PW法光栅

目录一概述…………………………………………………………页二望远镜尺寸设计与分析…………………………………页2.1 望远镜的简述…………………………………………………………页2.2 望远镜的主要特性分析………………………………………………页三分物镜组与目镜组的选………………………………………………页 3.1望远镜物镜需要消除的像差类型及主要结构形式…………………页3.2双胶物镜和双分离物镜………………………………………………页 3.3内调焦望远镜…………………………………………………………页四.目镜组的主要种类及其结构：………………………….. 页 4.1惠更斯目镜……………………………………………………………页4.2冉斯登目镜……………………………………………………………页 4.3Porro、Roof棱镜结构及其特点…………………………………页五.望远镜像差设计PW法………………………………….. 页 5.2物体在有限距离时的P,W的规化……………………………………页5.5用C ,表示的初级像差系数………………………………………页 P, W 六.光学系统中的光栅分析……………………………………页

天文望远镜基础知识介绍

天文望远镜基础知识科普一、望远镜基本原理与天文望远镜望远镜是一种利用凹透镜和凸透镜观测遥远物体的光学仪器，是通过透镜的光线折射或光线被凹镜反射使之进入小孔并会聚成像，再经过一个放大目镜而使人看到远处的物体，并且显得大而近的一种仪器。所以，望远镜是天文和地面观测中不可缺少的工具。天文望远镜是望远镜的一种，是观测天体的重要工具，可以毫不夸大地说，没有望远镜的诞生和发展，就没有现代天文学。随着望远镜在各方面性能的改进和提高，天文学也正经历着巨大的飞跃，迅速推进着人类对宇宙的认识。二、天文望远镜的结构下面是天文望远镜的结构图，不是说每一款望远镜都是这样的。有的天文望远镜没有寻星镜，有的在镜筒上还安装了中垂来调节平衡。还有会赠送很多其他的天文配件，比如太阳滤镜、增倍镜（巴洛镜）、更多倍数的目镜。天文望远镜重要部位的作用： 1.主镜筒：观测星星的主要部件。 2. 寻星镜：快速寻找星星。主镜筒通常都以数十倍以上的倍率观测星体。在找星星时，如果使用数十倍来找，因为视野小，要用主镜筒将星星找出来，可没那麼简单，因此我们就使用一支只有放大数倍的小望远镜，利用它具有较大视野的功能，先将要观测的星星位置找出来，如此就可以在主镜筒，以中低倍率直接观测到该星星。 3. 目镜：人肉眼直接观看的必要部件。目镜起放大作用。通常一部望远镜都要配备低、中和高倍率三种目镜。 4.天顶镜：把光线全反射成90°的角，便于观察。 5. 三脚架：固定望远镜观察时保持稳定。

三、天文望远镜的性能指标评价一架望远镜的好坏首先看它的光学性能，然后看它的机械性能的指向精度和跟踪精度是否优良。光学性能主要有以下几个指标： 1．口径：物镜的有效口径，在理论上决定望远镜的性能。口径越大，聚光本领越强，分辨率越高，可用放大倍数越大。 2．集光力：聚光本领，望远镜接收光量与肉眼接收光量的比值。人的瞳孔在完全开放时，直径约7mm。70mm口径的望远镜，集光力是70/7=10倍。 3．分辨率：望远镜分辨影像细节的能力。分辨率主要和口径有关。 4．放大倍数：物镜焦距与目镜焦距的比值，如开拓者60/700天文望远镜，使用H10mm目镜，放大倍数=物镜焦距700mm/目镜焦距10mm=70倍；放大倍数变大，看到的影像也越大。 5．视场：望远镜成像的天空区域在观测者眼中所张的角度，也称视场角。放大倍数越大，视场越小。 6．极限星等：是望远镜所能观测到最暗的星等，主要和口径、焦比有关。正常视力的人，在黑暗、空气透明的场合最暗可看到6等星，而70mm口径望远镜的集光力是肉眼的100倍，能看到比6等星再暗五个星等的11等星。因此，衡量望远镜的重要参量是口径。四、天文望远镜的分类（一）光学望远镜 1609年，伽利略制造出第一架望远镜，至今已有近四百年的历史，其间经历了重大的飞跃，根据物镜的种类可以分为三种： 1.折射望远镜：物镜为凸透镜，位于镜筒的前端，来自天体的光线经物镜折射后成像在焦面上，故称为折射望远镜。优点---使用方便，镜体轻巧，便于

