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望遠鏡發明史

發布時間:2021-12-17 21:04:21

㈠ 顯微鏡,望遠鏡的發明,發展史

人類很早以前想探索微觀世界的奧秘,但是苦於沒有理想的工具和手段。1675年荷蘭生物學家列文虎克用顯微鏡發現了十分微小的原生動物和紅血球,甚至用顯微鏡研究動物的受精作用。列文虎克掌握了很高的磨製鏡片的技藝,製成了當時世界上最精緻的可以放大270倍的顯微鏡。以後幾百年來,人們一直用光學顯微鏡觀察微觀和探索眼睛看不到的世界,但是由於光學顯微鏡的解析度只能達到光波的半波長左右,這樣人類的探索受到了限制。進人20世紀,光電子技術得到了長足的發展,1933年德國人製成了第一台電子顯微鏡後,幾十年來,又有許多新型的顯微鏡問世。
很早以前,人們就知道某些光學裝置能夠「放大」物體。比如在《墨經》裡面就記載了能放大物體的凹面鏡。至於凸透鏡是什麼時候發明的,可能已經無法考證。凸透鏡——有的時候人們把它稱為「放大鏡」——能夠聚焦太陽光,也能讓你看到放大後的物體,這是因為凸透鏡能夠把光線偏折。你通過凸透鏡看到的其實是一種幻覺,嚴格的說,叫做虛像。當物體發出的光通過凸透鏡的時候,光線會以特定的方式偏折。當我們看到那些光線的時候,或不自覺地認為它們仍然是沿筆直的路線傳播。結果,物體就會看上去比原來大。
單個凸透鏡能夠把物體放大幾十倍,這遠遠不足以讓我們看清某些物體的細節。公元13世紀,出現了為視力不濟的人准備的眼鏡——一種玻璃製造的透鏡片。隨著籠罩歐洲一千年的黑暗消失,各種新的發明紛紛涌現出來,顯微鏡(microscope)就是其中的一個。大約在16世紀末,荷蘭的眼鏡商詹森(Zaccharias Janssen)和他的兒子把幾塊鏡片放進了一個圓筒中,結果發現通過圓筒看到附近的物體出奇的大,這就是現在的顯微鏡和望遠鏡的前身。
1665年,英國科學家羅伯特�6�1胡克在用他的顯微鏡觀察軟木切片的時候,驚奇的發現其中存在著一個一個「單元」結構。胡克把它們稱作「細胞」。不過,詹森時代的復合式顯微鏡並沒有真正顯示出它的威力,它們的放大倍數低得可憐。荷蘭人安東尼�6�1馮�6�1列文虎克(Anthony Von Leeuwenhoek ,1632-1723)製造的顯微鏡讓人們大開眼界。列文虎克自幼學習磨製眼鏡片的技術,熱衷於製造顯微鏡。他製造的顯微鏡其實就是一片凸透鏡,而不是復合式顯微鏡。不過,由於他的技藝精湛,磨製的單片顯微鏡的放大倍數將近300倍,超過了以往任何一種顯微鏡。
當列文虎克把他的顯微鏡對准一滴雨水的時候,他驚奇的發現了其中令人驚嘆的小小世界:無數的微生物游曳於其中。他把這個發現報告給了英國皇家學會,引起了一陣轟動。人們有時候把列文虎克稱為「顯微鏡之父」,嚴格的說,這不太正確。列文虎克沒有發明第一個復合式顯微鏡,他的成就是製造出了高質量的凸透鏡鏡頭。
在接下來的兩個世紀中,復合式顯微鏡得到了充分的完善,例如人們發明了能夠消除色差(當不同波長的光線通過透鏡的時候,它們折射的方向略有不同,這導致了成像質量的下降)和其他光學誤差的透鏡組。與19世紀的顯微鏡相比,現在我們使用的普通光學顯微鏡基本上沒有什麼改進。原因很簡單:光學顯微鏡已經達到了解析度的極限。
如果僅僅在紙上畫圖,你自然能夠「製造」出任意放大倍數的顯微鏡。但是光的波動性將毀掉你完美的發明。即使消除掉透鏡形狀的缺陷,任何光學儀器仍然無法完美的成像。人們花了很長時間才發現,光在通過顯微鏡的時候要發生衍射——簡單的說,物體上的一個點在成像的時候不會是一個點,而是一個衍射光斑。如果兩個衍射光斑靠得太近,你就沒法把它們分辨開來。顯微鏡的放大倍數再高也無濟於事了。對於使用可見光作為光源的顯微鏡,它的解析度極限是0.2微米。任何小於0.2微米的結構都沒法識別出來。
提高顯微鏡解析度的途徑之一就是設法減小光的波長,或者,用電子束來代替光。根據德布羅意的物質波理論,運動的電子具有波動性,而且速度越快,它的「波長」就越短。如果能把電子的速度加到足夠高,並且匯聚它,就有可能用來放大物體。
1938年,德國工程師Max Knoll和Ernst Ruska製造出了世界上第一台透射電子顯微鏡(TEM)。1952年,英國工程師Charles Oatley製造出了第一台掃描電子顯微鏡(SEM)。電子顯微鏡是20世紀最重要的發明之一。由於電子的速度可以加到很高,電子顯微鏡的解析度可以達到納米級(10-9m)。很多在可見光下看不見的物體——例如病毒——在電子顯微鏡下現出了原形。
用電子代替光,這或許是一個反常規的主意。但是還有更令人吃驚的。1983年,IBM公司蘇黎世實驗室的兩位科學家Gerd Binnig和Heinrich Rohrer發明了所謂的掃描隧道顯微鏡(STM)。這種顯微鏡比電子顯微鏡更激進,它完全失去了傳統顯微鏡的概念。
很顯然,你不能直接「看到」原子。因為原子與宏觀物質不同,它不是光滑的、滴溜亂轉的削球,更不是達�6�1芬奇繪畫時候所用的模型。掃描隧道顯微鏡依靠所謂的「隧道效應」工作。如果舍棄復雜的公式和術語,這個工作原理其實很容易理解。隧道掃描顯微鏡沒有鏡頭,它使用一根探針。探針和物體之間加上電壓。如果探針距離物體表面很近——大約在納米級的距離上——隧道效應就會起作用。電子會穿過物體與探針之間的空隙,形成一股微弱的電流。如果探針與物體的距離發生變化,這股電流也會相應的改變。這樣,通過測量電流我們就能知道物體表面的形狀,解析度可以達到單個原子的級別。
因為這項奇妙的發明,Binnig和Rohrer獲得了1986年的諾貝爾物理學獎。這一年還有一個人分享了諾貝爾物理學獎,那就是電子顯微鏡的發明者Ruska。
據說,幾百年前列文虎克把他製作顯微鏡的技術視為秘密。今天,顯微鏡——至少是光學顯微鏡——已經成了一種非常普通的工具,讓我們了解這個小小的大千世界。

