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知识小趣闻——望远镜的那些往事

科普小知识 2021-08-27 23:12:26
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17世纪初的一天,荷兰小镇米特堡的一家眼镜店的老板科比斯·何为了检查抛光镜片的质量,把凸透镜和凹透镜排成一行。透过镜头,他发现远处的教堂塔楼似乎越来越大,越来越近,所以他意外地发现了望远镜的原理。1608年,他为他的望远镜申请了专利,并遵照当局的要求制造了一架望远镜。据说米德尔堡的几十名眼镜商声称发明了望远镜,但人们普遍认为利比尔是望远镜的发明者。

望远镜发明的消息很快传遍了欧洲。当意大利科学家伽利略得知这个消息时,他自己做了一个。第一架望远镜只能放大一个物体三倍。一个月后,他制造的第二个望远镜可以放大8倍,第三个望远镜可以放大20倍。1609年10月,他制造了一架可以放大30倍的望远镜。

伽利略用他自制的望远镜观察夜空,并第一次发现月球表面崎岖不平,覆盖着群山,布满了陨石坑。从那以后,发现了木星的四个卫星和太阳的太阳黑子运动,并得出了太阳在旋转的结论。

几乎与此同时,德国天文学家开普勒也开始研究望远镜。他在屈光学中提出了另一个天文望远镜。这台望远镜由两个凸透镜组成,不同于伽利略的望远镜,它比伽利略的望远镜视野更宽。但是开普勒没有制造他介绍的望远镜。从1613年到1617年,萨纳第一次制造了望远镜。他还遵循了开普勒的建议,制造了一个带有第三个凸透镜的望远镜,将一个由两个凸透镜组成的望远镜的倒像变成了正像。Sajna制作了8个望远镜,并一个接一个地观察太阳。无论哪一个都能看到相同形状的太阳黑子。因此,他消除了许多人认为太阳黑子可能是由镜头上的灰尘引起的幻觉,证明了太阳黑子确实存在。当观察太阳时,萨依娜安装了特殊的遮光玻璃,但伽利略没有这种保护装置。结果,他的眼睛受伤,几乎失明。

为了提高望远镜的精度,荷兰的惠更斯在1665年建造了一个桶长近6米的望远镜来探测土星环,后来又建造了一个桶长近41米的望远镜。

使用物镜和目镜的望远镜被称为折射望远镜。即使透镜镜筒加长并且透镜被精确加工,色差也不能被消除。1668年,英国科学家使用反射望远镜解决色差问题。第一个反望远镜非常小。望远镜中反射镜的直径只有2.5厘米,但是木星的卫星和金星的盈亏已经清晰可见。牛顿在1672年制造了一个更大的反射望远镜,并把它交给了英国皇家学会。它仍然保存在皇家学会的图书馆里。

牛顿曾经认为颜色变化是没有希望的,后来证明太悲观了。1733年,英国人哈尔制造了一架消色差折射望远镜。1758年,伦敦的博兰制造了同样的望远镜。他用不同折射原理的玻璃分别制作凸透镜和凹透镜,以抵消彼此形成的彩色边缘。

然而,制造大透镜并不容易。目前,世界上最大的折射望远镜直径为102厘米,安装在耶茨天文台。

反射望远镜在天文观测方面发展迅速。1793年,英国的黑塞尔制造了一个直径130米的反射望远镜,由铜锡合金制成,重1吨。1845年,英国洛斯制造的反射望远镜的镜面直径为1.82米。1913年,威尔逊山天文台的反望远镜直径为254米。1950年,帕洛玛山上安装了一台直径5.08米的反射望远镜。1969年,在苏联北高加索的帕斯图霍夫山上安装了一个直径6米的反射镜。这是当时世界上最大的反射望远镜。现在大多数大型天文台都使用反射望远镜。