伽利略望远镜和开普勒望远镜成像原理(伽利略望远镜和开普勒望远镜结构形式区别)

一、伽利略望远镜的原理及其光路图

意大利天文学家、物理学家伽利略1609年发明了人类历史上第一台天文望远镜。当时人们盛行的话是：“哥伦布发现了新大陆，伽利略发现了新宇宙。”

伽利略望远镜(Galileo telescope)是指物镜是凸透镜而目镜是凹透镜的望远镜。即物镜是会聚透镜而目镜是发散透镜的望远镜。光线经过物镜折射所成的实像在目镜的后方(靠近人目的后方)焦点上，这像对目镜是一个虚像，因此经它折射后成一放大的正立虚像。伽利略望远镜的放大率等于物镜焦距与目镜焦距的比值。

优点：是镜筒短结构简单，成正像。

缺点：视野较小;在明亮物体周围产生“假色”，当光束进入物镜并被折射时，各种色光的折射程度不同，因此成像的焦点也不同，模糊就产生了。

二、开普勒望远镜的原理及其光路图

开普勒望远镜，折射式望远镜的一种，物镜组也为凸透镜形式，但目镜组是凸透镜形式，最早由德国科学家约翰内斯·开普勒(Johannes Kepler)于1611年发明。

开普勒式原理由两个凸透镜构成。由于两者之间有一个实像，可方便的安装分划板(安装在目镜焦平面处)，并且性能优良，所以目前军用望远镜，小型天文望远镜等专业级的望远镜都采用此种结构。但这种结构成像是倒立的，所以要在中间增加正像系统。

正像系统分为两类：棱镜正像系统和透镜正像系统。我们常见的前宽后窄的典型双筒望远镜既采用了双直角棱镜正像系统。这种系统的优点是在正像的同时将光轴两次折叠，从而大大减小了望远镜的体积和重量。透镜正像系统采用一组复杂的透镜来将像倒转，成本较高，但俄罗斯20×50三节伸缩古典型单筒望远镜即采用设计精良的透镜正像系统。

优点：视野宽，放大倍数更大。

缺点：成倒立的像。

三、伽利略望远镜和开普勒望远镜原理比较图

从这张图上主要可以看出两种望远镜的物镜都是凸透镜，不同的是目镜的选用。当然这只是两种基本的望远镜，大家可以通过了解这两种望远镜简单理解望远镜的相关原理，同时了解到望远镜并不是都用凸透镜，目镜可以选用凸透镜也可以选用凹透镜。

【练一练】关于望远镜，下列说法错误的是( )。

A.第一部投入科学应用的实用望远镜是伽利略发明的

B.用透镜做物镜的望远镜，既能用凹透镜做目镜，又能用凸透镜做目镜

C.望远镜放大倍数的基准是人的眼睛

D.目前世界上最大的空间望远镜是美国的双子望远镜

【答案】D。解析：2016年11月报道，James Webb空间望远镜(JWST)已经完成并将开展一系列的测试，这台有史以来最大的空间望远镜将在2年内发射升空，直径是哈勃望远镜的三倍，此前哈勃是世界最大空间望远镜。故本题说法错误的是D选项。

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