孔径相同的微波望远镜分辨率比光学望远镜小,根本原因在于两者所观测的电磁波波长不同。微波的波长远远长于可见光的波长,根据光学分辨本领的公式,波长越长,衍射现象越明显,导致分辨细节的能力下降,因此分辨率自然较低。
为什么孔径相同的微波望远镜比光学望远镜分辨率小?
除了分辨率的差异,这两种望远镜的应用原理和效应也完全不同。微波望远镜常利用Sunyaev-Zel’dovich效应(SZ效应),通过探测早期宇宙中光子与电子碰撞造成的能量扭曲,来发现那些传统方法难以看到的遥远星系团。
光学望远镜则是专门用于收集可见光的设备,它通过聚焦光线,能够直接放大影像供人眼目视观测,或者连接相机进行摄影记录。这类望远镜通常指固定在架台上的单筒镜,也包括手持双筒镜等,主要用于观察夜空的天体。
这就好比雷达探测的原理,长波雷达虽然适合探测远距离目标,但在分辨具体物体数量或细节时,因为使用的波长较长,分辨率不如短波雷达精确。微波望远镜同理,微波波长比可见光长得多,所以在相同孔径下,其分辨天空细节的能力远不如光学望远镜。