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1、04 物理学 王洪亚 古代人的假想望远镜发展 望远镜的分辨率 射电望远镜的产生 哈勃天文望远镜 古人的假想望远镜 中国古代神话中有千里眼之神。在三星堆遗址发现了一座人们对望远镜的遐想雕塑。从眼睛伸出的部分是望远镜的原始形状。这件雕塑反映了人们对太空探索的渴望。望远镜的发展 人们总是对自己不了解的事物感到好奇，比如遥远天体的真实面貌是什么样的。因此，人们想象有一种千里眼，可以看清远处的事物。 1608年，千里眼终于发明出来了，就是望远镜。今年，在荷兰的一家眼镜工坊，一名学徒正在玩耍。当他用两个镜头观察物体时，一个前一个后一个，他发现远处的物体离他很近，这启发了他发明了望远镜。他的老板立即采取了这一举措
2、将发明变成商品并将发明奉献给政府。在这些望远镜的帮助下，虚弱的荷兰海军击败了强大的西班牙舰队，让荷兰人获得了独立。开普勒望远镜的原理 望远镜由两个会聚的薄透镜分别作为物镜和目镜组成。物镜的像侧焦点和目镜的物侧焦点重合。这台望远镜的放大倍数：M=-f1/f2 M为负数，所以是倒像。伽利略的望远镜 伽利略的望远镜非常简单。它由两个镜子组成。前面称为物镜，是一种边薄中间厚的透镜。具有缩放功能。后部称为目镜，镜片中间薄，周边厚，具有缩小的作用。物镜的像侧焦点仍然与目镜的物侧焦点重合。这样，两个镜头就组合成一个圆柱体，这是最简单的望远镜。望远镜的放大倍数为：M=-f1/f2 物镜像侧焦距
3、 为正，目镜物镜焦距为负。因此，放大能力为正，形成正像。伽利略用它发现木星周围总有四颗小恒星，它们是木星的四颗卫星，又称伽利略卫星；他还发现土星似乎有一对大耳朵，那是土星的光环；他还仔细观察了月球的陨石坑。多亏了望远镜，人们终于知道，天上的银河原本是由无数星星组成的。这些新发现成为哥白尼日心说的有力证据。无论上述哪种望远镜物镜都是通过折射成像的，都称为折射望远镜。反射望远镜的原理 1668 年，牛顿创造了第一台反射镜望远镜，它清楚地看到了木星的八个较大的卫星。它消除了镜头望远镜造成的色差缺点，具有镜筒短、成本低、维修方便等优点。常用的反射式望远镜有牛顿系统、卡塞格林系统、网格
4、正则制、折轴制等现代大型反射望远镜大多是通过对不同观测项目的反光镜改造，在同一台望远镜上获得不同的系统。 1、牛顿系统牛顿系统是反射系统中最简单的光学系统。为了消除球差，主镜一般采用抛物面。但是当相对孔径减小到1/12以下时，可以将主镜做成球面。具有较大孔径的抛物线牛顿系统通常用作具有较大孔径的物镜系统。 2、经典卡塞格林系统经典卡塞格林系统的主镜是抛物面，副镜是双曲面。双曲面次镜将光线反射回主镜中心的开口并聚焦成像。主镜后面的焦点位置称为 Gessegrain 反射镜。 Geiseggin 反射器的光路在镜筒中被反射两次，并且
5、副镜重新放大后，镜筒可以很短，但焦距可以很长，对高倍观察非常有利。 3、Gregory System 这个系统也是由两个反射面组成，主镜还是抛物面，次镜是椭球。该系统形成的直立图像具有比卡塞格林和 R-C 系统稍长的枪管。反射式望远镜的物镜为凹面反射镜，没有色差，通过将凹面做成旋转抛物面可以消除球差。凹面涂有反射膜，通常是铝。反射式望远镜镜筒更短，更容易制造更大的孔径，因此现代大型天文望远镜几乎都是反射结构。在反射式望远镜的结构中，除了主物镜外，还安装了一个或几个小反射镜来改变光线的方向，以方便目镜的安装。由于反射式望远镜的入射光只在物镜表面反射，因此光学玻璃的内部质量低于折射镜。折叠