㈡ 望遠鏡是什麼時候發明的

我們知道抄哥倫布發現新大陸襲的首次航行始於1492年8月3日。又按照科學史教科書上的標准說法,直到1608年某個荷蘭眼睛商才在無意中發明瞭望遠鏡這種玩具,1609年伽利略聽說了荷蘭人的發明,親手製作瞭望遠鏡並用來觀測天空。所以從科學史常識來判斷,15世紀末的哥倫布不可能攜帶一架17世紀初才被發明的望遠鏡去航行。

㈢ 望遠鏡的發展歷史

17世紀初的一天,荷蘭小鎮的一家眼鏡店的主人利伯希(Hans Lippershey),為檢查磨製出來的透鏡質量,把一塊凸透鏡和一塊凹鏡排成一條線,通過透鏡看過去,發現遠處的教堂塔尖好象變大拉近了,於是在無意中發現瞭望遠鏡的秘密。1608年他為自己製作的望遠鏡申請專利,並遵從當局的要求,造了一個雙筒望遠鏡。據說小鎮好幾十個眼鏡匠都聲稱發明瞭望遠鏡,不過一般都認為利伯希是望遠鏡的發明者。

望遠鏡發明的消息很快在歐洲各國流傳開了,義大利科學家伽利略得知這個消息之後,就自製了一個。第一架望遠鏡只能把物體放大3倍。一個月之後,他製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。伽里略用自製的望遠鏡觀察夜空,第一次發現了月球表面高低不平,覆蓋著山脈並有火山口的裂痕。此後又發現了木星的4個衛星、太陽的黑子運動,並作出了太陽在轉動的結論。幾乎同時,德國的天文學家開普勒也開始研究望遠鏡,他在《屈光學》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。但開普勒沒有製造他所介紹的望遠鏡。沙伊納於1613年—1617年間首次製作出了這種望遠鏡,他還遵照開普勒的建議製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台望遠鏡,一台一台地雲觀察太陽,無論哪一台都能看到相同形狀的太陽黑子。因此,他打消了不少人認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,結果傷了眼睛,最後幾乎失明。荷蘭的惠更斯為了減少折射望遠鏡的色差在1665年做了一台筒長近6米的望遠鏡,來探查土星的光環,後來又做了一台將近41米長的望遠鏡。

使用透鏡作物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,牛頓曾認為折射望遠鏡的色差是不可救葯,後來證明過分悲觀的。1668年他發明了反射式望遠鏡,斛決了色差的問題。第一台反望遠鏡非常小,望遠鏡內的反射鏡口徑只有2.5厘米,但是已經能清楚地看到木星的衛星、金星的盈虧等(見附圖1)。

1672年牛頓做了一台更大的反射望遠鏡,送給了英國皇家學會,至今還俁存在皇家學會的圖書館里。1733年英國人哈爾製成第一台消色差折射望遠鏡。1758年倫敦的寶蘭德也製成同樣的望遠鏡,他採用了折射率不同的玻璃分別製造凸透鏡和凹透鏡,把各自形成的有色邊緣相互抵消。但是要製造很大透鏡不容易,目前世界上最大的一台折射式望遠鏡直徑為102厘米,安裝在雅弟斯天文台。1793年英國赫瑟爾(William Herschel),製做了反射式望遠鏡,反射鏡直徑為130厘米,用銅錫合金製成,重達1噸。1845年英國的帕森(William Parsons)製造的反射望遠鏡,反射鏡直徑為1.82米。1917年,胡克望遠鏡(Hooker Telescope)在美國加利福尼亞的威爾遜山天文台建成。它的主反射鏡口徑為100英寸。正是使用這座望遠鏡,哈勃(Edwin Hubble)發現了宇宙正在膨脹的驚人事實。1930年,德國人施密特(Bernhard Schmidt)將折射望遠鏡和反射望遠鏡的優點(折射望遠鏡像差小但有色差而且尺寸越大越昂貴,反射望遠鏡沒有色差、造價低廉且反射鏡可以造得很大,但存在像差)結合起來,製成了第一台折反射望遠鏡。

