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普通天文学/望远镜

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普通天文学
多普勒效应 望远镜 望远镜/基本光学


望远镜一词源于希腊语(τηλεσκόπιο),字面意思是远视。它是一种旨在收集信息的仪器,通常以光或其他能量的形式,关于肉眼无法直接感知的遥远位置。望远镜可以放大微弱的恒星,并看到更精细的细节。这使您可以,例如,区分一颗恒星是两颗非常靠近的恒星(例如,大熊座ζ星A和B)。

天文学家使用望远镜来收集人眼无法看到的视觉和其他信息。它们通过一个大的收集表面来做到这一点,该表面将进入的能量光子引导到一个较小的聚焦透镜中。这个大表面也允许解析对于人眼来说太靠近而无法分辨的精细细节。伽利略正是通过使用望远镜,才发现天体并非如人们所想的那样完美。他可以看到太阳黑子,以及月球上的“海”。

如今,观测天文学涵盖了电磁频谱的全部范围。探测其他基本粒子的望远镜也很常见。尽管如此,我们将从我们这个领域中最熟悉的领域开始,即光谱中的可见光区域。

望远镜的一些困难是色差(不同颜色聚焦在不同的点)和球差(光没有聚焦在一个点)。当望远镜中的反射镜不是真正的抛物面时,就会出现球差。

自适应光学用于补偿大气畸变,大气畸变是由大气折射率的微小变化引起的,这是造成“闪烁”效应的原因。

望远镜的光收集能力是用透镜面积除以眼睛面积来衡量的。

大型望远镜安置在天文台内。最著名的天文台之一是位于汉密尔顿山的利克天文台,以詹姆斯·利克的名字命名,他是一位有轨电车大亨,为建造天文台捐款。他死后,被埋葬在天文台下面。

光污染使观星变得困难。这是由灯具(如路灯)造成的,这些灯具允许光线向上射入大气层,在那里被反射并产生“雾”状的光线,使观看非常昏暗的遥远天体变得困难。

我们的视觉感官基于物体发射的电磁能量粒子,然后被我们的眼睛收集。这些粒子是振动的能量量子,称为光子。每个光子都以特定的频率振荡,所有可能频率的范围称为光谱

人眼适应了光谱中视觉部分内的特定频率范围的光子。我们无法直接看到以高于或低于此范围的频率振荡的光子,尽管已经制造了测量仪器来测量光谱的这些部分。

我们关于太阳系中行星、恒星和星系的所有信息都来自来自那些遥远距离的光子。几乎完全通过这些光子,天文学家才能够整理出我们目前对地球以外宇宙的知识。

(有些人正在研究激光干涉引力波天文台处女座干涉仪,试图探测来自那些遥远距离的“引力子”组成的引力波。)

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参考文献

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华夏公益教科书