最初的想法并非伽利略,是受人啟發(fā)才自制并改進(jìn)的,但基于他的貢獻(xiàn),大家都認(rèn)為他是望遠(yuǎn)鏡的發(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(yuǎn)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(yuǎn)鏡原理。1608年他為自己制作的望遠(yuǎn)鏡申請專利,并遵從當(dāng)局的要求,造了一個雙筒望遠(yuǎn)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(yuǎn)鏡,不過一般都認(rèn)為利比赫是望遠(yuǎn)鏡的發(fā)明者。
望遠(yuǎn)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(yuǎn)鏡只能把物體放大3倍。一個月之后,他制作的第二架望遠(yuǎn)鏡可以放大8倍,第三架望遠(yuǎn)鏡可以放大到20倍。1609年10月他作出了能放大30倍的望遠(yuǎn)鏡。
伽里略用自制的望遠(yuǎn)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(yuǎn)鏡,他在《屈光學(xué)》里提出了另一種天文望遠(yuǎn)鏡,這種望遠(yuǎn)鏡由兩個凸透鏡組成,與伽利略的望遠(yuǎn)鏡不同,比伽利略望遠(yuǎn)鏡視野寬闊。但開普勒沒有制造他所介紹的望遠(yuǎn)鏡。沙伊納于1613年—1617年間首次制作出了這種望遠(yuǎn)鏡,他還遵照開普勒的建議制造了有第三個凸透鏡的望遠(yuǎn)鏡,把二個凸透鏡做的望遠(yuǎn)鏡的倒像變成了正像。沙伊納做了8臺望遠(yuǎn)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(hù)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(yuǎn)鏡的精度在1665年做了一臺筒長近6米的望遠(yuǎn)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(yuǎn)鏡。
使用物鏡和目鏡的望遠(yuǎn)鏡稱為折射望遠(yuǎn)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(yuǎn)鏡,斛決了色象差的問題。第一臺反望遠(yuǎn)鏡非常小,望遠(yuǎn)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(yuǎn)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(yuǎn)鏡。1758年倫敦的寶蘭德也制成同樣的望遠(yuǎn)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(yuǎn)鏡直徑為102厘米,安裝在雅弟斯天文臺。
反射式望遠(yuǎn)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(yuǎn)鏡,反射鏡直徑為130米,用銅錫合金制成,重達(dá)1噸。1845年英國的洛斯制造的反射望遠(yuǎn)鏡,反射鏡直徑為1.82米。1913年在威爾遜山天文臺反望遠(yuǎn)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(yuǎn)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(yuǎn)鏡,現(xiàn)在大型天文臺大都使用反射式望遠(yuǎn)鏡。
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