6、反射望远镜 反射折射望远镜的物镜是折射镜和反射镜的组合。主镜是球面反射镜，副镜是校正主镜像差的透镜。该型望远镜视场大，光功率强，适用于观测流星、彗星、巡天以寻找新的天体。根据次镜的形状，折反射镜可分为施密特结构和马苏托夫结构。前者视场大，像差小；后者易于制造。望远镜的分辨率是望远镜功率的一个指标，望远镜的分辨率与光线的孔径成正比。望远镜的孔径越大，它聚集的光就越多，望远镜可以观察到宇宙更深处的微弱物体。但是望远镜的口径不是无限的，以目前的技术，中国最大的天文望远镜不能超过4米。直径2.4米的巨型天文望远镜抵达云南丽江高古美天文台。中国最大的天文台
7、望远镜预计将于今年8月准备好进行观测。该望远镜由英国TTL公司制造，价值3000万元以上。它具有一流的光学质量，清晰的成像，非常高的跟踪和指向精度。丽江高古美天文台是中国观测天文的最佳场所。它海拔3193米，平均每年有254个晴夜。没有人造光和沙尘干扰。另外，天空背景较暗，空气通透性好，保持了良好的大气宁静。天文台建成后世界上最大口径射电望远镜，将在我国天体物理学和测量天文研究中发挥重要作用。射电望远镜的生产 1931年，在美国新泽西州的贝尔实验室，负责搜索和识别电话干扰信号的美国人KG Yansky发现每23小时56分钟就会出现一次最大值的无线电干扰和 04 秒。经过仔细分析，他的文章发表于 1932 年
8、 章节断言：这是来自银河系的无线电辐射。于是，扬斯基开创了用无线电波研究天体的新纪元。当时，他使用了一个长度为30.5米、高度为3.66米的旋转天线阵，并在1°处获得了30度宽的“扇形”定向波束。波长为 14.6 米。从那时起世界上最大口径射电望远镜，射电望远镜的历史就是分辨率和灵敏度不断提高的历史之一。自从扬斯基宣布收到银河系的射电信号后，美国人G·莱伯就潜心试制射电望远镜，终于在1937年成功制造。这是世界上独一无二的抛物面射电望远镜二战前。它的抛物面天线直径9.45米，在1.87米波长处实现12度“铅笔形”波束，探测太阳和其他天体发出的无线电波。因此，雷伯被誉为抛物面射电望远镜的先驱。射电望远镜用于从天空观察和研究
9、人体无线电波的基本设备，包括：用于收集无线电波的定向天线、用于放大无线电信号的高灵敏度接收器、信息记录、处理和显示系统等。射电望远镜的基础知识和光学反射望远镜认为，投射的电磁波在被精确的镜面反射后，会同相地到达一个共同的焦点。使用旋转抛物面作为镜子，很容易实现同相聚集。因此，射电望远镜的天线多为抛物线形。射电观测在很宽的频率范围内进行，探测和信息处理的无线电技术比光学博世更加灵活多样。因此，射电望远镜的种类较多，分类方法也多种多样。例如，按接收天线的形状可分为抛物面、抛物柱面、球面、抛物面、拉线、螺旋线、行波、天线等射电望远镜；按定向射束的形状可分为笔形射束、扇形射束、多射束等射电望远镜；按观测目的可分为测绘、定位、标定、偏振、光谱、太阳像
10、 和其他射电望远镜；按工作类型可分为全功率射电望远镜、扫频射电望远镜、快速成像射电望远镜。 （图）（英国乔特尔海岸的射电天文望远镜）为了提高望远镜的灵敏度和分辨率，以便能够接收到来自天体的较弱无线电信号，天文学家将射电望远镜的天线做得更大和更大。 ，观测波段越来越短，也要求天线全天可移动、自由运行。德国和美国先后建造了世界上最大、最先进的百米射电望远镜。哈勃天文望远镜是目前世界上最先进的。天文望远镜是哈勃太空望远镜。美国于1990年4月将哈勃望远镜送入太空。望远镜长13.1米，筒径4.26米，主镜直径2.4米，总重量11.5吨，造价30亿美元，性能齐全，性能卓越，可观测140亿光年外发出的光，技术领先，内置反射望远镜，摄像头、光谱仪和测光仪，由穿梭车供电，定期维护，共4次维护。