比较好的国产望远镜牌子

比较好的国产望远镜牌子国产望远镜有很多品牌，也有很多没有品牌的，国产望远镜由于鱼龙混杂，产品品质一直受到客户的质疑。确实大部分国产望远镜为了节省成本，使用了劣质的镀膜和镜片，让望远镜的效果非常不好。这两年，随着中国经济的崛起，国际大品牌望远镜正式进入国内市场，国际品牌的价格也一直下滑到理性水平，对国产望远镜造成了非常大的压力。目前国产望远镜主要生产千元内的中低端望远镜，主要的品牌有博冠和云光。云南北方光电集团有限公司（原云南光学仪器厂）创建经营近70年来，积累了雄厚的科研开发生产和销售的综合能力。创建了许多个中国第一，如：中国第一具望远镜，中国第一具红外观察镜，中国第一个光学玻璃熔炼车间，中国第一个微光观察镜，中国第一个测距仪等等。公司创建的“熊猫牌”望远镜系列产品，在众多的国内外新老客户心目中已经形成了品牌和质量的象征。博冠在低端望远镜部分也很有市场。但是作为千元以上的中高端望远镜，国产品牌基本没有市场。因为国际大品牌比如博士能，由于其在全球销量巨大，其千元以上级别的产品，性价比非常高。而国产品牌的千元以上产品，由于销量很小，导致生产成本非常高，无论在成像质量还是在做工上都无法与国际大品牌相比，如果你选择国产品牌，尽量选择500元以内的产品，这部分由于国外品牌进口关税的问题，国内品牌还是有优势的。而500元以上的望远镜，就尽量选择国外品牌如博士能，TASCO,YUKON等。望远镜是耐用产品，可以用几十年，所以买望远镜建议都买千元及以上的产品，清晰度会高很多，对眼睛也没有伤害，值得推荐的产品有：双筒望远镜选购实战篇 1. 选用儿童双筒望远镜的误区现在很多未成年的小孩，都喜欢使用望远镜。很多家长认为，小孩使用望远镜只是玩一玩，随便买一个几十块钱的就行。这确实是大错。小孩为成年，眼睛为正式成型，这是后使用一款品质差的望远镜，由于望远镜又放大作用，如果望远镜的清晰度以及成像的屈光度有问题，将大大伤害孩子的视力。这比看电视影响大多了。所以建议，儿童一定要使用高清级别的望远镜。如果您对望远镜不是很了解，一定要购买上千元的大品牌望远镜，否则宁愿不要给孩子购买。 2. 迷你便携双筒望远镜的选购迷你望远镜一般指的是重量在400克以内，体积只略大约一个手掌，能够随身放入自己的

带你认识望远镜的结构与原理

带你认识望远镜的结构与原理望远镜基本构造一般来说，常规的双筒望远镜有以下几个部分组成：目镜，物镜，中间的棱镜，两个镜筒的连接部分，以及聚焦系统。根据不同的尺寸大小，放大倍率，和用途以及个人喜好，双筒望远镜又可细分为好几种类型（详见双筒望远镜类型一表）。下图是常规双筒望远镜的基本构造图：

望远镜常见问题解答 1.望远镜上的两个数字代表什么？

望远镜上的两个数字分别代表望远镜的放大倍率和物镜口径。例如10x42的双筒望远镜，代表该望远镜的放大倍率是10x，物镜口径是42mm。10x的倍率表示透过望远镜看到的物体被放大了10倍，即100米处的物体看起来是在10米处。 2.望远镜的放大倍率越大越好吗？不是，放大倍数越大，表示远处的目标在视场中显得更大，但同时意味着实际的视场会变得更小，也就是说进入望远镜的光通量会减少，也就是说你看到的目标会变得黯淡审视模糊。同时，放大倍率过大，会造成晃动不易于手持，也会引起眼睛疲劳，不利于观察。 3.双筒望远镜能否选择变倍的？可以选择，但最好可变倍数不要太大。变倍望远镜很方便、适合多种用途，是牺牲如下指标为代价的：价格稍高；结构复杂，容易损坏；视角一般偏小；镜片多，分辨能力稍差；逆光表现不如固定倍数，反差会低一点。 4.双筒望远镜和单筒望远镜到底哪一个好？如同字面所示，双筒望远镜有左右对称的镜头，便于人用双眼观察。而单筒望远镜是用单眼观察。不过，我们并不能武断地认为双筒望远镜更好。一般来讲单筒望远镜的倍率比双筒望远镜高，可以将远处的物体放得更大。而双筒望远镜虽然比单筒望远镜的倍率低，但由于可以用双眼观察，可以得到立体感。同时由于倍率较低，可以用手

