望远镜

靠近加州洛杉矶，位于威尔逊山天文台的100英吋（2.54 公尺）的虎克反射望远镜。
望远镜是一种可以透过透镜或面镜将电磁波（例如可见光）折射或反射以协助观察远方物体的工具。已知能实用的第一架望远镜是在17世纪初期在荷兰使用玻璃透镜发明的。这项发明现在被应用在陆地和天文学。
在第一架望远镜被制造出来几十年内，用镜子收集和聚焦光线的反射望远镜就被制造出来。在20世纪，许多新型式的望远镜被发明，包括1930年代的电波望远镜和1960年代的红外线望远镜。「望远镜」这个名词现在是泛指能够侦测不同区域的电磁频谱的各种仪器，在某些情况下还包括其他类型的探测仪器。
英文的「telescope」（来自希腊的τῆλε，tele意「远」＂far＂ 和 σκοπεῖν，skopein意「视」＂to look or see＂，合并为τηλεσκόπος音为＂teleskopos＂，意「远视」＂far-seeing＂）。这个字是希腊数学家乔瓦尼·德米西亚尼在1611年于伽利略出席的意大利猞猁之眼国家科学院的一场餐会中，推销他的仪器时提出的。在《星际信使》这本书中，伽利略使用的字是"perspicillum"。

**简史**
格林威治皇家天文台"洋葱"式的圆顶内安放的是28英吋的折射望远镜。在前景中的是口径120公分（47英寸）的威廉·赫歇尔反射望远镜（由于它的焦距长度，被称为"40英尺望远镜"）剩余部分。
关于望远镜，现存的最早纪录是荷兰米德尔堡的眼镜制造商汉斯·利伯希在1608年向政府提交专利的折射望远镜。实际的发明者是谁不能确定，它的发展要归功于三个人：汉斯·利伯希、米德尔堡的眼镜制造商Zacharias Janssen和阿尔克马尔的Jacob Metius。望远镜被发明得消息很快就传遍欧洲。伽利略在1609年6月听到了，就在一个月内做出自己的望远镜用来观测天体。
在折射望远镜发明之后不久，将物镜，也就是收集光的元件，用面镜来取代透镜的想法，就开始被研究。使用抛物面镜的潜在优点 －减少球面像差和无色差，导致许多种设计和制造反射望远镜的尝试。在1668年，艾萨克·牛顿制造了第一架实用的反射望远镜，现在就以他的名字称这种望远镜为牛顿反射镜。
在1733年发明的消色差透镜纠正了存在於单一透镜的部分色差，并且使折射镜的结构变得较短，但功能更为强大。尽管反射望远镜不存在折射望远镜的色差问题，但是金属镜快速变得昏暗的锈蚀问题，使得反射镜的发展在18世纪和19世纪初期受到很大的限制 －在1857年发展出在玻璃上镀银的技术，才解决了这个困境，进而在1932年发展出镀铝的技术。受限于材料，折射望远镜的极限大约是一公尺（40英吋），因此自20世纪以来的大型望远镜全部都是反射望远镜。目前，最大的反射望远镜已经超过10公尺（33英尺），正在建造和设计的有30-40公尺。
20世纪也在更关广的频率，从电波到伽玛射线都在发展。在1937年建造了第一架电波望远镜，自此之后，已经开发出了各种巨大和复杂的天文仪器。

**类型**
在建造中的詹姆斯·韦伯太空望远镜主镜。这是segmented mirror，它涂上金（橙红色）以反射可见光、近红外线以及中红外线。
望远镜这个名词涵盖了各种各样的仪器。大多数是用来检测电磁辐射，但对天文学家而言，主要的区别在收集的光（电磁辐射）波长不同。
望远镜可以依照它们所收集的波长来分类：- X射线望远镜：使用在波长比紫外线更短的电磁波。- 紫外线望远镜：使用于波长比可见光短的电磁波。- 光学望远镜：使用在可见光的波长。- 红外线望远镜：使用在比可见光长的电磁波。- 次毫米波望远镜：使用在比红外线更长的电磁波。- Fresnel Imager：一种光学透镜技术。- X射线光学：某些X射线波长的光学。
随着波长的增加，可以更容易地使用天线技术进行电磁辐射的交互作用（虽然它可能需要制作很小的天线）。近红外线可以像可见光一样的处理，而在远红外线和次毫米波的范围内，望远镜的运作就像是一架电波望远镜。例如，观测波长从3微米（0.003mm）到2000微米（2毫米）的詹姆士·克拉克·麦斯威尔望远镜（JCMT），就使用铝制的抛物面天线。另一方面，观察从3μm（0.003毫米）到180微米（0.18 毫米） 的斯皮策太空望远镜就可以使用面镜成像（反射光学）。同样使用反射光学的，还有哈伯太空望远镜可以观测0.2μm（0.0002 毫米）到1.7微米（0.0017 毫米），从红外线到紫外线的第三代广域照相机。
在望远镜设计中的另一个门槛，随着光子能量的增加（波长变短和频率增加）是使用全反射光学，而不是粗略的入射光学。像是TRACE和SOHO望远镜使用特殊的面镜反射极紫外线，否则不可能产生高解析度和较亮的影像。大口径并不意味着能收集更多的光，它收集的是高阶绕射极限的光。
望远镜也可以依据所在的位置来分类：地面望远镜、太空望远镜或Airborne observatory。它们还能依据使用者是专业天文学家，还是业余天文学家来分类。拥有一架或多架望远镜与其它仪器的永久性房舍或载运工具，称为天文台。