戰後反射式望遠鏡在天文觀測中發展很快,1950年在帕洛瑪山上安裝了一台直徑5.08米的海爾(Hale)反射式望遠鏡。1969年在前蘇聯高加索北部的帕斯土霍夫山上安裝了直徑6米的反射鏡。1990年,NASA將哈勃太空望遠鏡送入軌道,然而,由於鏡面故障,直到1993年宇航員完成太空修復並更換了透鏡後,哈勃望遠鏡才開始全面發揮作用。由於可以不受地球大氣的干擾,哈勃望遠鏡的圖像清晰度是地球上同類望遠鏡拍下圖像的10倍。1993年,美國在夏威夷莫納克亞山上建成了口徑10米的「凱克望遠鏡」,其鏡面由36塊1.8米的反射鏡拼合而成。2001設在智利的歐洲南方天文台研製完成了「超大望遠鏡」(VLT),它由4架口徑8米的望遠鏡組成,其聚光能力與一架16米的反射望遠鏡相當。現在,一批正在籌建中的望遠鏡又開始對莫納克亞山上的白色巨人兄弟發起了沖擊。這些新的競爭參與者包括30米口徑的「加利福尼亞極大望遠鏡」(California Extremely Large Telescope,簡稱CELT),20米口徑的大麥哲倫望遠鏡(Giant Magellan Telescope,簡稱GMT)和100米口徑的絕大望遠鏡(Overwhelming Large Telescope,簡稱OWL)。它們的倡議者指出,這些新的望遠鏡不僅可以提供像質遠勝於哈勃望遠鏡照片的太空圖片,而且能收集到更多的光,對100億年前星系形成時初態恆星和宇宙氣體的情況有更多的了解,並看清楚遙遠恆星周圍的行星。

天文望遠鏡是觀測天體的重要手段,可以毫不誇大地說,沒有望遠鏡的誕生和發展,就沒有現代天文學。隨著望遠鏡在各方面性能的改進和提高,天文學也正經歷著巨大的飛躍,迅速推進著人類對宇宙的認識。

從第一架光學望遠鏡到射電望遠鏡誕生的三百多年中,光學望遠鏡一直是天文觀測最重要的工具,下面就對光學望遠鏡的發展作一個簡單的介紹。

折射式望遠鏡

1608年,荷蘭眼鏡商人李波爾賽偶然發現用兩塊鏡片可以看清遠處的景物,受此啟發,他製造了人類歷史第一架望遠鏡。

1609年,伽利略製作了一架口徑4.2厘米,長約1.2米的望遠鏡。他是用平凸透鏡作為物鏡,凹透鏡作為目鏡,這種光學系統稱為伽利略式望遠鏡。伽利略用這架望遠鏡指向天空,得到了一系列的重要發現,天文學從此進入瞭望遠鏡時代。

1611年,德國天文學家開普勒用兩片雙凸透鏡分別作為物鏡和目鏡,使放大倍數有了明顯的提高,以後人們將這種光學系統稱為開普勒式望遠鏡。現在人們用的折射式望遠鏡還是這兩種形式,天文望遠鏡是採用開普勒式。

需要指出的是,由於當時的望遠鏡採用單個透鏡作為物鏡,存在嚴重的色差,為了獲得好的觀測效果,需要用曲率非常小的透鏡,這勢必會造成鏡身的加長。所以在很長的一段時間內,天文學家一直在夢想製作更長的望遠鏡,許多嘗試均以失敗告終。

1757年,杜隆通過研究玻璃和水的折射和色散,建立了消色差透鏡的理論基礎,並用冕牌玻璃和火石玻璃製造了消色差透鏡。從此,消色差折射望遠鏡完全取代了長鏡身望遠鏡。但是,由於技術方面的限制,很難鑄造較大的火石玻璃,在消色差望遠鏡的初期,最多隻能磨製出10厘米的透鏡。

十九世紀末,隨著製造技術的提高,製造較大口徑的折射望遠鏡成為可能,隨之就出現了一個製造大口徑折射望遠鏡的高潮。世界上現有的8架70厘米以上的折射望遠鏡有7架是在1885年到1897年期間建成的,其中最有代表性的是1897年建成的口徑102厘米的葉凱士望遠鏡和1886年建成的口徑91厘米的里克望遠鏡。

折射望遠鏡的優點是焦距長,底片比例尺大,對鏡筒彎曲不敏感,最適合於做天體測量方面的工作。但是它總是有殘余的色差,同時對紫外、紅外波段的輻射吸收很厲害。而巨大的光學玻璃澆制也十分困難,到1897年葉凱士望遠鏡建成,折射望遠鏡的發展達到了頂點,此後的這一百年中再也沒有更大的折射望遠鏡出現。這主要是因為從技術上無法鑄造出大塊完美無缺的玻璃做透鏡,並且,由於重力使大尺寸透鏡的變形會非常明顯,因而喪失明銳的焦點。

反射式望遠鏡:

第一架反射式望遠鏡誕生於1668年。牛頓經過多次磨製非球面的透鏡均告失敗後,決定採用球面反射鏡作為主鏡。他用2.5厘米直徑的金屬,磨製成一塊凹面反射鏡,並在主鏡的焦點前面放置了一個與主鏡成45o角的反射鏡,使經主鏡反射後的會聚光經反射鏡以90o角反射出鏡筒後到達目鏡。這種系統稱為牛頓式反射望遠鏡。它的球面鏡雖然會產生一定的象差,但用反射鏡代替折射鏡卻是一個巨大的成功。