天文望远镜基础知识

天文望远镜基础知识天文望远镜的光学系统根据物镜的结构不同，天文望远镜大致可以分为三大类：以透镜作为物镜的，称为折射望远镜；用反射镜作为物镜的，称为反射望远镜；既包含透镜，又有反射镜的，称为折反射望远镜。往往有的天文爱好者买了一块透镜，以为这就解决了望远镜的物镜问题。其实，一块透镜成像会产生象差，现在，正规的折射天文望远镜的物镜大都由2～4块透镜组成。相比之下，折射天文望远镜用途较广，使用方便，比较适合做天文普及工作。反射望远镜的光路可分为牛顿系统和卡塞格林系统等。一般说来，对天文普及工作，特别是对观测经验不足的爱好者来说，牛顿式反射望远镜使用起来不太方便，其物镜又需经常镀膜，维护起来也麻烦。折反射望远镜是由透镜和反射镜组成。天体的光线要受到折射和反射。这类望远镜具有光力强，视场大和能消除几种主要像差的优点。这类望远镜又分施密特系统、马克苏托夫系统和施密特卡塞格林系统等。根据我们多年实践的经验，中国科学院南京天文仪器厂生产的120折射天文望远镜对于天文普及工作和广大天文爱好者来说，是一种既方便又实用的仪器。望远镜的光学性能在天文观测的对象中，有的天体有视面，有的没有可分辨的视面；有的天体光极强，有的又特微弱；有的是自己发光，有的是反射光。观测者应根据观测目的，选用不同的望远镜，或采用不同的方法进行观测；一般说来，普及性的天文观测多属于综合性的，要考虑“一镜多用”。选择天文望远镜时，一定要充分了解它的基本光学性能。口径--指物镜的有效直径，常用D来表示；相对口径--指物镜的有效口径和它的焦距之比，也称为焦比，常用A表示；即A＝D/F。一般说来，折射望远镜的相对口径都比较小，通常在1/15～1/20，而反射望远镜的相对口径都比较大，通常在1/3.5～1/5。观测有一定视面的天体时，其视面的线大小和F成正比，其面积与F2成正比。象的光度与收集到的光量成正比，即与D2成正比，和象的面积成反比，即与F2成反比。放大率--指目视望远镜的物理量，即角度的放大率。它等于物镜焦距和目镜焦距之比。不少人提到天文望远镜时，首先考虑的就是放大倍率。其实，天文望远镜和显微镜不一样，地面天文观测的效果如何，除仪器的优劣外，还受地球大气的明晰度和宁静度的影响，受观测地的环境等诸因素的制约。而且，一架天文望远镜有几个不同焦距的目镜，也就是有几个不同的放大倍率可用。观测时，绝不是以最大倍率为最佳，而应以观测目标最清晰为准。分辨角--指望远镜能够分辨出的最小角距。目视观测时，望远镜的分辨角＝140（角秒）/D （毫米），D为物镜的有效口径。视场--指天文望远镜所见的星空范围的角直径。

