望遠鏡的發(fā)明者是誰
望遠鏡,又稱“千里鏡”,是一種利用凹透鏡和凸透鏡觀測遙遠物體的光學(xué)儀器。那么你知道是誰發(fā)明的嗎?一起來看看小編給大家精心準(zhǔn)備的資料,歡迎閱讀!
望遠鏡的發(fā)明者是誰?
最初的想法并非伽利略,是受人啟發(fā)才自制并改進的,但基于他的貢獻,大家都認(rèn)為他是發(fā)明者。
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)了望遠鏡原理。1608年他為自己制作的望遠鏡申請專利,并遵從當(dāng)局的要求,造了一個雙筒望遠鏡。據(jù)說密特爾堡鎮(zhèn)好幾十個眼鏡匠都聲稱發(fā)明了望遠鏡,不過一般都認(rèn)為利比赫是望遠鏡的發(fā)明者。
望遠鏡發(fā)明的消息很快在歐洲各國流傳開了,意大利科學(xué)家伽利略得知這個消息之后,就自制了一個。第一架望遠鏡只能把物體放大3倍。一個月之后,他制作的第二架望遠鏡可以放大8倍,第三架望遠鏡可以放大到20倍。1609年10月他作出了能放大30倍的望遠鏡。 伽里略用自制的望遠鏡觀察夜空,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個衛(wèi)星、太陽的黑子運動,并作出了太陽在轉(zhuǎn)動的結(jié)論。
幾乎同時,德國的天文學(xué)家開普勒也開始研究望遠鏡,他在《屈光學(xué)》里提出了另一種天文望遠鏡,這種望遠鏡由兩個凸透鏡組成,與伽利略的望遠鏡不同,比伽利略望遠鏡視野寬闊。但開普勒沒有制造他所介紹的望遠鏡。
沙伊納于1613年-1617年間首次制作出了這種望遠鏡,他還遵照開普勒的建議制造了有第三個凸透鏡的望遠鏡,把二個凸透鏡做的望遠鏡的倒像變成了正像。沙伊納做了8臺望遠鏡,一臺一臺地云觀察太陽,無論哪一臺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覺,證明了黑子確實是觀察到的真實存在。在觀察太陽時沙伊納裝上特殊遮光玻璃,伽利略則沒有加此保護裝置,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鏡的精度在1665年做了一臺筒長近6米的望遠鏡,來探查土星的光環(huán),后來又做了一臺將近41米長的望遠鏡。 使用物鏡和目鏡的望遠鏡稱為折射望遠鏡,即使加長鏡筒,精密加工透鏡,也不能消除色象差,1668年英國科學(xué)家反射式望遠鏡,斛決了色象差的問題。第一臺反望遠鏡非常小,望遠鏡內(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年牛頓做了一臺更大的反射望遠鏡,送給了英國皇家學(xué)會,至今還俁存在皇家學(xué)會的圖書館里。 牛頓曾認(rèn)為折色象差不可救藥,后來,證明過分悲觀。
1733年英國人哈爾制成一臺消色差折射望遠鏡。1758年倫敦的寶蘭德也制成同樣的望遠鏡,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折射式望遠鏡直徑為102厘米,安裝在雅弟斯天文臺。 反射式望遠鏡存在天文觀測中發(fā)展很快,1793年英國赫瑟爾制做了反射式望遠鏡,反射鏡直徑為130米,用銅錫合金制成,重達1噸。1845年英國的洛斯制造的反射望遠鏡,反射鏡直徑為1.82米。
1913年在威爾遜山天文臺反望遠鏡,直徑為254米。1950年在帕洛瑪山上安裝了一臺直徑5.08米反射鏡的反射式望遠鏡。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)時世界上最大的反射式望遠鏡,現(xiàn)在大型天文臺大都使用反射式望遠鏡。