詹姆斯·格雷戈里在1663年提出一種方案:利用一面主鏡,一面副鏡,它們均為凹面鏡,副鏡置於主鏡的焦點之外,並在主鏡的中央留有小孔,使光線經主鏡和副鏡兩次反射後從小孔中射出,到達目鏡。這種設計的目的是要同時消除球差和色差,這就需要一個拋物面的主鏡和一個橢球面的副鏡,這在理論上是正確的,但當時的製造水平卻無法達到這種要求,所以格雷戈里無法得到對他有用的鏡子。

1672年,法國人卡塞格林提出了反射式望遠鏡的第三種設計方案,結構與格雷戈里望遠鏡相似,不同的是副鏡提前到主鏡焦點之前,並為凸面鏡,這就是現在最常用的卡賽格林式反射望遠鏡。這樣使經副鏡鏡反射的光稍有些發散,降低了放大率,但是它消除了球差,這樣製作望遠鏡還可以使焦距很短。

卡塞格林式望遠鏡的主鏡和副鏡可以有多種不同的形式,光學性能也有所差異。由於卡塞格林式望遠鏡焦距長而鏡身短,放大倍率也大,所得圖象清晰;既有卡塞格林焦點,可用來研究小視場內的天體,又可配置牛頓焦點,用以拍攝大面積的天體。因此,卡塞格林式望遠鏡得到了非常廣泛的應用。

赫歇爾是製作反射式望遠鏡的大師,他早年為音樂師,因為愛好天文,從1773年開始磨製望遠鏡,一生中製作的望遠鏡達數百架。赫歇爾製作的望遠鏡是把物鏡斜放在鏡筒中,它使平行光經反射後匯聚於鏡筒的一側。

在反射式望遠鏡發明後的近200年中,反射材料一直是其發展的障礙:鑄鏡用的青銅易於腐蝕,不得不定期拋光,需要耗費大量財力和時間,而耐腐蝕性好的金屬,比青銅密度高且十分昂貴。1856年德國化學家尤斯圖斯·馮·利比希研究出一種方法,能在玻璃上塗一薄層銀,經輕輕的拋光後,可以高效率地反射光。這樣,就使得製造更好、更大的反射式望遠鏡成為可能。

1918年末,口徑為254厘米的胡克望遠鏡投入使用,這是由海爾主持建造的。天文學家用這架望遠鏡第一次揭示了銀河系的真實大小和我們在其中所處的位置,更為重要的是,哈勃的宇宙膨脹理論就是用胡克望遠鏡觀測的結果。

二十世紀二、三十年代,胡克望遠鏡的成功激發了天文學家建造更大反射式望遠鏡的熱情。1948年,美國建造了口徑為508厘米望遠鏡,為了紀念卓越的望遠鏡製造大師海爾,將它命名為海爾望遠鏡。從設計到製造完成海爾望遠鏡經歷了二十多年,盡管它比胡克望遠鏡看得更遠,分辨能力更強,但它並沒有使人類對宇宙的有更新的認識。正如阿西摩夫所說:"海爾望遠鏡(1948年)就象半個世紀以前的葉凱士望遠鏡(1897年)一樣,似乎預兆著一種特定類型的望遠鏡已經快發展到它的盡頭了"。在1976 年前蘇聯建造了一架600厘米的望遠鏡,但它發揮的作用還不如海爾望遠鏡,這也印證了阿西摩夫所說的話。

反射式望遠鏡有許多優點,比如:沒有色差,能在廣泛的可見光范圍內記錄天體發出的信息,且相對於折射望遠鏡比較容易製作。但由於它也存在固有的不足:如口徑越大,視場越小,物鏡需要定期鍍膜等。

折反射式望遠鏡:

折反射式望遠鏡最早出現於1814年。1931年,德國光學家施密特用一塊別具一格的接近於平行板的非球面薄透鏡作為改正鏡,與球面反射鏡配合,製成了可以消除球差和軸外象差的施密特式折反射望遠鏡,這種望遠鏡光力強、視場大、象差小,適合於拍攝大面積的天區照片,尤其是對暗弱星雲的拍照效果非常突出。施密特望遠鏡已經成了天文觀測的重要工具。

1940年馬克蘇托夫用一個彎月形狀透鏡作為改正透鏡,製造出另一種類型的折反射望遠鏡,它的兩個表面是兩個曲率不同的球面,相差不大,但曲率和厚度都很大。它的所有表面均為球面,比施密特式望遠鏡的改正板容易磨製,鏡筒也比較短,但視場比施密特式望遠鏡小,對玻璃的要求也高一些。