**光学望远镜**
尼斯天文台的50公分折射望远镜。
光学望远镜主要是收集并聚焦电磁频谱中可见光部分的光线（虽然有些在红外线和紫外线的波段工作）光学望远镜明显增加远处物体的视角大小和视亮度。为了对影像观察、拍照、研究、并发送至电脑，望远镜会采用一个或多个光学曲面的元件来工作。通常由玻璃的透镜或面镜收集线或其它电磁波的辐射，将这些光或辐射汇聚到焦点上。光学望远镜使用在许多天文和非天文的仪器，包括：经纬仪（包括中星仪）、鉴识望远镜、 单筒望远镜、双筒望远镜、相机镜头、和间谍镜。望远镜有三种主要的学类型：- 使用透镜成像的折射望远镜。- 使用安排好的面镜成像的反射望远镜。- 使用面镜和透镜共同组合来成像的折反射望远镜。
除了这些基本的光学类型之外，还有许多改变光学设计以适合它们执行任务的子类型，像是摄星镜、寻彗镜、太阳望远镜等等。

**电波望远镜**

位于美国新墨西哥州的圣阿古斯丁平原上的甚大天线阵。
电波望远镜是电波天文学使用，有Directional antenna天线的望远镜。这些盘面有时是用导电的金属丝网建造，其口径小于所观测到的波长。多元素的电波望远镜由成对或更多的小望远镜组成，以合成口径相等于彼此间距离的虚拟望远镜，这个程序被称为 Aperture synthesis。在2005年，纪录上的阵列大小是地球直径的许多倍 －利用位于太空的甚长基线干涉测量望远镜，像是日本的HALCA （高度先进通信和天文学实验室 VSOP (VLBI Space Observatory Program) satellite date=20210321220443 ）
孔径合成现在也被应用在光学望远镜，使用在光学干涉仪 (光学望远镜阵列)，和在单一望远镜上使用 Aperture masking interferometry。当可见光被阻挡或微弱时，电波望远镜也用来收集微波辐射，例如类星体。有些电波望远镜被使用于专案，例如SETI和阿雷西博天文台寻找外星生命。

**X射线望远镜**

**大气层的电磁频谱不透明度**
由于大气层对大部分的电磁波谱是不透明的，所以只有少数波段可以从地面观测得到。这些波段是可见光、近红外线和一些无线电波部分的频谱。由于这个原因，地面上没有远红外线、或X射线的望远镜。因为这些波段必须从轨道上才能观测。即使从地面上可以观测的波段，因为视像度的缘故，在轨道上的卫星安置光学望远镜依然是有利的。
电磁波谱与地球大气层的透射率（或不透明度），以及可用于成像波谱部分的望远镜类型。

**体系结构**
 光学系统
** 棱镜系统
** 物镜
** 目镜- 机械系统
** 望远镜的装置
*** 赤道仪
*** 经纬仪
** 附件
*** 转仪钟

**规格参数**
 物镜口径- 放大倍数- 出瞳直径- 出瞳距离- 视场角度- 像场角度

**制作工艺**
 镀膜- 球面反射镜磨制工艺- 像差控制- 色差控制

**参考文献**

**引用**

**来源**
 Contemporary Astronomy - Second Edition, Jay M. Pasachoff, Saunders Colleges Publishing - 1981, ISBN 0-03-057861-2- Sabra, A. I. & Hogendijk, J. P. (2003), The Enterprise of Science in Islam: New Perspectives, MIT Press, pp. 85-118, ISBN 0-262-19482-1

**参看**
 显微镜- 放大镜- 眼镜- 监视器- 相机- 摄影机

**外部链接**
  伽利略乍闻望远镜（1609年5月） date=20110602121406