拓展:望遠鏡分類
折射望遠鏡
折射式望遠鏡,是用透鏡作物鏡的望遠鏡。
分為兩種類型:由凹透鏡作目鏡的稱伽利略望遠鏡;由凸透鏡作目鏡的稱開普勒望遠鏡。因單透鏡物鏡色差和球差都相當(dāng)嚴(yán)重,現(xiàn)代的折射望遠鏡常用兩塊或兩塊以上的透鏡組作物鏡。其中以雙透鏡物鏡(普通消色差望遠鏡)應(yīng)用最普遍。它由相距很近的一塊冕牌玻璃制成的凸透鏡和一塊火石玻璃制成的凹透鏡組成,對兩個特定的波長完全消除位置色差,對其余波長的位置色差也可相應(yīng)減弱
在滿足一定設(shè)計條件時,還可消去部分球差和彗差。由于剩余色差和其他像差的影響,雙透鏡物鏡的相對口徑較小,一般為1/15-1/20,很少大于1/7,可用視場也不大。口徑小于8厘米的雙透鏡物鏡可將兩塊透鏡膠合在一起,稱雙膠合物鏡,留有一定間隙未膠合的稱雙分離物鏡 。為了增大相對口徑和視場,可采用多透鏡物鏡組。對于伽利略望遠鏡來說,結(jié)構(gòu)非常簡單,光能損失少。鏡筒短,很輕便。而且成正像,但倍數(shù)小視野窄,一般用于觀劇鏡和玩具望遠鏡。對于開普勒望遠鏡來說,需要在物鏡后面添加棱鏡組或透鏡組來轉(zhuǎn)像,使眼睛觀察到的是正像。一般的折射望遠鏡都是采用開普勒結(jié)構(gòu)。由于折射望遠鏡的成像質(zhì)量在同樣口徑下比反射望遠鏡好,視場大,使用方便,易于維護,中小型天文望遠鏡及許多專用儀器多采用折射系統(tǒng),但大型折射望遠鏡制造起來比反射望遠鏡困難得多,因為冶煉大口徑的優(yōu)質(zhì)透鏡非常困難,且存在玻璃對光線的吸收問題,并且主鏡鏡片會因為重力而發(fā)生形變,造成光學(xué)質(zhì)量不佳,所以大口徑望遠鏡都采用反射式。
伽利略望遠鏡
物鏡是會聚透鏡而目鏡是發(fā)散透鏡的望遠鏡。光線經(jīng)過物鏡折射所成的實像在目鏡的后方(靠近人目的后方)焦點上,這像對目鏡是一個虛像,因此經(jīng)它折射后成一放大的正立虛像。伽利略望遠鏡的放大率等于物鏡焦距與目鏡焦距的比值。其優(yōu)點是鏡筒短而能成正像,但它的視野比較小。把兩個放大倍數(shù)不高的伽利略望遠鏡并列一起、中間用一個螺栓鈕可以同時調(diào)節(jié)其清晰程度的裝置,稱為“觀劇鏡”;因攜帶方便,常用以觀看表演等。伽利略發(fā)明的望遠鏡在人類認(rèn)識自然的歷史中占有重要地位。它由一個凹透鏡(目鏡)和一個凸透鏡(物鏡)構(gòu)成。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單,能直接成正像。
開普勒望遠鏡
原理由兩個凸透鏡構(gòu)成。由于兩者之間有一個實像,可方便的安裝分劃板,并且各種性能優(yōu)良,所以軍用望遠鏡,小型天文望遠鏡等專業(yè)級的望遠鏡都采用此種結(jié)構(gòu)。但這種結(jié)構(gòu)成像是倒立的,所以要在中間增加正像系統(tǒng)。
正像系統(tǒng)分為兩類:棱鏡正像系統(tǒng)和透鏡正像系統(tǒng)。我們常見的前寬后窄的典型雙筒望遠鏡既采用了雙直角棱鏡正像系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的優(yōu)點是在正像的同時將光軸兩次折疊,從而大大減小了望遠鏡的體積和重量。透鏡正像系統(tǒng)采用一組復(fù)雜的透鏡來將像倒轉(zhuǎn),成本較高,但俄羅斯20×50三節(jié)伸縮古典型單筒望遠鏡既采用設(shè)計精良的透鏡正像系統(tǒng)。