由於折反射式望遠鏡能兼顧折射和反射兩種望遠鏡的優點,非常適合業余的天文觀測和天文攝影,並且得到了廣大天文愛好者的喜愛。

㈣ 望遠鏡的發展史

天文望遠鏡是觀測天體的重要手段,可以毫不誇大地說,沒有望遠鏡的誕生和發展,就沒有現代天文學。隨著望遠鏡在各方面性能的改進和提高,天文學也正經歷著巨大的飛躍,迅速推進著人類對宇宙的認識。 從第一架光學望遠鏡到射電望遠鏡誕生的三百多年中,光學望遠鏡一直是天文觀測最重要的工具,下面就對光學望遠鏡的發展作一個簡單的介紹。 折射式望遠鏡 1608年,荷蘭眼鏡商人李波爾賽偶然發現用兩塊鏡片可以看清遠處的景物,受此啟發,他製造了人類歷史第一架望遠鏡。 1609年,伽利略製作了一架口徑4.2厘米,長約1.2米的望遠鏡。他是用平凸透鏡作為物鏡,凹透鏡作為目鏡,這種光學系統稱為伽利略式望遠鏡。伽利略用這架望遠鏡指向天空,得到了一系列的重要發現,天文學從此進入瞭望遠鏡時代。 1611年,德國天文學家開普勒用兩片雙凸透鏡分別作為物鏡和目鏡,使放大倍數有了明顯的提高,以後人們將這種光學系統稱為開普勒式望遠鏡。現在人們用的折射式望遠鏡還是這兩種形式,天文望遠鏡是採用開普勒式。 需要指出的是,由於當時的望遠鏡採用單個透鏡作為物鏡,存在嚴重的色差,為了獲得好的觀測效果,需要用曲率非常小的透鏡,這勢必會造成鏡身的加長。所以在很長的一段時間內,天文學家一直在夢想製作更長的望遠鏡,許多嘗試均以失敗告終。 1757年,杜隆通過研究玻璃和水的折射和色散,建立了消色差透鏡的理論基礎,並用冕牌玻璃和火石玻璃製造了消色差透鏡。從此,消色差折射望遠鏡完全取代了長鏡身望遠鏡。但是,由於技術方面的限制,很難鑄造較大的火石玻璃,在消色差望遠鏡的初期,最多隻能磨製出10厘米的透鏡。 十九世紀末,隨著製造技術的提高,製造較大口徑的折射望遠鏡成為可能,隨之就出現了一個製造大口徑折射望遠鏡的高潮。世界上現有的8架70厘米以上的折射望遠鏡有7架是在1885年到1897年期間建成的,其中最有代表性的是1897年建成的口徑102厘米的葉凱士望遠鏡和1886年建成的口徑91厘米的里克望遠鏡。 折射望遠鏡的優點是焦距長,底片比例尺大,對鏡筒彎曲不敏感,最適合於做天體測量方面的工作。但是它總是有殘余的色差,同時對紫外、紅外波段的輻射吸收很厲害。而巨大的光學玻璃澆制也十分困難,到1897年葉凱士望遠鏡建成,折射望遠鏡的發展達到了頂點,此後的這一百年中再也沒有更大的折射望遠鏡出現。這主要是因為從技術上無法鑄造出大塊完美無缺的玻璃做透鏡,並且,由於重力使大尺寸透鏡的變形會非常明顯,因而喪失明銳的焦點。

㈤ 望遠鏡是誰發明的

望遠鏡的發展史

17世紀初的一天,荷蘭小鎮的一家眼鏡店的主人利伯希(Hans Lippershey),為檢查磨製出來的透鏡質量,把一塊凸透鏡和一塊凹鏡排成一條線,通過透鏡看過去,發現遠處的教堂塔尖好象變大拉近了,於是在無意中發現瞭望遠鏡的秘密。1608年他為自己製作的望遠鏡申請專利,並遵從當局的要求,造了一個雙筒望遠鏡。據說小鎮好幾十個眼鏡匠都聲稱發明瞭望遠鏡,不過一般都認為利伯希是望遠鏡的發明者。

望遠鏡發明的消息很快在歐洲各國流傳開了,義大利科學家伽利略得知這個消息之後,就自製了一個。第一架望遠鏡只能把物體放大3倍。一個月之後,他製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。伽里略用自製的望遠鏡觀察夜空,第一次發現了月球表面高低不平,覆蓋著山脈並有火山口的裂痕。此後又發現了木星的4個衛星、太陽的黑子運動,並作出了太陽在轉動的結論。幾乎同時,德國的天文學家開普勒也開始研究望遠鏡,他在《屈光學》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。但開普勒沒有製造他所介紹的望遠鏡。沙伊納於1613年—1617年間首次製作出了這種望遠鏡,他還遵照開普勒的建議製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台望遠鏡,一台一台地雲觀察太陽,無論哪一台都能看到相同形狀的太陽黑子。因此,他打消了不少人認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,結果傷了眼睛,最後幾乎失明。荷蘭的惠更斯為了減少折射望遠鏡的色差在1665年做了一台筒長近6米的望遠鏡,來探查土星的光環,後來又做了一台將近41米長的望遠鏡。

使用透鏡作物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,牛頓曾認為折射望遠鏡的色差是不可救葯,後來證明過分悲觀的。1668年他發明了反射式望遠鏡,斛決了色差的問題。第一台反望遠鏡非常小,望遠鏡內的反射鏡口徑只有2.5厘米,但是已經能清楚地看到木星的衛星、金星的盈虧等(見附圖1)。1672年牛頓做了一台更大的反射望遠鏡,送給了英國皇家學會,至今還俁存在皇家學會的圖書館里。1733年英國人哈爾製成第一台消色差折射望遠鏡。1758年倫敦的寶蘭德也製成同樣的望遠鏡,他採用了折射率不同的玻璃分別製造凸透鏡和凹透鏡,把各自形成的有色邊緣相互抵消。但是要製造很大透鏡不容易,目前世界上最大的一台折射式望遠鏡直徑為102厘米,安裝在雅弟斯天文台。1793年英國赫瑟爾(William Herschel),製做了反射式望遠鏡,反射鏡直徑為130厘米,用銅錫合金製成,重達1噸。1845年英國的帕森(William Parsons)製造的反射望遠鏡,反射鏡直徑為1.82米。1917年,胡克望遠鏡(Hooker Telescope)在美國加利福尼亞的威爾遜山天文台建成。它的主反射鏡口徑為100英寸。正是使用這座望遠鏡,哈勃(Edwin Hubble)發現了宇宙正在膨脹的驚人事實。1930年,德國人施密特(Bernhard Schmidt)將折射望遠鏡和反射望遠鏡的優點(折射望遠鏡像差小但有色差而且尺寸越大越昂貴,反射望遠鏡沒有色差、造價低廉且反射鏡可以造得很大,但存在像差)結合起來,製成了第一台折反射望遠鏡。

