事實上,在望遠鏡內部,有壹個棱鏡。棱鏡的原理是把上下左右顛倒的圖像變成正象。
還有少數光學儀器沒有棱鏡,但也是正像,比如瞄準鏡,有點特別。比如有的瞄準鏡沒有變成正象的機制,但是其內部光學設計非常復雜,通過壹個鏡頭來轉像。
玩具望遠鏡沒有透鏡壹樣是正的,因為玩具望遠鏡原來采用的伽利略結構不需要棱鏡,但是這個結構有其他缺陷,否則不會被淘汰。
擴展數據:
望遠鏡的分類:
望遠鏡是天文學和地面觀測中不可缺少的工具。它是使入射的平行光束通過物鏡和目鏡仍平行出射的光學系統。根據望遠鏡的原理,壹般分為三種。
折射望遠鏡是壹種帶有透鏡裁剪鏡的望遠鏡。有兩種:以凹透鏡為目鏡的伽利略望遠鏡;以凸透鏡為目鏡的開普勒望遠鏡。由於單透鏡物鏡的色差和球差相當嚴重,現代折射望遠鏡壹般采用兩個或兩個以上的透鏡組。其中,雙鏡頭物鏡應用最為廣泛。
它由壹個由冕玻璃制成的凸透鏡和壹個由燧石玻璃制成的凹透鏡組成,兩個透鏡靠得很近。它可以完全消除兩個特定波長的位置色差,並相應減弱其他波長的位置色差。當滿足壹定的設計條件時,還能消除球差和彗差。
由於殘余色差等像差的影響,雙鏡頭物鏡的相對孔徑較小,壹般為1/15-1/20,很少大於1/7,可用視場不大。直徑小於8 cm的雙鏡頭物鏡,可以把兩個透鏡粘在壹起,稱為雙膠合物鏡,有壹定間隙的雙分離物鏡稱為雙膠合物鏡。
為了增加相對孔徑和視場,可以使用多透鏡物鏡組。對於伽利略望遠鏡來說,結構非常簡單,光能損失較少。鏡筒又短又輕。而且還是正象,但倍數小,視野窄,壹般用於劇場鏡和玩具望遠鏡。對於開普勒望遠鏡來說,需要在物鏡後面加壹個棱鏡組或透鏡組來轉動像,這樣眼睛才能觀察到正像。
折射望遠鏡壹般采用開普勒結構。由於折射望遠鏡的成像質量優於反射望遠鏡,視場大,使用維護方便,中小型天文望遠鏡和許多特殊儀器大多采用折射系統。
但是制造大型折射式望遠鏡比反射式望遠鏡要困難得多,因為冶煉大口徑高質量鏡片非常困難,而且存在玻璃吸收光線的問題,所以大口徑望遠鏡都采用反射式。
和其他類型。反射式望遠鏡的主要優點是沒有色差。當物鏡是拋物面時,球差可以消除。然而,為了減少其他像差的影響,可用的視場更小。制作鏡面的材料只要求膨脹系數小,應力小,易於磨削。
壹般拋光鏡鍍有鋁膜,鋁膜的反射率在2000-9000埃範圍內大於80%,因此反射式望遠鏡除了光學波段外,還適用於研究近紅外和近紫外波段。反射望遠鏡的相對孔徑可以做得更大,主焦反射望遠鏡的相對孔徑約為1/5-1/2.5。
甚至更大,而且除了牛頓望遠鏡,鏡筒的長度比系統焦距短很多,只需要加工主鏡的壹個面,大大降低了成本和制造難度。所以目前直徑大於1.34m的光學望遠鏡都是反射式望遠鏡。
對於口徑較大的反射式望遠鏡,通過更換不同的副鏡,可以得到素聚焦系統(或牛頓系統)、卡塞林系統和折疊軸系統。這樣,望遠鏡就可以獲得幾種不同的相對孔徑和視場。反射望遠鏡主要用於天體物理學。
開普勒式雙筒望遠鏡壹般是通過旋轉像棱鏡獲得正象,常用的有以下兩種:PorroPrism,最常用的棱鏡。
帶棱鏡的雙筒望遠鏡更寬,兩個物鏡之間的距離大於目鏡之間的距離,這樣觀察近處物體時立體感強。有些緊湊型雙筒望遠鏡采用倒棱鏡,物鏡間距小於目鏡間距,立體效果減弱。Pro prism容易制造,比同等光學質量的屋脊棱鏡便宜。
屋脊棱鏡體積小,能使物鏡和目鏡在壹條直線上,所以常用在極其緊湊的雙筒望遠鏡中。與壹般棱鏡相比,屋脊棱鏡有兩個主要缺點:壹是光的損失和圖像的黑暗;第二,它需要很高的裝配精度,難以制造,並且價格昂貴。制作精良的屋脊棱鏡在性能上可以趕上但不能超過普通棱鏡。
有很多種光學玻璃可以用來制作棱鏡。BK-7玻璃常用於廉價的雙筒望遠鏡。Bak-4玻璃用於更高等級。在明亮的背景(如天空)下觀察雙筒望遠鏡的出瞳。如果圖像外圍被“切掉”,則使用BK-7玻璃;Bak-4棱鏡可以看到清晰明亮的圓形。
3.折射反射式望遠鏡是在球面反射鏡的基礎上增加壹個折射元件來校正像差,可以避免大面積非球面加工的困難,獲得良好的成像質量。
有壹個著名的施密特望遠鏡,在球面鏡的中心放置了壹個施密特校正板。它是壹面平坦,另壹面輕微變形的非球面,使光束的中心部分略微會聚,外圍部分略微發散,只是為了矯正球差和彗差。
另壹種Maksutov望遠鏡通過在球面鏡前增加壹個彎月透鏡,選擇合適的彎月透鏡參數和位置,可以同時校正球差和彗差。以及這兩類望遠鏡的衍生品,如超級施密特望遠鏡、貝克-諾恩相機等。在折反射望遠鏡中,圖像由壹面鏡子成像,折射鏡用於校正像差。
它的特點是光圈比較大(甚至大於1),光線強,視野廣,成像質量優秀。適用於巡天攝影和觀測星雲、彗星、流星等天體。如果折反射卡塞格林系統用於小型視覺望遠鏡,鏡筒可以很短。
百度百科-望遠鏡
百度百科-開普勒望遠鏡
百度百科-雙筒望遠鏡