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天文望远镜分类全解析:光学与射电望远镜的区别及折射式、反射式特点

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发表于 2025-4-23 02:59:54 | 显示全部楼层 |阅读模式
1。天文望远镜分类概述

天文望远镜主要分为两类:光学望远镜和射电望远镜。

光学望远镜主要观察到可见光带,可以根据光路设计将其分为折射率,反射性和折射反射。折射望远镜是最古老的类型。它们通过透明的光学玻璃镜片折射光聚焦成像。在早期,加利利望远镜将凸透镜作为客观镜头和凹面镜片,因为目镜具有较大的畸变和色差。后来,开普勒改善了成像效果,但看起来像是倒置的站立。现代折射镜主要由多个玻璃碎片组成,以减少色差,但是由于成本和制造工艺的局限性,很难创建大直径望远镜。

反射望远镜使用反射镜来收集和聚焦光线。牛顿发明的牛顿反射望远镜使用抛物线镜作为主镜,并使用平面镜从侧面将光线从镜头桶中带出镜头。 风格的反射望远镜改善了牛顿的光路,并改善了主镜的焦距和放大倍率。反射望远镜具有避免色差的优势,能够将主镜剪接以创建大直径,并能够使用主动调整系统来处理镜像变形。

折射反射望远镜在反射望远镜前面具有校正镜,并考虑了折射镜和反射镜的优势。它具有小的色差和明亮的成像。例如,-样式使用非球面镜头作为校正镜,其视野更大。 -风格使用半月板校正镜,其焦距较长。

射电望远镜主要观察到天体发出的无线电波。由于大气的无线电波屏蔽弱,因此射程望远镜的直径更容易实现更大的直径。我国的500米口径FAST是目前是世界上最大的单口径射电望远镜。它建于吉州()的,以提高敏感性和解决方案。尽管射电望远镜受到天气的影响较小,但它们会被不同无线电带的信号所打扰。

2。光学望远镜的细分类型

(i)折射望远镜

折射望远镜的工作原理是将凸透镜用作客观镜头和目镜,通过光的折射来聚焦和图像。图像颠倒和向左和向右颠倒,但是可以设计的视场更大。为了形成直立的图像,大多数双筒望远镜都将图像革命的棱镜系统添加到光学路径中。

它的优势包括较大的视野,明亮的星形图像,相对易于使用和维护,比直径相同的镜子更好的对比度和清晰度,以及良好的摄影和高功率的行星观察效果。主要缺点是色差问题,这将减少分辨率。此外,对于业余爱好者来说,大直径镜头很昂贵,而且很难处理大而重的镜头。

在市场上,有许多知名品牌的折射望远镜。例如,有许多模型,例如 80EQ折射天文望远镜,焦距为900mm,放大倍率为45-225次;  80dx折射天文望远镜,焦距为900mm,焦比为F11.2;还有 Libra 80500折射天文望远镜,焦距为500mm和FMC多层宽带涂料。 Mead还具有高端产品,例如Mead LX200-ACF(16英寸)折射望远镜,焦距达到F10和焦距的焦距。

(ii)反射望远镜

反射望远镜主要由主镜(),次级镜像()和目镜()组成。光线通过主镜收集,并反射到辅助镜上,该镜子将主镜在目镜位置反射的光聚焦。

它的特征是它没有色差,广泛的观察范围,并且比折射望远镜更容易制造大直径望远镜。但是,直径较大,视场越小,并且需要定期涂覆物镜。使用场景非常广泛,适合于专业的天文观察,以及天文学爱好者观察深空天文物体。

普通品牌有许多代表性的产品。例如, 大直径高清高功率专业的  望远镜采用了反思性设计,深空观察和摄影效果也很棒。还有天文望远镜,该望远镜会自动搜索高功率大直径望远镜的手机。收到时总是多云和多雨。在晴天后使用星际风景非常准确。 Zwo  S50儿童的智能天文望远镜星云专业的高清自动星空寻求星光,自动定位和射击效果最初满足期望。