戰後反射式望遠鏡在天文觀測中發展很快,1950年在帕洛瑪山上安裝了一台直徑5.08米的海爾(Hale)反射式望遠鏡。1969年在前蘇聯高加索北部的帕斯土霍夫山上安裝了直徑6米的反射鏡。1990年,NASA將哈勃太空望遠鏡送入軌道,然而,由於鏡面故障,直到1993年宇航員完成太空修復並更換了透鏡後,哈勃望遠鏡才開始全面發揮作用。由於可以不受地球大氣的干擾,哈勃望遠鏡的圖像清晰度是地球上同類望遠鏡拍下圖像的10倍。1993年,美國在夏威夷莫納克亞山上建成了口徑10米的「凱克望遠鏡」,其鏡面由36塊1.8米的反射鏡拼合而成。2001設在智利的歐洲南方天文台研製完成了「超大望遠鏡」(VLT),它由4架口徑8米的望遠鏡組成,其聚光能力與一架16米的反射望遠鏡相當。現在,一批正在籌建中的望遠鏡又開始對莫納克亞山上的白色巨人兄弟發起了沖擊。這些新的競爭參與者包括30米口徑的「加利福尼亞極大望遠鏡」(California Extremely Large Telescope,簡稱CELT),20米口徑的大麥哲倫望遠鏡(Giant Magellan Telescope,簡稱GMT)和100米口徑的絕大望遠鏡(Overwhelming Large Telescope,簡稱OWL)。它們的倡議者指出,這些新的望遠鏡不僅可以提供像質遠勝於哈勃望遠鏡照片的太空圖片,而且能收集到更多的光,對100億年前星系形成時初態恆星和宇宙氣體的情況有更多的了解,並看清楚遙遠恆星周圍的行星。

㈥ 中國望遠鏡的發展歷史

大天區多目標光纖光譜望遠鏡 這是我國正在興建中的一架有效通光口徑為4米、焦距為20米、視場達20平方度的中星儀式的反射施密特望遠鏡。它的技術特色是: 1. 把主動光學技術應用在反射施密特系統,在跟蹤天體運動中作實時球差改正,實現大口徑和大視場兼備的功能。 2. 球面主鏡和反射鏡均採用拼接技術。 3. 多目標光纖(可達4000根,一般望遠鏡只有600根)的光譜技術將是一個重要突破。 LAMOST把普測的星系極限星等推到20.5m,比SDSS計劃高2等左右,實現107個星系的光譜普測,把觀測目標的數量提高1個量級。

記得採納啊

㈦ 誰發明的望遠鏡

1609年8月22日,在威尼斯鍾樓的樓頂,伽利略展出了由他設計製造出來的望遠鏡。

伽利略是世界最偉大的科學家之一。他的一生在不停地做實驗中度過,少年時伽利略就是一個善於思考、不輕信別人結論的孩子。他總是將每一件事都放在自己的思索和觀察之中。關於望遠鏡的發明,客觀地說,伽利略並不應佔有所有的榮譽,當然,伽利略本人也從沒包攬過全部的榮譽。望遠鏡的發明源於一個荷蘭的眼鏡商人的發現。據載,當伽利略訪問威尼斯期間,聽說了一個名叫漢斯?李伯瑞的奇妙發現。漢斯是荷蘭的眼鏡製造商人,在製造眼鏡的過程中,他偶然發現,如果將一片凹鏡片和一片凸鏡片重疊在一起,就可以看到遠處的景物似乎就在眼前。這激起了伽利略的極大興趣,他開始著手檢測不同鏡片的曲率,嘗試了各種鏡片的不同的組合方式,然後,他又用准確的數學公式測算出了不同的曲率和不同的組合能夠引起的視覺效果。1609年的8月22日,伽利略登上威尼斯鍾樓的樓頂,公開展出他的望遠鏡。當時,周圍站滿了他的朋友和滿懷好奇和敬佩的人們。當人們依次透過望遠鏡,吃驚地看到「許多港口中的來往船隻,遠山上吃草的牛羊,遠方城鎮的教民們在教堂中出出進進。」

望遠鏡公開展出後,各地的商人開始給伽利略發出大量的訂貨單,但是伽利略卻無償地把望遠鏡的發明技術送給了威尼斯公爵。作為回贈,伽利略得到了年薪近5000元的帕多瓦大學終身教授的職位。此時的伽利略名利雙收,但這樣的頂峰時期卻導致了伽利略悲劇生活的開始。正如他自己所說:「飛黃騰達,而希望之翼,卻日薄西山。」

