望远镜 八（３）班 戴梦秋　徐楠 　　高兰.

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1 望远镜 八（３）班 戴梦秋　徐楠 　　高兰

2 17世纪初的一天，荷兰小镇的一家眼镜店的主人利伯希（Hans Lippershey），为检查磨制出来的透镜质量，把一块凸透镜和一块凹镜排成一条线，通过透镜看过去，发现远处的教堂塔尖好象变大拉近了，于是在无意中发现了望远镜的秘密。1608年他为自己制作的望远镜申请专利，并遵从当局的要求，造了一个双筒望远镜。据说小镇好几十个眼镜匠都声称发明了望远镜，不过一般都认为利伯希是望远镜的发明者。 　　望远镜发明的消息很快在欧洲各国流传开了，意大利科学家伽利略得知这个消息之后，就自制了一个。第一架望远镜只能把物体放大3倍。一个月之后，他制作的第二架望远镜可以放大8倍，第三架望远镜可以放大到20倍。1609年10月他作出了能放大30倍的望远镜。伽里略用自制的望远镜观察夜空，第一次发现了月球表面高低不平，覆盖着山脉并有火山口的裂痕。此后又发现了木星的4个卫星、太阳的黑子运动，并作出了太阳在转动的结论。几乎同时，德国的天文学家开普勒也开始研究望远镜，他在《屈光学》里提出了另一种天文望远镜，这种望远镜由两个凸透镜组成，与伽利略的望远镜不同，比伽利略望远镜视野宽阔。但开普勒没有制造他所介绍的望远镜。沙伊纳于1613年─1617年间首次制作出了这种望远镜，他还遵照开普勒的建议制造了有第三个凸透镜的望远镜，把二个凸透镜做的望远镜的倒像变成了正像。沙伊纳做了8台望远镜，一台一台地云观察太阳，无论哪一台都能看到相同形状的太阳黑子。因此，他打消了不少人认为黑子可能是透镜上的尘埃引起的错觉，证明了黑子确实是观察到的真实存在。在观察太阳时沙伊纳装上特殊遮光玻璃，伽利略则没有加此保护装置，结果伤了眼睛，最后几乎失明。荷兰的惠更斯为了减少折射望远镜的色差在1665年做了一台筒长近6米的望远镜，来探查土星的光环，后来又做了一台将近41米长的望远镜。

3 各式望远镜

4 哈勃望远镜      以著名天文学家哈勃命名的“哈勃”太空望远镜，是迄今人类送往太空的最大的望远镜。 　　哈勃望远镜总长12.8米，镜筒直径4.28米，主镜直径2.4米，连外壳孔径则为3米，全重11.5吨。这是一个完整的性能卓越的空间天文台，借助它可观测到宇宙中140亿光年远发出的光；它能够单个地观测到星群中的任一颗星；它能研究和确定宇宙的大小和起源，以及宇宙的年龄、距离标度；它还能分析河外星系，确定行星部、星系间的距离，它能对行星、黑洞、类星体和太阳系进行研究，并画出宇宙图和太阳系内各行星的气象图。　　 　　哈勃望远镜包括全部自动化仪器设备，主镜、副镜、成像系统、计算机处理系统，中心消光圈、主副镜消光圈、控制操纵系统和图像发送系统，以及两个长11.8米、宽2.3米，能提供2.4千瓦功率的太阳电池板，两部与地面通信的抛物面天线等。它所携带的最先进设备有6种： 　　宽视场行星照相机。它灵敏度高，观测波段极宽，从紫外一直到红外。不仅可观测太阳系行星，还可对银河系和河外星系进行观测，且照片清晰度非常高。 　　暗弱天体照相机。它是两个既独立又相似的完整天体和探测系统，可探测到暗至23——29等的星体。 　　暗弱天体摄谱仪。它可对从紫外到近红外波段的辐射进行光谱分析，又可测算它们的偏震。 　　高分辨率摄谱仪。它能对紫外波段进行分光观测，能观察更暗弱、更遥远的天体。 　　高速光度计。它可在可见光波段和紫外波段范围内对天体作精确测量，可确定恒星目标的光度标准，又进一步识别过去人们观测到的天体情况。 　　精密制导遥感器。共有3台，分别用于望远镜定向系统和天体位置精密测量定位。 　　目前哈勃望远镜已有过许多重要发现，如拍摄到距地球5亿光年远的恒星碰撞，发现了超环围绕着1987A超新星的正在发光的气体环等等。神通广大的哈勃望远镜为人类观测宇宙立下汗马功劳。

5 望远镜的装置与跟踪 一架理想的天文望远镜不仅应有优良的光学系统，还必须解决好一系列机械结构问题。比如说，镜筒如何架起来呢?为了能观测到地平上任意天体，根据对轴线方向的选择不同，通常天文望远镜的装置分为两大类：赤道装置和地平装置。         1.赤道式装置 　　赤道式装置是指望远镜的赤纬轴与赤经轴（即极轴）相互垂直，并且赤经轴（极轴）指向天极与地球自转轴平行，其最大的特点是可以很方便的实现天体的周日视运动。望远镜跟踪天体时，只是赤经轴运动而赤纬轴不动（仅仅在望远镜找星时才用）。因此，许多科普望远镜多将赤纬轴转动设计成手动。在赤道式装置的望远镜中，又可分为美国式（叉式）、德国式、摇篮式、马蹄式与英国式（双柱式）等，而大部分的科普望远镜采用的是德国式与美国式（叉式）装置。 2.地平式装置   地平装置是指望远镜有两个相互垂直的轴，一个是水平轴（也叫高度轴），一个是垂直轴（也叫方位轴）；镜筒与水平轴相联，跟踪天体时必须两个轴同时运动；其优点是重力对称，结构紧凑，造价较低，口径可以做得大，圆顶随动控制简单。缺点为焦点是旋转的，并且在天顶处有一不能跟踪的盲区。    建议爱好者在购买望远镜时尽量选用赤道式装置的望远镜。在地平装置中，镜的是天体的地平经度，沿水平轴变化时，表示的是天体的地平纬度。由于天球的周日视运动，天体在地平坐标中，两个量都随时而变，表示的只是瞬时位置。因此，一般说来，地平装置不便于做较长时间的连续观测。赤道装置就解决了这个问题。它的极轴和天轴平行，赤纬轴和极轴垂直，当镜筒绕极轴旋转时，这是对角的变化，绕赤纬轴旋转时，是赤纬的变化。天体的赤纬不随周日运动而变化，是常量。因此，只要使镜筒跟随着天体绕极助运动即可达到使天体保持在视场内的目的。这就是跟踪天体的基本原理。显然，这就是克服由地球自转引起的相对位置变化。地球以每4分钟10的速度由西往东自转着，跟踪天体也应以每4分公10的匀速从东往西绕极轴运动。如何使镜筒这样转动呢?驱动跟踪装置的机械系统叫转仪钟。本世纪以前的转仪钟，其动力靠链条式的重锤或发条提供，转仪钟的速度靠离心调速器来控制。现在转仪钟的动力靠马达带动，速度由天文钟或无线电振荡器来控制。导星就是弥补跟踪中的误差问题。

6 谢谢欣赏