(iii)反射望远镜

折射反射望远镜结合了折射镜和反射器的优势,并具有较大的视野,良好的图像质量,较短的镜头和易于携带的优势。但是,还有一些缺点,例如成本相对较高和维护高。

市场上的主流品牌和典型模型是 150/1800折叠反射性的天文望远镜EM10赤道版,该版本采用了高性能,高质量的- ,该系统由菜单式折射镜和两个球形反射器组成。成像很明显,对比度很高,并且有效地控制了色差。大直径和长焦距可用于观察深空,您也可以欣赏月球和行星的细节。高桥还具有许多折射反射性望远镜产品,例如FSQ摄影镜系列,该系列专为天文学设计。镜头桶中有4组镜头,FSQ85摄影镜和声誉很高。

3。射电望远镜的特征和应用

(i)观察原理



射电望远镜是使用无线电带观察天体的望远镜。它可以检测和研究宇宙中各种天体和现象。射电望远镜的原理是通过扩增和转换过程来获取图像或数据。它使用无线电辐射和天体的信号来获取有关天体的特性和结构的信息。射电望远镜的天线通常称为“锅”,接收系统是“进料”。使用旋转的抛物线表面作为镜子,很容易实现集体聚焦,因此大多数射电望远镜天线都是抛物线的。从天体投射并聚集到望远镜的焦点的无线电波必须达到一定的功率水平,然后才能被接收器检测到它们。最弱的检测技术水平要求最弱的水平应达到10-20瓦。射频信号的功率首先在焦点下扩增10至1000次,然后转换为较低的频率(中间频率),然后用电缆将其进一步放大和检测到控制室,并以适合特定研究的方式进行进一步放大和检测,并最终记录,处理和显示。

(ii)重要性

射电望远镜在当今的文献研究中至关重要。天文望远镜的最重要参数是望远镜的直径。望远镜的直径决定了望远镜的最终角度分辨率和光收集能力。射电望远镜可以收集的信号强度与等效接收区成正比,对于旋转的抛物线天线,它与直径的平方成正比。射电望远镜的角度分辨率与波长成正比,并且与天线直径成反比。因为无线电信号非常弱,为了观察到较弱和更远的无线电电源并区分无线电电源的细节,请尽可能地提高射电望远镜的直径一直是对天文学家的不懈追求。天文学在1960年代提出的四个非常重要的发现:脉冲星,类星体,宇宙微波背景辐射和星际有机分子都与射电望远镜有关。

(iii)广泛应用搜索和发现脉冲星

“中国的天空”的核心科学目标是搜索和发现脉冲星。脉冲星在基础科学研究领域(例如恒星塌陷和磁层颗粒加速机制)以及诸如星际导航等应用研究中具有极为重要的意义。 “ China Sky Eye”发现了370多个脉冲星,并在快速无线电爆发等研究领域取得了一系列的重大突破。

快速无线电爆发的研究

“ China Sky Eye”通过盲目搜索具有超高的敏感性,从宇宙深处发现了一种新的快速无线电爆发来源。快速广播爆发是一个未知的无线电爆发,只能持续几毫秒。人们目前的理解非常有限。预计“中国天空”的高灵敏度特征将捕获更多快速的无线电爆发,检测有关快速无线电爆发的更详细信息,并揭示了快速无线电爆发的源头的奥秘。

巡逻宇宙的中性氢,关于天体超细结构的研究,星际分子检测并寻找可能的星际通信信号

“中国天之眼”执行的主要科学任务还包括巡逻宇宙中的中性氢,研究天体的超细结构,检测星际分子并寻找可能的星际通信信号。这些研究对于理解宇宙的起源,进化和结构具有重要意义。

4。著名天文望远镜的清单

(i)哈勃太空望远镜

哈勃太空望远镜是光学望远镜中的传奇。它因其在可见且近红外带中的高分辨率成像功能而闻名。独特的功能是它可以捕获宇宙的极其清晰的图像,显​​示人类是前所未有的宇宙场景。它的轨道位于地球大气上方,避免了大气湍流和散射对观测的影响,并达到了极高的图像质量。

在天文观察领域,哈勃的贡献是不可磨灭的。它拍摄了大量的天体(例如星系和星云)的精美图像,帮助天文学家深入研究宇宙的结构和演变。例如,关于星系形态,恒星形成和进化的研究提供了关键的观察数据。它还观察到遥远星系中的超新星爆炸,为研究宇宙扩张和暗能量提供了重要的线索。

(2)中国天空(快速)