㈧ 望遠鏡的發明故事

望遠鏡開闊了人們的視野,在科技、軍事、經濟建設及生活領域中有著廣泛的應用,天文望遠鏡有「千里眼」美譽之稱。
那麼,望遠鏡是怎樣發明出來的呢?讓我們追溯歷史,去尋覓天文望遠鏡在發展進程中留下的足跡。
早先的望遠鏡是玩具
17世紀初,在荷蘭的米德爾堡小城,眼鏡匠利珀希幾乎整日在忙碌著為顧客磨鏡片。在他開設的店鋪里各種各樣的透鏡琳琅滿目,以供客戶配眼鏡時選用。當然,丟棄的廢鏡片也不少,被堆放在角落裡的廢鏡片成了利珀希三個兒子的玩具。
一天,三個孩子在陽台上玩耍,小弟弟雙手各拿一塊鏡片靠在欄桿旁前後比劃著看前方的景物,突然發現遠處教堂尖頂上的風向標變得又大又近,他欣喜若狂地叫了起來,兩個小哥哥爭先恐後地奪下弟弟手中的鏡片觀看房上的瓦片、門窗、飛鳥……它們都很清晰,彷彿是近在眼前。利珀希對孩子們的敘述感到不可思議,他半信半疑地按照兒子說的那樣試驗,手持一塊凹透鏡放在眼前,把凸透鏡放在前面,手持鏡片輕緩平移距離,當他把兩塊鏡片對准遠處景物時,利珀希驚奇地發現遠處的視物被放大了,似乎就在眼前觸手可及。
這一有趣的現象被鄰居們知道了,觀看後也頗感驚異。此消息一傳開,米德爾堡的市民們紛紛來到店鋪要求一飽眼福,不少人願出一副眼鏡的代價買下可觀看物景變近的鏡片,買回去後當作「成人玩具」獨自享用,結果廢鏡片成了「寶貝」。受此啟示,具有市場經濟頭腦的利珀希意識到這是一樁有利可圖的買賣,於是向荷蘭國會提出發明專利申請
1608年10月12日,國會審議了利珀希的申請專利後給予了回復,受理的官員指著樣品對發明人提出改進要求:能夠同時用兩隻眼睛進行觀看;「玩具」是大類,申請專利的這個玩具應有具體的名稱,利珀希很快照辦了。接著他又在一個套筒上裝上鏡片,並把兩個套筒聯結,滿足了人們雙眼觀看的要求,又經過冥思苦想將這個玩具取名為「窺視鏡」。這一年的12月5日,經改進後的雙筒「窺視鏡」發明專利獲得政府批准,國會發給他一筆獎金以示鼓勵。
伽利略天文望遠鏡問世
1609年6月,義大利天文學家和物理學家伽利略在威尼斯收到朋友寄來的一封信,告訴他有個荷蘭眼鏡商造出「窺視鏡」,利用鏡片的組合可看清遠處的景物。
伽利略獲得信息後意識到它具有在天文學上的應用價值,立即返回帕多瓦集中精力研究光學和透鏡,反復琢磨並親自動手將鏡片安裝在銅筒的兩端,銅筒則被定置在固定架上。最初望遠鏡只能放大3倍,在此基礎上,伽利略不斷地摸索改進,使望遠鏡能夠放大32倍,第一台天文望遠鏡就這樣問世了。
從1609年末到1610年初,伽利略在佛羅倫薩用這台劃時代的天文儀器進行天體觀測:發現月球表面布滿了凹坑和環形山;尋找到木星有四顆衛星,像月亮繞地球轉動一樣;看到銀河系是由無數星體組成;還觀測到太陽的黑子、金星的盈虧、土星的光環等。為把天象觀察結果公之於眾,伽利略於1610年3月在威尼斯出版了《星空使者》一書,揭示了這一系列重大的天文發觀而轟動了歐洲。
不久,德國天文學家開普勒也製造出一台新的望遠鏡,這台望遠鏡的物鏡和目鏡都是用凸透鏡組成,前端凸鏡為物鏡,用來收集光線,後面的凸鏡為目鏡則再次將景物放大。因此這台天文望遠鏡觀察到的景物是倒立的,他發明的這台望遠望被稱為「開普勒望遠鏡」。
開普勒用新的望遠鏡觀測天象,將恩師——丹麥天文學家第谷觀測到的777顆恆星擴展為1005顆,1627年編制並出版了《魯道夫星表》,因精確度高被視為標準星表。在整理第谷長達30年的天文觀測資料時,發現了行星運動的三大定律,後人贊頌開普勒是「宇宙的立法者」。
天文望遠鏡打開了宇宙的大門,伽利略發現了新宇宙,開普勒則為星空制定了法律。
牛頓與反射式望遠鏡
伽利略的天文望遠鏡與荷蘭利珀希發明的望遠鏡一樣,都是由凹凸兩透鏡組成的,包括開普勒望遠鏡,均被稱為「折射式望遠鏡」。由於鏡片的色散作用,「折射式望遠鏡」看到的景物都帶有彩色的邊緣,如何消除透鏡的「色差」這一缺陷呢?英國科學家牛頓試圖解決這個難題。
牛頓用三棱鏡做科學實驗,觀察發現玻璃能把白光分解成七色,這意味著鏡片可以把不同顏色的光聚集到不同的點,從而產生一種模糊而帶色的影像。牛頓在研究光的折射課題後,提出了「反射現象」的思路來設計望遠鏡。他認為光本身是一種折射率不同的復雜混合物,它是有規律的,一旦光線的反射角等於它們的入射角的時候,假如以反射現象為媒介,而且只要能夠找到一種反射材料,就可避免「色差」的缺陷。
1668年,牛頓把這個設想變成了現實,製成了世界上第一台反射式望遠鏡,這台輕巧的望遠鏡鏡筒直徑約有25毫米,全長約為150毫米。不久,牛頓又對望遠鏡進行改進,於1671年製成了第二台反射式望遠鏡,這台閃爍人類智慧之光的珍貴望遠鏡,至今仍保存完好,被英國皇家學會圖書館永久收藏。
牛頓研製的望遠鏡是用一個反射鏡代替物鏡,消除色差之後,推動瞭望遠鏡的發展。
琴師赫歇耳的重大貢獻