光学望远镜的发展简介

光学望远镜的发展简介天文学是研究天体和宇宙的科学，观测是天文学研究的主要实验方法.在17世纪以前，天文学家只能用肉眼观测星空中几千个比较亮的天体.17世纪初，伽利略发明了天文望远镜，人类的眼界随之大为开阔，望远镜成了近代天文观测的眼睛.本文就光学天文望远镜的发展作一简单介绍. 一、折射式望远镜 1.伽利略望远镜图1 第一个望远镜是荷兰的一位眼镜商人里帕席于1608年做成的.据说，里帕席无意间将两块镜片重叠并使其相隔一定的距离观看时，发现远处教堂上的风标明显地放大了.于是，他把两块镜片装在一个铜管的两头，发明了最初的望远镜，这引起了许多人的兴趣.1609年，当伽利略得知荷兰人发明了望远镜的消息后，他激动不已，立即亲自动手制作望远镜.他用一个凸透镜作为物镜，一个凹透镜作为目镜，于1609年7月初制成了倍率为3的望远镜，这种望远镜的构造如图1所示，这种光学系统现称为伽利略望远镜.经过进一步的改进，到1610年9月，将倍率提高到了33倍.伽利略用自制的望远镜观察天空，发现了月球表面的环行山、太阳黑子、木星的卫星等一系列重大的天文现象，从此天文学进入了望远镜时代. 2.开普勒望远镜图2 鉴于伽利略望远镜放大倍数和视场都较小的缺点，1611年，德国天文学家开普勒设计了用两片双凸透镜分别作为物镜和目镜的望远镜，使得放大倍数和视场都有了明显的提高，如图2所示，这种光学系统现称为开普勒望远镜.用这种望远镜看到的像是倒立的，这会使人很不习惯，不过对于天文观测则毫无影响.从17世纪中叶起，开普勒望远镜在天文观测中得到了普遍的应用. 当时的望远镜都采用单个透镜作为物镜，存在着严重的色差，为了获得好的观测效果，需要用曲率非常小的透镜，因此镜身越来越长，最长的竟达65米.直至英国光学仪器商杜隆用冕牌玻璃和火石玻璃制造了消色透镜，从此，长镜身望远镜被消色差折射望远镜所取代. 二、反射式望远镜图3 由于伽利略和开普勒望远镜均存在明显的色差，所以人们又发明了消色差的反射式望远镜.牛顿在清楚地解释了“色差”问题后，于1688年制作了一种与众不同的反射式望远镜.他采用球面镜作为主镜，将金属磨制成一块凹面镜，并在主镜的焦点前面放置了一个与主镜成45°角的反射镜，使经主镜反射后的会聚光经反射镜以90°角反射出镜筒后到达目镜，如图3所示，这种光学系统称为牛顿式反射望远镜.它的球面镜虽然会产生一定的相差，但用反射镜代替折射镜却是一个巨大的成功.

中国射电望远镜(FAST)非连续性文本阅读

（一）某学校举办了关于射电望远镜的科普知识展览，请阅读下面材料，回答问题。（8分）中国“天眼”射电望远镜FAST实景中国FAST——500米口径球面射电望远镜结构示意图【材料一】中国射电望远镜（FAST）简介：中国射电望远镜（FAST——Five hundred meters Aperture Spherical Radio Telescope，简称FAST），是高灵敏巨型射电望远镜，是国家科教领导小组审议确定的九大科技基础设施之一。是采用独创设计，利用贵州四面环山、中间凹陷的天然喀斯特洼地的独特地形建设的500米口径球冠状反射面射电天文望远镜，其反射面总面积达25万平方米，约30个足球场地大。主要的用途是将我国空间测控范围由地球同步轨道延伸至太阳系外缘，巡视宇宙中的中性氢和观测脉冲星，搜索地外文明和生物等。对于射电望远镜来说，口径越大看得越远，“阅读”到宇宙深处的信息就越多，从理论上来看，FAST能接收到137亿光年以外的电磁信号，这个距离接近于宇宙的边缘。FAST能检测的信号频率为70兆赫～3千兆赫，这意味着几乎所有波段的射电波都逃不过FAST的眼睛。FAST通过探测星际分子、搜索可能的星际通讯信号，寻找地外文明的几率比现有设备提升了5至10倍。FAST 灵敏度比德国波恩100米望远镜提高约10倍，比美国阿雷西博300米射电望远镜提高约2.25倍，巡天速度是它的10倍，并且在观测时会变换角度，接收更广阔、更微弱的信号。预计在未来20—30年内，FAST将保持世界一流设备的地位。【材料二】世界主要射电望远镜介绍

