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當(dāng)被問到“誰發(fā)明了望遠(yuǎn)鏡”時，我們會想到誰？對于我們大多數(shù)人來說，第一個答案可能是 1609 年著名的意大利天文學(xué)家伽利略·伽利萊 。然而，第一個為望遠(yuǎn)鏡發(fā)明申請專利的人是 1608 年名叫漢斯·利珀希的德荷眼鏡制造商 。伽利略·伽利萊經(jīng)常被誤認(rèn)為是第一個發(fā)明望遠(yuǎn)鏡的人 。
比較望遠(yuǎn)鏡【望遠(yuǎn)鏡的歷史 望遠(yuǎn)鏡的歷史簡介】Hans Lippershey 的早期望遠(yuǎn)鏡是天文學(xué)家手中的小型望遠(yuǎn)鏡狀物體 。伽利略著名地使用它們，它們看起來就像好萊塢電影中海盜可能會壓在他們眼睛上的東西：一個兩端有兩個透鏡的小管，利用折射的力量，當(dāng)光線穿過像一塊玻璃一樣的東西時彎曲, 放大遠(yuǎn)處的物體 。原理簡單而優(yōu)雅，但像這樣的折射望遠(yuǎn)鏡在今天已經(jīng)很少使用了 。
將第一臺折射望遠(yuǎn)鏡與當(dāng)今最強(qiáng)大的望遠(yuǎn)鏡之一進(jìn)行比較 。這是夏威夷莫納克亞山頂上的凱克望遠(yuǎn)鏡之一 。乍一看，它似乎完全無法辨認(rèn)，但我們可以發(fā)現(xiàn)兩者之間的一個共同元素：光線被排列成一條線的彎曲玻璃片聚焦和放大 。
兩種望遠(yuǎn)鏡設(shè)計(jì)之間最明顯的區(qū)別是，首先，它們的玻璃元件：凱克和大多數(shù)現(xiàn)代望遠(yuǎn)鏡不使用透鏡來折射光線，而是使用鏡子來反射和聚焦光線 。其次，它們的大小——凱克望遠(yuǎn)鏡的主鏡寬 10 米，直徑接近 33 英尺！
Lippershey 可能已經(jīng)開始了望遠(yuǎn)鏡的發(fā)明，但考慮到我們今天使用的望遠(yuǎn)鏡，可以說沒有比喬治·埃勒里·黑爾 (George Ellery Hale) 更值得稱贊的現(xiàn)代望遠(yuǎn)鏡之父了 。
建造望遠(yuǎn)鏡的問題要理解為什么 17 世紀(jì)的小型望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)演變成今天的巨大建筑大小的望遠(yuǎn)鏡，我們需要了解一個好的望遠(yuǎn)鏡的兩個主要目標(biāo) 。望遠(yuǎn)鏡需要產(chǎn)生既明亮又清晰的遠(yuǎn)處物體的圖像 。對于這兩個目標(biāo)，更大的望遠(yuǎn)鏡更好 。
一個大鏡頭或鏡子可以從昏暗的物體收集更多的光 。大鏡頭或鏡子也可以更好地將光線聚焦成更清晰的圖像 。這些鏡子捕捉明亮、清晰圖像的能力使我們能夠更好地看到更遠(yuǎn)的太空——類似于野生動物和體育攝影師使用的大型遠(yuǎn)攝鏡頭使他們能夠獲得遠(yuǎn)處動物或運(yùn)動員的清晰、特寫圖像的方式.
然而，當(dāng)談到建造望遠(yuǎn)鏡時，尺寸很快就變成了一個令人難以置信的挑戰(zhàn) 。設(shè)計(jì)完美的大鏡頭是極其困難的 。玻璃不能有任何瑕疵或氣泡，甚至重力也成為敵人 。鏡頭只能在其邊緣支撐，這樣就不會阻擋通過玻璃的光線，而對于大型鏡頭，玻璃本身的重量會在鏡頭下垂和屈服于重力時扭曲鏡頭 。
光學(xué)挑戰(zhàn)在欣賞來自折射望遠(yuǎn)鏡的圖像時，折射光學(xué)也帶來了一些重大挑戰(zhàn) 。僅舉一個例子，不同波長的光聚焦在不同的點(diǎn)，這種現(xiàn)象稱為色差 。發(fā)生這種情況是因?yàn)楣獾恼凵渎省?dāng)它從空氣進(jìn)入密度更大的介質(zhì)（如玻璃）時彎曲的嚴(yán)重程度——取決于它的波長或顏色 。
藍(lán)光在穿過玻璃時會發(fā)生更大的彎曲，因此會沿著與紅光相關(guān)的光軸到達(dá)不同位置的聚焦點(diǎn) 。結(jié)合起來，這會產(chǎn)生一個對我們來說看起來有點(diǎn)模糊的圖像，這要?dú)w功于不同波長的光聚焦在稍微不同的點(diǎn)上 。
牛頓望遠(yuǎn)鏡建造超大型折射望遠(yuǎn)鏡很快被證明是一項(xiàng)艱巨的任務(wù) 。相反，以反射望遠(yuǎn)鏡的形式提供了一種解決方案，使用鏡子而不是透鏡來聚焦光線 。
曲面鏡表現(xiàn)得像透鏡的想法可以追溯到 11 世紀(jì)，阿拉伯?dāng)?shù)學(xué)家哈?！ひ帘尽ずＩ罚ㄒ脖环Q為阿爾哈森）的工作以及他的工作后來促使早期的望遠(yuǎn)鏡制造商更換變幻無常和困難的透鏡用鏡子代替 。
詹姆斯·格雷戈里（James Gregory）于 1663 年發(fā)表了反射式望遠(yuǎn)鏡的設(shè)計(jì)，艾薩克·牛頓（Isaac Newton）在 1668 年建造了第一臺反射式望遠(yuǎn)鏡而廣受贊譽(yù)，他的主鏡使用了一個彎曲的、拋光的金屬片，形狀像一個球體，一個平面次鏡，可以將從主鏡反射的光反射到目鏡中 。今天，我們稱這種設(shè)計(jì)為牛頓望遠(yuǎn)鏡 。盡管如此，牛頓的第一臺望遠(yuǎn)鏡還是很小，主鏡只有兩英寸寬 。
鏡子最終使大型望遠(yuǎn)鏡的建造變得更容易，但從 1600 年代的拋光銅和錫鏡子到我們今天使用的現(xiàn)代鏡子，反射式望遠(yuǎn)鏡的設(shè)計(jì)需要幾個世紀(jì)的時間來完善 。到 20 世紀(jì)初，望遠(yuǎn)鏡制造商已經(jīng)完善了制作拋物線形鏡子的藝術(shù)，提高了圖像的質(zhì)量 。鏡子本身現(xiàn)在由厚玻璃制成，并涂有銀 。
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