1757年秋天,法國軍隊佔領了德國,威廉?赫歇耳和他妹妹離開故土,漂泊流浪到英國,靠街頭和酒吧賣藝維持生計,過著艱辛的生活。可是,苦中有樂,這對兄妹對天文觀察有著濃厚的興趣,為了觀測星空,他們決定自己動手研製大口徑的反射望遠鏡。
望遠鏡的物鏡是一塊採用青銅材料的反射鏡,為了提高望遠鏡的取光作用和分辨能力,他們用手工將這塊青銅磨成高精度的拋物形鏡面;目鏡是一塊透鏡,由玻璃琢磨製成。兄妹倆經過數年的努力,終於製成了兩台當時世界上最大的天文望遠鏡,其中一台望遠鏡口徑為1.2米,焦距長達12米。
1781年春的一個晴朗的夜晚,兄妹倆來到望遠鏡旁觀察天象。當鏡筒對准雙子星座,此時有一顆不尋常的六等小星進入他們的視線,引起了赫歇耳的注意。對星空非常熟悉的赫歇耳立即判斷它是一顆未知的新星,經過連續半個月的跟蹤觀察,終於確定它是太陽系的一顆新行星——天王星,這一天是3月13日。為了嘉獎威廉?赫歇耳發現天王星,英皇喬治三世御封他為英國皇家天文學家。
在天文望遠鏡的發展進程中,赫歇耳的功績是首創了拋物形鏡面,依據它的原理,為後來獲得廣泛使用的折反射式天文望遠鏡製造奠定了基礎。同時,赫歇耳開了製造大口徑反射式望遠鏡的先河,從那以後,科學家為了觀測到更多的星體,又製造出了口徑更大的反射式望遠鏡。1845年,英國天文學家羅斯造出了口徑為1.84米的反射式望遠鏡。
歷史總在不斷地前進,1913年,美國威爾遜天文台裝備的反射式望遠鏡口徑增大到2.54米。由於望遠鏡口徑的增大,致使人們對宇宙的觀測和研究也逐步深入起來。美國在1948年製造出了口徑達5.08米的反射式望遠鏡,它那鍍銀的拋物面玻璃反射鏡竟重達14.5噸,這台望遠鏡被定置在帕洛馬山天文台;1975年,蘇聯製造出了一台口徑達6米的反射式望遠鏡,這台巨型望遠鏡僅轉動部分就重達800噸,是目前世界上最大的反射式望遠鏡。
沿著科學發展的現代望遠鏡
1930年,德國光學家施密特發明了折反射式天文望遠鏡,這台望遠鏡裝有設計十分奇特的改正透鏡,其前面是平的,後面則是一個中間凸兩邊凹的曲面,它可消除幾種主要象差,以獲得相對大的口徑及大的視場,用來拍攝天空廣大區域。
現代望遠鏡的研製仍在繼續,美國工程師雷伯是無線電愛好者,1937年,他在芝加哥郊區的寓所後院,安裝了一台直徑為9.45米的拋物面反射器,以其代替透鏡;1938年初,雷伯開始用它進行觀測,並接收來自太陽和其他天體的射電波,世界上第一台射電望遠鏡研製成功。
第二次世界大戰後,隨著科學技術水平的日趨提高,射電望遠鏡極大地擴展了人們的視野。巨碗似的天線能收集來自宇宙深處的微弱電波,當電波由天線傳入接收機後,接收機屏幕則將波形放大,並自動記錄供天文學家進行研究分析,由此揭開了一個又一個的宇宙之謎。20世紀60年代,天文學家發現的星際有機分子、類星體、脈沖星以及微波背景輻射等,都是射電望遠鏡創建的功績。
為了揭開宇宙深處的奧秘,望遠鏡再創輝煌。美國在1962年策劃了「空間望遠鏡」的研製。1990年4月25日,太空梭「發現號」將一台名為「哈勃」的空間光學望遠鏡發射進入太空軌道。這台空間望遠鏡由光學望遠鏡、科學儀器艙及保障系統三大部分組成,其外形呈圓柱形,長為13.3米,直徑為4.3米,總重量達12.5噸,先進的航天技術可確保「哈勃」空間望遠鏡在太空中飛行15年。
空間望遠鏡避免了大氣對天文觀測的干擾,可以看到地面望遠鏡7倍的深空、弱50倍恆星及擴展350倍宇宙空間,其靈敏度和解析度比地面望遠鏡強10倍,可為天文學家發現地面無法觀測到的天體現象和搜尋宇宙中出現的任何蛛絲馬跡。
隨著當代科學技術的飛速發展,我國古代的「千里眼」傳說已不再是美妙的幻想,現代天文望遠鏡已將神話變成現實。

㈨ 望遠鏡是誰發明

查了一下望遠鏡的發展史 呵呵 希望對你有用
17世紀初的一天,荷蘭小鎮的一家眼鏡店的主人利伯希(HansLippershey),為檢查磨製出來的透鏡質量,把一塊凸透鏡和一塊凹鏡排成一條線,通過透鏡看過去,發現遠處的教堂塔尖好像變大拉近了,於是在無意中發現瞭望遠鏡的秘密。1608年他為自己製作的望遠鏡申請專利,並遵從當局的要求,造了一個雙筒望遠鏡。據說小鎮好幾十個眼鏡匠都聲稱發明瞭望遠鏡,不過一般都認為利伯希是望遠鏡的發明者。
望遠鏡發明的消息很快在歐洲各國流傳開了,義大利科學家伽利略得知這個消息之後,就自製了一個。第一架望遠鏡只能把物體放大3倍。一個月之後,他製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。伽里略用自製的望遠鏡觀察夜空,第一次發現了月球表面高低不平,覆蓋著山脈並有火山口的裂痕。此後又發現了木星的4個衛星、太陽的黑子運動,並作出了太陽在轉動的結論。

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