一、 望遠鏡基本原理與天文望遠鏡
望遠鏡是一種利用凹透鏡和凸透鏡觀測遙遠物體的光學儀器，是通過透鏡的光線折射或光線被凹鏡反射使之進入小孔並會聚成像，再經過乙個放大目鏡而使人看到遠處的物體，並且顯得大而近的一種儀器。所以，望遠鏡是天文和地面觀測中不可缺少的工具。
天文望遠鏡是望遠鏡的一種，是觀測天體的重要工具，可以毫不誇大地說，沒有望遠鏡的誕生和發展，就沒有現代天文學。隨著望遠鏡在各方面效能的改進和提高，天文學也正經歷著巨大的飛躍，迅速推進著人類對宇宙的認識。
二、 天文望遠鏡的結構
下面是天文望遠鏡的結構圖，不是說每一款望遠鏡都是這樣的。有的天文望遠鏡沒有尋星鏡，有的在鏡筒上還安裝了中垂來調節平衡。還有會贈送很多其他的天文配件，比如太陽濾鏡、增倍鏡（巴洛鏡）、更多倍數的目鏡。
天文望遠鏡重要部位的作用：
1.主鏡筒：觀測星星的主要部件。
2. 尋星鏡：快速尋找星星。
主鏡筒通常都以數十倍以上的倍率觀測星體。在找星星時，如果使用數十倍來找，因為視野小，要用主鏡筒將星星找出來，可沒那麼簡單，因此我們就使用一支只有放大數倍的小望遠鏡，利用它具有較大視野的功能，先將要觀測的星星位置找出來，如此就可以在主鏡筒，以中低倍率直接觀測到該星星。
3. 目鏡：人肉眼直接**的必要部件。目鏡起放大作用。通常一部望遠鏡都要配備低、中和高倍率三種目鏡。
4.天頂鏡：把光線全反射成90°的角，便於觀察。
5. 三腳架：固定望遠鏡觀察時保持穩定。
三、 天文望遠鏡的效能指標
評價一架望遠鏡的好壞首先看它的光學效能，然後看它的機械效能的指向精度和跟蹤精度是否優良。光學效能主要有以下幾個指標：
1．口徑：物鏡的有效口徑，在理論上決定望遠鏡的效能。口徑越大，聚光本領越強，解析度越高，可用放大倍數越大。
2．集光力：聚光本領，望遠鏡接收光量與肉眼接收光量的比值。人的瞳孔在完全開放時，直徑約7mm。70mm口徑的望遠鏡，集光力是70/7=10倍。
3．解析度：望遠鏡分辨影像細節的能力。解析度主要和口徑有關。
4．放大倍數：物鏡焦距與目鏡焦距的比值，如開拓者60/700天文望遠鏡，使用h10mm目鏡，放大倍數=物鏡焦距700mm/目鏡焦距10mm=70倍；放大倍數變大，看到的影像也越大。
5．視場：望遠鏡成像的天空區域在觀測者眼中所張的角度，也稱視場角。放大倍數越大，視場越小。
6．極限星等：是望遠鏡所能觀測到最暗的星等，主要和口徑、焦比有關。正常視力的人，在黑暗、空氣透明的場合最暗可看到6等星，而70mm口徑望遠鏡的集光力是肉眼的100倍，能看到比6等星再暗五個星等的11等星。
因此，衡量望遠鏡的重要參量是口徑。
四、 天文望遠鏡的分類
（一） 光學望遠鏡
2023年，伽利略製造出第一架望遠鏡，至今已有近四百年的歷史，其間經歷了重大的飛躍，根據物鏡的種類可以分為三種：
1.折射望遠鏡：物鏡為凸透鏡，位於鏡筒的前端，來自天體的光線經物鏡折射後成像在焦面上，故稱為折射望遠鏡。
優點---使用方便，鏡體輕巧，便於攜帶；光軸穩定，維護簡單，有利於對地面景物的觀測，最適合初學者入門之用。缺點---跟反射式相比較的話，**比較高（在口徑類似的前提下），有色差。不適合於觀測深空天體比如河外星系、星雲等等
2. 反射望遠鏡：物鏡是乙個凹的反射鏡，位於鏡筒的後部，光從鏡筒的前端進入鏡筒，被反射鏡反射後聚焦在鏡筒的前端附近。
