天文望远镜光学系统介绍

天文望远镜的光学系统大体上分为折射系统、反射系统和折射系统三类。一般来讲，折射系统不需要经常镀膜，一次性使用的寿命较长。但由于透射材料体量的限制，一般折射系统的物镜直径不超过500mm.历史上研制的大型折射望远镜口径达到1m以上，由于造价过于昂贵，以及重量太重，现在已经退出潮流。折射反射系统夜视如此。反射系统除了可以尺寸较大以外，还有不存在色差的优点。其缺点是需要定期镀膜，还有反射面由于重力和温度变化等因素造成的变形对光程的影响为两倍关系，因此对光学像质的影响较大。

一、折射系统

小型目视科普望远镜多用折射系统，大体上分伽利略望远镜和开普勒望远镜两类，两者特性如下图。

物镜类型，直径小于50mm的一般采用双胶合物镜，直径大于100mm的一般采用双分离物镜。双胶合物镜有3个折射面，光学设计可校正球差、彗差和色差；双分离物镜多一个面，能更好地校正像差。物镜焦比一般不大于7，视场3度左右。

稍大的科普望远镜或专业望远镜多采用物镜焦点成像，用CCD接受。如嫌像太小后面可加一级“转像镜”进行放大；如需要变成平行光（平行光路中适宜放置滤光器和光栅等），则加“准直镜”，最后用“成像镜”成像。

二、常用反射系统

主焦点系统

面形：多采用抛物面

相对口径：1/5~1/2.5

视场：2”,如加像场该正镜，视场可增大到0.5~1度。

主焦点系统只能消除轴上球差，因而视场很小，适用于CCD照相等强光力、小比例尺工作。另外存在接收器挡光的问题。

1.牛顿望远镜

牛顿望远镜的光学性能同主焦点望远镜，但采用一块45度反射镜将焦点置于镜筒之外，以便于放置接收器。