相对口径越大,望远镜收集光线的能力越强,反射望远镜的相对口径比折射的大好多,所以那些口径超过1.34米的光学望远镜全是反射式的——靠这个优势,才能看到更远更暗的天体。
为什么望远镜能看得这么远
反射镜表面镀的铝膜可关键了,在2000到9000埃的波段反射率都超过80%,能高效把光线反射回去。而且做反射镜的材料只要求膨胀系数小,应力小还容易磨制,这样镜面能保持形状稳定,一直好好收集远处的光。
目镜的作用也不能小瞧,它焦距比物镜小很多,能把物镜成的实像再放大。比如开普勒望远镜用凸透镜做目镜,当像落在目镜前焦点时,视角会变大,就像用放大镜看东西似的,把远处的物体放大,所以能看得更远。
折反射望远镜把折射和反射元件凑一块儿,像施密特望远镜,用反射镜成像,折射元件帮着校正像差,还能换不同副镜得到不一样的相对口径和视场,既保住了大口径的好处,又有不错的视场,适合看更远的天体。
折射望远镜是用透镜当物镜的,能把远处物体的光线聚成倒立的实像,然后靠目镜再放大。比如伽利略望远镜用凹透镜做目镜,开普勒用凸透镜,目镜的视角比物镜大好多,就像把远处的东西一下子拽到眼前,所以能看远。
望远镜前面的物镜太重要了,直径大、焦距长,不管是透镜还是反射镜,都能把远处的光线聚成实像。比如反射镜用抛物面的话,还能消球差,让像更清楚,这样远处的物体才能被牢牢“抓”住成像。
反射望远镜最大的好处是没有色差,而且相对口径能做得很可观——主焦点式的甚至能达到1/5到1/2.5甚至更大,这样收集光线的能力超强,远处天体那些微弱的光线能被大量汇聚,自然能看清更远的地方。