3．折射望远镜

用透镜作物镜的望远镜被称为折射望远镜，在历史的演变中，用凹透镜作目镜制成的望远镜被称为伽利略望远镜；用凸透镜作目镜制成的望远镜则被称为开普勒望远镜。因为单透镜物的镜色差和球差都相当严重，所以现代的折射望远镜都是用两块或两块以上的透镜组作物镜制成的。其中以双透镜物制成的望远镜应用的最普遍和广泛，这种望远镜是由相距很近的一块冕牌玻璃制成的凸透镜和一块火石玻璃制成的凹透镜相叠在一起组成，这两种透物镜相结合后，可以完全消除透出的景物波长，对得出的景物位置色差也可以相对的减弱。

双透物镜的体积和视野范围都比较小。双透镜物镜的相对口径较小，一般都在1/15～1/20之间，很少大于1/7，可用视场也不大。人们将口径小于8厘米的双透镜物镜可将两块透镜胶合在一起的望远镜称为双胶合物镜；要增加相对口径和视场的使用，可以采用多透镜物镜组。

伽利略望远镜具有结构简单、光能损失少、镜筒短、携带轻便、视野成像比较正的良好特点，但是它的事物扩展倍数小，观察视野面小，一般都是充当观看近距离的观剧镜和玩具望远镜。在使用开普勒望远镜时，需要在物镜后面添加棱镜组或透镜组来转像，使眼睛观察到的景物是正像。但是开普勒望远镜采用的是前宽后窄的双筒结构，这种结构可以组成双直角棱镜正像系统，这套系统可以在纠正原有望远镜结构中，形成的倒立成像系统；同时还可以将望远镜的体积和重量，在很大限度上减小。其缺点就是透镜正像系统需要采用一组复杂的透镜来将成像像倒转，这样做成本比较的高。但是由俄罗斯人发明的20×50三节伸缩古典型单筒望远镜就大大的避免了这项情况的出现，它是采用精良的透镜正像设计系统来进行事物成像的。

现代人们用的折射望远镜一般都是采用开普勒结构。由于折射望远镜的成像质量比反射望远镜好，视场大，使用方便，易于维护，中小型天文望远镜及许多专用仪器多采用折射系统，但大型折射望远镜制造起来比反射望远镜困难得多，因为冶炼大口径的优质透镜非常困难，且存在玻璃对光线的吸收问题，所以大口径望远镜都采用反射式。

历史

1611年，德国天文学家开普勒首次用两片双凸透镜分别作为物镜和目镜，使放大倍数有了明显的提高，因此后人将这种光学系统称为开普勒式望远镜。现在人们用的折射式望远镜还是这两种形式，天文望远镜是采用开普勒式。需要指出的是，由于当时的望远镜采用单个透镜作为物镜，存在严重的色差，为了获得更好的观测效果，需要用曲率非常小的透镜，这势必会造成镜身的加长。此后，天文学家一直想研制出更长的望远镜，但最后几乎都以失败而告终。

1757年，杜隆经过对玻璃和水的折射与色散现象的研究，为消色差理论奠定了基础，并用冕牌玻璃和火石玻璃制造了消色差透镜。从此，消色差折射望远镜完全取代了长镜身望远镜。但由于当时科技发展的局限性，很难铸造出较大的火石玻璃。最初研究消色差望远镜时，人们能磨制成的最大的透镜只有10厘米。

19世纪末，由于制造技术有了很大的进步，随之出现的就是制造大口径的折射望远镜的科学热潮。世界上现有的8架70厘米以上的折射望远镜有7架是在1885年到1897年期间建成的，其中最有代表性的是1897年建成的口径102厘米的叶凯士望远镜和1886年建成的口径91厘米的里克望远镜。

折射望远镜最适合用来做测量天体方面的工作，因为其焦距长，底片比例尺大，对镜筒弯曲不敏感。但是它总是有残余的色差，同时对紫外、红外波段的辐射吸收很厉害。而巨大的光学玻璃浇制也十分困难，到1897年叶凯士望远镜建成，折射望远镜的发展达到了顶点，此后的这一百年中再也没有更大的折射望远镜出现。这主要是因为从技术上无法铸造出大块完美无缺的玻璃做透镜。同时，在重力作用下，大尺寸的透镜变形会很严重，因而丧失敏锐的焦点。 Wk1gY58JXksiXGTBnrL0fSxE7x5cS5KvszuDaP4p0aJonWHUsLccN9VkLXqFCdPQ