優點---相對折射式望遠鏡**低廉，同樣**口徑更大、可以看到更多更暗的天體，成像無色差，價效比高。常適合觀測月亮和行星，以及那些暗弱的河外星系、星雲。缺點---日常維護保養更麻煩，不適合於對地面景觀的觀測。
3. 折反射望遠鏡：它的前端是一片改正透鏡，光線經主鏡和副鏡的兩次反射後在鏡筒的後端成像。
兼有折射式和反射式的優點，體型最緊湊，非常便於收藏。但是，由於光學系統複雜，各種可能影響**效果的因素比較多，所以在購買的時候，建議購買信用高的名牌產品。
相比之下，折射天文望遠鏡用途較廣，使用方便，比較適合做天文普及工作。
（二） 射電望遠鏡：射電望遠鏡的原理與衛星電視天線接收器的原理大同小異，它通過接收來自遙遠天體的電磁輻射訊號，分析其強度，頻譜和偏振來進行研究，其研究物件主要是對高能天體觀測以及對射電天文譜線的分析。
2023年10月28日，亞洲最大的全方位可轉動射電望遠鏡在上海天文台正式落成。這台射電望遠鏡的綜合性能排名亞洲第
一、世界第四，能夠觀測100多億光年以外的天體，將參與我國探月工程及各項深空探測。
（三） 空間望遠鏡：在大氣層外進行天文觀測而設計製造的光學望遠鏡。
哈勃空間望遠鏡是以天文學家愛德文·哈勃為名，在軌道上環繞著地球的望遠鏡，它的位置在地球的大氣層之上，因此影像不會受到大氣湍流的擾動，視相度絕佳又沒有大氣散射造成的背景光，還能觀測會被臭氧層吸收的紫外線。它於2023年成功發射，彌補了地面觀測的不足，幫助天文學家解決了許多天文學上的基本問題，使得人類對天文物理有更多的認識。是天文史上最重要的儀器之一。
哈勃空間望遠鏡拍到的景象
（四）其他波段望遠鏡：紅外、紫外、x射線、伽馬射線等
五、常見問題
●是不是放大倍數越大越好呢?
不是的。望遠鏡的放大倍數要適中才好。實際上，一架望遠鏡的合理倍率是與望遠鏡的口徑和觀測方式相關的：
口徑大的，倍數可以適當高些，帶支架的的可以比手持的高些。一般來講倍率越大，穩定性也就越差，觀察視場就越小、越暗，其帶來的抖動也大增加，呼吸的氣流和空氣的波動對其影響也就越大。
●為什麼說問「望遠鏡能看多遠」是錯誤的？
我們的肉眼就是一台光學儀器，肉眼可以看到220萬光年以外的仙女座大星雲，但是看不見距離地球最近的太陽系外恆星比鄰星（4.2光年）。相信大家已經體會到了吧，說乙個光學儀器能看多遠是沒有意義的，只能說看多清或能看多暗。
●使用中應該注意哪些問題？
1．絕對不能直接用望遠鏡**太陽，**太陽必須通過投影法或有專門濾光措施；
2．不要把望遠鏡當做玩具，望遠鏡是精密光學儀器，要細心使用和維護
3．不要認為用望遠鏡什麼都能看到，通過望遠鏡確實能**到肉眼不能分辨的天體和天體上的細節，但**效果越好，**也越高，沒有十全十美的望遠鏡，選擇適合自己的最重要；
4．對於每一台望遠鏡，都有它合適的放大倍數。超過這個倍數並不能增強分辨能力，反而會使物體變得很暗，難以看清。60～80口徑的望遠鏡，合適的放大倍數應小於100倍，200倍的放大倍率幾乎什麼都看不到。
5．如果無法在夜空中識別五個以上的星座，就不要著急使用望遠鏡，因為無法尋找可觀測的星星，就只能看月亮；
6．天文望遠鏡通常也可以**風景或動植物，可以很容易得到比雙筒望遠鏡更高的放大倍率。不過使用倍率應在100倍以下，20-50倍最合適。
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