望遠(yuǎn)鏡小史
來源:網(wǎng)絡(luò)資源 2009-09-02 17:07:21
望遠(yuǎn)鏡小史
17世紀(jì)初的一天,荷蘭密特爾堡鎮(zhèn)一家眼鏡店的主人科比斯赫,他為檢查磨制出來的透鏡質(zhì)量,把一塊凸透鏡和一塊凹鏡排成一條線,通過透鏡看過去,
發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)處的教堂的塔好象變大而且拉近了,于是在無意中發(fā)現(xiàn)了望遠(yuǎn)鏡原理。1608年他為自己制作的望遠(yuǎn)鏡申請(qǐng)專利,并遵從當(dāng)局的要求,造了一個(gè)雙筒望遠(yuǎn)鏡。據(jù)說密特爾堡鎮(zhèn)好幾十個(gè)眼鏡匠都聲稱發(fā)明了望遠(yuǎn)鏡,不過一般都認(rèn)為利比赫是望遠(yuǎn)鏡的發(fā)明者。
。▓D1)(現(xiàn)代雙筒望遠(yuǎn)鏡結(jié)構(gòu)示意圖。圖中紅線表示景物光線經(jīng)望遠(yuǎn)鏡傳入人眼的過程)
望遠(yuǎn)鏡發(fā)明的消息很快在歐洲各國(guó)流傳開了,意大利科學(xué)家伽利略得知這個(gè)消息之后,就自制了一個(gè)。第一架望遠(yuǎn)鏡只能把物體放大3倍。一個(gè)月之后,他制作的第二架望遠(yuǎn)鏡可以放大8倍,第三架望遠(yuǎn)鏡可以放大到20倍。1609年10月他作出了能放大30倍的望遠(yuǎn)鏡。
伽里略用自制的望遠(yuǎn)鏡觀察夜空,第一次發(fā)現(xiàn)了月球表面高低不平,覆蓋著山脈并有火山口的裂痕。此后又發(fā)現(xiàn)了木星的4個(gè)衛(wèi)星、太陽的黑子運(yùn)動(dòng),并作出了太陽在轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)論。
幾乎同時(shí),德國(guó)的天文學(xué)家開普勒也開始研究望遠(yuǎn)鏡,他在《屈光學(xué)》里提出了另一種天文望遠(yuǎn)鏡,這種望遠(yuǎn)鏡由兩個(gè)凸透鏡組成,與伽利略的望遠(yuǎn)鏡不同,比伽利略望遠(yuǎn)鏡視野寬闊。但開普勒沒有制造他所介紹的望遠(yuǎn)鏡。沙伊納于1613年─1617年間首次制作出了這種望遠(yuǎn)鏡,他還遵照開普勒的建議制造了有第三個(gè)凸透鏡的望遠(yuǎn)鏡,把二個(gè)凸透鏡做的望遠(yuǎn)鏡的倒像變成了正像。沙伊納做了8臺(tái)望遠(yuǎn)鏡,一臺(tái)一臺(tái)地云觀察太陽,無論哪一臺(tái)都能看到相同形狀的太陽黑子。因此,他打消了不少人認(rèn)為
黑子可能是透鏡上的塵埃引起的錯(cuò)覺,證明了黑子確實(shí)是觀察到的真實(shí)存在。在觀察太陽時(shí)沙伊納裝上特殊遮光玻璃,伽利略則沒有加此保護(hù)裝置,結(jié)果傷了眼睛,最后幾乎失明。
荷蘭的惠更斯為了提高望遠(yuǎn)鏡的精度在1665年做了一臺(tái)筒長(zhǎng)近6米的望遠(yuǎn)鏡,來探查土星的光環(huán),后來又做了一臺(tái)將近41米長(zhǎng)的望遠(yuǎn)鏡。
使用物鏡和目鏡的望遠(yuǎn)鏡稱為折射望遠(yuǎn)鏡,即使加長(zhǎng)鏡筒,精密加工透鏡,也不能消除色象差,1668年英國(guó)科學(xué)家反射式望遠(yuǎn)鏡,斛決了色象差的問題。第一臺(tái)反望遠(yuǎn)鏡非常小,望遠(yuǎn)鏡內(nèi)的反射鏡口徑只有2.5厘米,但是已經(jīng)能清楚地看到木星的衛(wèi)星、金星的盈虧等。1672年牛頓做了一臺(tái)更大的反射望遠(yuǎn)鏡,送給了英國(guó)皇家學(xué)會(huì),至今還俁存在皇家學(xué)會(huì)的圖書館里。
牛頓曾認(rèn)為折色象差不可救藥,后來,證明過分悲觀。1733年英國(guó)人哈爾制成一臺(tái)消色差折射望遠(yuǎn)鏡。1758年倫敦的寶蘭德也制成同樣的望遠(yuǎn)鏡,他采用了折光原則不同的玻璃分別制造凸透鏡和凹透鏡,把各自形成的有色邊緣相互抵消。
但是要制造很大透鏡不容易,目前世界上最大的一臺(tái)折射式望遠(yuǎn)鏡直徑為102厘米,安裝在雅弟斯天文臺(tái)。
反射式望遠(yuǎn)鏡存在天文觀測(cè)中發(fā)展很快,1793年英國(guó)赫瑟爾制做了反射式望遠(yuǎn)鏡,反射鏡直徑為130米,用銅錫合金制成,重達(dá)1噸。1845年英國(guó)的洛斯制造的反射望遠(yuǎn)鏡,反射鏡直徑為1.82米。1913年在威爾遜山天文臺(tái)反望遠(yuǎn)鏡,直徑為254米。1950年在帕洛瑪山上安裝了一臺(tái)直徑5.08米反射鏡的反射式望遠(yuǎn)鏡。1969年在蘇聯(lián)高加索北部的帕斯土霍夫山
上裝設(shè)了直徑為6米的反射鏡,它是當(dāng)時(shí)世界上最大的反射式望遠(yuǎn)鏡,現(xiàn)在大型天文臺(tái)大都使用反射式望遠(yuǎn)鏡。
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