【材料三】FAST 发展历程 1993年，日本东京国际无线电科学联盟大会上，科学家们提出，在全球电波环境继续恶化之前，建造新一代射电望远镜，接收更多来自外太空的讯息。时任中国科学院北京天文台副台长的南仁东对中国参会代表提出:“咱们也建一个吧。” 1994年我国提出在贵州黔南州喀斯特洼地建设中国“天眼”——500米口径球面射电望远镜（FAST）工程构想； 2005年11月，FAST申请立项； 2007年，国家批复FAST工程项目正式立项，台址确定在贵州省黔南州平塘县克度镇金科村的“大窝凼”洼地，总投资约12亿人民币； 2011年3月，村民搬迁完毕，FAST工程正式动工建设； 2014年1月，FAST工程实现圈梁顺利合拢； 2014年7月17日，第一根主索安装，FAST工程反射面索网安装正式步入工程实施阶段； 2015年8月2日，FAST首块反射面单元吊装成功，标志着FAST施工进入最后冲刺阶段； 2016年25日，落成启用。 FAST从预研到建成再到调试，关键技术无先例可循，关键材料急需攻关，核心技术遭遇封锁，老中青三代科技工作者历经20余载，克服诸多困难，才能自豪说出“FAST既是中国制造，更是中国创造”。 10.根据【材料一】，为帮助初中学生更快捷理解中国射电望远镜（FAST）特点，请用简明、生动、得体的语言写一段解说词，要求：至少使用一种修辞手法，不超过100字。（3分）答： 11. 阅读【材料二】，归纳概括人类在研究发展射电望远镜方面有哪些特点。（3分）答： 12. “欲穷千里目，更上一层楼”，是唐代王之涣《登颧雀楼》中的诗句，随着堪称中国“天眼”——FAST在贵州某洼地的正式落成启用，这句诗也被赋予了新的时代意蕴。从上述各材料中提取信息，解释说明这句古诗如今包含怎样的新时代意蕴。（2分）答：

50公分望远镜机械结构设计

50公分望远镜机械结构设计郑锋华一. 望远镜的技术指标： 1. 光学系统：（1）主光路：光学类型：卡塞格林系统有效口径：50mm 卡焦焦比：1/10 视场：2ω=40′（80%能量集中在1〞内）面形精度：λ/16（rms）（3）寻星镜：光学类型：折射双分离有效口径：100mm 焦比：1/7 视场：2ω=1° 2. 机械系统：（1）结构形式：赤道叉式（2）极轴调整范围：±1o （3）赤经、赤纬轴转速：快动：±60o/分慢动：±3o/分

恒动：15′/分微动：±5′/分（4）跟踪精度：2‰ （5）指向精度（重复精度）：±30″ 二. 望远镜的结构设计：（一）望远镜的基座设计：图1 基座外形该类型常用于科研仪器，以往我公司出厂的赤道叉式望远镜基本是这种类型。此基座有一明显优点，极轴可做的较长，能够明显地提高运转的稳定性。并且从外观上看，外形美观、全封闭，防尘性能良好，基座整体刚性、强度及稳定性都非常出色。（二）望远镜的传动设计： 1. 驱动电机：

赤经赤纬均选用BSHB3910-H三相混合式步进电机驱动（峰值力矩4.0Nm），工作在4000步/转的细分状态，步进电机对应的望远镜步进当量为0.1”/步。负责快、慢、微、恒的运动。 2. 传动系统：采用蜗轮副传动，总传动比i=3240。赤经赤纬均采用两级蜗轮蜗杆传动、初级蜗轮蜗杆参数相同，而末级参数略有不相同，末级大蜗轮均采用剖分蜗轮消隙。 3. 传动参数：蜗轮模数蜗杆系数齿数赤经末级蜗轮：M=2 Z=270 赤经末级蜗杆：M=2 Q=25.5 Z=1 赤纬末级蜗轮：M=1.5 Z=270 赤纬末级蜗杆：M=1.5 Q=34 Z=1 初级蜗轮：M=1.75 Z=24 初级蜗杆：M=1.75 Q=14 Z=2 4. 位置检测元件：在赤经赤纬大蜗杆上装有一个YGN-612-1200的增量式光栅码盘，其最终分辨率为1"，以作为自动找星时的位置检测装置。 5. 赤经轴系：选用一只φ240×φ360×56型号7048的大角接触轴承放置于极轴的北端，一只φ140×φ250×42型号7228AC的小角接触轴承放置于极轴的南端，两只角接触轴承组合来平衡赤经的径向及轴向力。极