什麼是折射望遠鏡

用透鏡作物鏡的望遠鏡。1609年，伽利略所制第一架天文望遠鏡，就是折射望遠鏡。它由一塊凸透鏡作物鏡和一塊凹透鏡作目鏡組成。這種用負透鏡作目鏡的望遠鏡稱為伽利略望遠鏡。它成的像是正像，出射光瞳在目鏡與物鏡之間，視場較小，且不便安置瞄準叉絲，因而在天文上用得不多。但由於成正像，且結構簡單，至今觀劇用的望遠鏡還有采用這種型式的。以後開普勒提出用凸透鏡作目鏡的望遠鏡稱為開普勒望遠鏡。由於開普勒望遠鏡中出射光瞳在目鏡外面，能獲得較大視場，此外又可安置瞄準叉絲，像的正倒對天文觀測並無影響，因此，從十七世紀中葉起，天文學家普遍採用開普勒望遠鏡。

早期折射望遠鏡的物鏡是單透鏡，色差和球差(見像差）都很嚴重，把透鏡的焦距延長，可以減少它們的不利影響。1722年布拉得雷測定金星直徑的望遠鏡，其物鏡焦距長達65米。1729～1733年第一個消色差物鏡誕生，但這種物鏡一直到十九世紀才得到廣泛應用。此後折射望遠鏡的物鏡一般就由兩片或更多片組成。其中用得最多的是兩片型物鏡，只是在需要較大的視場、相對口徑或復消色差時，才用更多片組成的物鏡。在兩片型物鏡中圖2a所示的稱為雙分離物鏡，由一塊冕牌玻璃的凸透鏡和一塊火石玻璃的凹透鏡組成，兩塊透鏡相隔一個不大距離(從不到0.1毫米到物鏡口徑的幾分之一)，廣泛地應用在口徑較大的折射望遠鏡中。這種物鏡可以消去色差、球差和彗差。所謂消色差，只是使兩種特定波長的光焦點重合，而其他波長的光仍不能和這個焦點完全重合。通常目視用的折射望遠鏡物鏡，是使波長4861埃(F線)和6563埃(C線)的光焦點重合。這時中間波長 5876埃(D線)的光的焦點和它的差約為f/1500～f/2000。這是由一般光學玻璃的性質決定的。這個像差量稱為二級光譜，其中f是物鏡的焦距。目視用的折射望遠鏡所需的視場一般不大，二級光譜是它的主要像差，縮小相對口徑可以減少它的不利影響，這種物鏡的相對口徑常為1/15～1/20。雙分離物鏡的折射望遠鏡用作照相時，除了二級光譜對整個視場有影響外，限制視場大小的主要像差是像散和場曲，通常它的相對口徑不大於1/7，視場不超過3°。1897年建成的美國葉凱士天文臺口徑1.02米的折射望遠鏡，至今仍然是世界上最大的折射望遠鏡。大型折射望遠鏡有下述弱點：它要求大塊的透光效能優良的光學玻璃，這在製造上是相當困難的；它在紫外和紅外波段的透光量比反射望遠鏡少，而且存在殘餘色差，不適合天體物理工作的需要；它不能支承得象反射望遠鏡那樣好，製造這種望遠鏡比製造同樣相對口徑的其他望遠鏡費用要大得多。這些都限制了它向更大的口徑發展。

口徑小於5釐米的折射望遠鏡，常採用如圖2b所示的兩塊透鏡膠合在一起的物鏡，稱為雙膠合物鏡。適當選擇玻璃的種類，仍可以消去色差、球差和彗差，其他光學效能與雙分離物鏡類似。

折射望遠鏡整組物鏡靠得較近，容易保持穩定，且透鏡的變化對成像的影響比反射鏡小，同時在使用上，折射望遠鏡也很方便，在中小型天文望遠鏡和許多專用儀器上，常採用折射望遠鏡系統。