中国天空目前是世界上最大,最敏感的单口径射电望远镜。它的独特性是其巨大的才能和创新的设计。 500米直径的球形射电望远镜由主动反射表面组成,由4500个反射单元组成。电缆网络结构可以改变自己的形状,并准确地观察到不同的天体。

在天文观察领域,中国的天空取得了杰出的贡献。它在脉冲星搜索中取得了重大突破,并发现了超过370个脉冲星。同时,它还在快速无线电爆发等研究领域中取得了一系列的结果,并以超高的灵敏度优势从宇宙深处发现了快速无线电爆发的新来源。此外,它还负责重要的科学任务,例如巡逻宇宙的中性氢,对天体的超细结构的研究,对星际分子的检测以及寻找可能的星际通信信号。

(iii)凯克望远镜

凯克望远镜由两个相同的望远镜组成,每个望远镜由36个六角形镜子组成。独特的功能是其高精度镜面和先进的主动光学支持系统。镜子的总直径为10米,每个表面的直径为1.8米,厚度仅为10 cm。通过主动的光支持系统,它保持了高精度。

在天文观测领域,凯克望远镜帮助天文学家研究了许多重要的天文现象。例如,观察到诸如木星的影响之类的事件,并将第一个激光引导的自适应光学系统部署在大型望远镜上,从而创建了一个人工恒星点,作为在观察天空时纠正大气变形的参考点。

(iv)大型卡纳拉的大型望远镜



大型装饰望远镜的镜子直径为10.4米,由36个定制的六角形镜子组件组成。安装精度要求非常高,需要准确至1mm。独特的是,其主镜包含一些最平稳的表面制造,以及检测到由恒星和行星发出的中距红外光的相机,以及找到极化光的方向并使用某种仪器来阻挡明亮的星光,使较暗的行星更加可见的独特能力。

在天文观测领域,大型的大型望远镜为天文学家提供了高质量的观察数据,以帮助他们研究宇宙中的各种天体和现象。

(v)大型双筒望远镜(LBT)

大型双筒望远镜由两个相邻的8.4直径望远镜组成,它们可以单独工作或像较大的望远镜一样聚集在一起。独特的是它的灵活性和高分辨率。

在天文观测领域,LBT可以进行高精度观察,为天文学家提供丰富的观察数据,并且对研究天体的结构和演变具有重要意义。

(vi)望远镜

望远镜的直径为8.2米,是光学/可见红外望远镜。独特的功能是镜子非常薄,通过主动和适应性光学元件实现高成像质量。可以实现高精度跟踪;圆柱观测室自动控制通风和空气过滤器,以消除进入最佳状态的热量。

在天文观测领域,望远镜为天文学家提供了高质量的光学和红外观测数据,这对于研究占星术人的物理特性和化学组成至关重要。

(vii)欧洲南部天文台的非常大的望远镜干涉仪

欧洲南部天文台的非常大的望远镜干涉仪位于智利的Cerro 山上,由4个望远镜组成,直径为8.2米。独特的功能是,每个望远镜都可以独立工作或形成非常大的望远镜干涉仪。这种关节的天文观察将能够比人眼的可见光得出40亿倍的宇宙光。

在天文观测领域,它为天文学家提供了极高的灵敏度观察方法,这对于研究宇宙中弱天体和现象的研究至关重要。

(8)双子座望远镜

双子座望远镜位于北半球和南半球,分别与其他望远镜一起工作。它的独特之处在于它位于两个半球,因此很容易观察到全天候系统。

在天文观测领域,双子座望远镜为天文学家提供了全球观察数据,这对于研究天体的分布和演变至关重要。

(9)多望远镜

多望远镜位于美国亚利桑那州图森山霍普金斯山。它的独特特征是它没有传统天文台的圆顶结构。其独特的形状将墙壁和天文台的顶部与望远镜整合在一起,这可以快速冷却望远镜并提高观察效率。

在天文观测领域,多晶状望远镜为天文学家提供了独特的观察角和有效的观察方法。

(10)麦哲伦望远镜1和2

麦哲伦1和2望远镜相距200英尺,位于智利的沙漠中。独特的功能是,反射器的望远镜直径为6.5米,在高压油膜上漂浮,摩擦很少。

在天文观测领域,麦哲伦望远镜为天文学家提供了高质量的观察数据,这对于研究宇宙中天体物理现象的研究至关重要。
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