哈勃望远镜照相原理
望远镜成像原理及焦距关系
望远镜成像原理及焦距关系1. 介绍望远镜是一种用来观察远处物体的光学仪器。
它通过光学成像原理将远处物体的光线聚焦到人眼或探测器上，使我们能够清晰地观察到细节。
望远镜的成像原理和焦距关系是望远镜设计和使用的基础，下面将详细解释这些原理。
2. 光学成像原理光学成像原理是望远镜实现成像的基本原理。
当光线从远处物体上射入望远镜时，它会经过一系列光学元件的折射和反射，最终形成一个清晰的像。
这个过程可以分为两个阶段：物方光学系统和像方光学系统。
2.1 物方光学系统物方光学系统由望远镜的物镜组成。
物镜是望远镜的主要光学元件，它的作用是将光线聚焦到一个点上。
这个点叫做物方焦点。
物方光学系统的成像原理可以通过以下步骤来理解：1.光线从远处物体上射入物镜，经过折射后会聚焦到物方焦点上。
2.物方焦点是一个实像，它与物体位置相反，且放大了一定倍数。
3.物方光学系统的焦距决定了物方焦点的位置，焦距越短，物方焦点越靠近物镜。
2.2 像方光学系统像方光学系统由望远镜的目镜组成。
目镜是望远镜的第二个光学元件，它的作用是放大物方焦点，使我们能够清晰地观察到像。
像方光学系统的成像原理可以通过以下步骤来理解：1.物方焦点成为像方光学系统的物体，它发出的光线经过目镜的折射后，会形成一个放大的虚像。
2.虚像的位置取决于目镜的焦距，焦距越短，虚像越远离目镜。
3.虚像经过目镜后，再经过人眼或探测器的接收，形成我们能够观察到的像。
3. 焦距关系焦距是望远镜设计中一个重要的参数，它决定了望远镜的成像能力和观察距离。
焦距的大小与物镜和目镜的设计有关。
3.1 物镜焦距物镜的焦距决定了物方焦点的位置。
物镜的焦距越短，物方焦点越靠近物镜。
物镜的焦距可以通过以下公式计算：1/f = 1/u + 1/v其中，f是物镜的焦距，u是物体距离物镜的距离，v是物方焦点距离物镜的距离。
根据这个公式，我们可以得出以下结论：•当物体距离物镜越远时，物方焦点距离物镜越近，物镜的焦距越短。
哈勃望远镜的工作原理
哈勃望远镜的工作原理1 哈勃望远镜介绍哈勃望远镜是一种非常有历史意义的天文设备，它的发明和创新，使天文学的发展可以翻越界限，开启了一个崭新的天文学领域。
哈勃望远镜又名哈勃空间望远镜，是由哈勃宇宙望远镜的相互组合而成的太空望远镜，该望远镜通过分析宇宙中电离辐射及各种辐射的探测，来获取太空中的宝藏。
2 工作原理哈勃望远镜主要是通过可见光和红外线，以及X射线、紫外线等一系列高能辐射，来观测宇宙空间中爆炸、变色星、星际尘埃云和黑洞等现象。
因为它是一种综合性的观测系统，使它有观测宇宙动态变化的能力，更有助于宇宙观测者了解宇宙中多元现象的本质。
哈勃望远镜获得的信息来源于太空中发出的射线，但是，这些射线在宇宙中传播的距离太远，所以无法直接观测。
为了解决这一问题，哈勃望远镜的反射镜的直径得到了有效的放大，最大的反射镜直径可达十二英尺，这相当于把距离宇宙中许多天体甚至弥散星云的距离拉近了十亿倍。
此外，哈勃望远镜还通过改变镜子接收点光子的位置，以及改变镜子的反射系数，来增强镜子的外部功能。
哈勃望远镜的设计灵活，可以把观测的范围扩大到许多宇宙对象，从而对宇宙的发展趋势进行分析和研究。
3 电子探测系统为了达到观测宇宙最深处的目的，哈勃望远镜有一个电子数字探测阵列系统，该系统由五百多个高灵敏仪器组成，能够探测不同波长范围内宇宙中所有射线，包括可见光、红外线和X射线等，还能够寻找彗星等宇宙中的细微天体。
最后，电子数字探测器把收集到的信息存入计算机，随着数据的不断累积，天文学家可以利用这些信息来提取更多的宇宙科学研究成果。
4 总结哈勃望远镜的发明，使得宇宙的研究和观测有了新的可能性。
它将宇宙中高精度、大视场、多波段和多尺度的观测手段有效结合在一起，极大地丰富了宇宙的观测功能，也推动了科学技术的发展。
哈勃望远镜的工作原理，就是利用其设计优秀的光学镜片，以及一套先进的电子探测系统，对宇宙中晦暗空间的微小变化进行大规模洞察，为宇宙科学的发展提供重要的参考数据和历史记录。
哈勃太空望远镜
哈勃望远镜哈勃空间望远镜（Hubble Space Telescope，缩写为HST），是以天文学家爱德温?哈勃（Edwin Powell Hubble）为名，在轨道上环绕着地球的望远镜。
它的位置在地球的大气层之上，因此获得了地基望远镜所没有的好处-影像不会受到大气湍流的扰动，视相度绝佳又没有大气散射造成的背景光，还能观测会被臭氧层吸收的紫外线。
于1990年发射之后，已经成为天文史上最重要的仪器。
它已经填补了地面观测的缺口，帮助天文学家解决了许多根本上的问题，对天文物理有更多的认识。
哈勃的哈勃超深空视场是天文学家曾获得的最深入（最敏锐的）的光学影像。
目录原理简述发展历史广域照相维护改进数据处理哈勃成就后继有人作品欣赏原理简述发展历史广域照相维护改进数据处理哈勃成就后继有人作品欣赏展开哈勃太空望远镜(4张)编辑本段原理简述大气层中的大气湍流与散射，以及会吸收紫外线的臭氧层，这些因素都限定了地面上望远镜做进一步的观测。
太空望远镜的出现使天文学家成功地摆脱地面条件的限制，并获得更加清晰与更广泛波段的观测图像。
空间望远镜的概念最早出现上个世纪40年代，但一直到上个世纪90年代，哈勃空间望远镜才正式发射升空，并观测迄今。
哈勃空间望远镜属于美国航空航天局(NASA)与欧洲航天局(ESA)哈勃望远镜的太空图的合作项目，其主要目标是建立一个能长期在太空中进行观测的轨道天文台。
它的名字来源于美国著名天文学家埃德温?哈勃。
1990年4月25日，由美国航天飞机送上太空轨道的"哈勃"望远镜长13.3米，直径4.3米，重11.6吨，造价近30亿美元。
它以2.8万公里的时速沿太空轨道运行，清晰度是地面天文望远镜的10倍以上。
同时，由于没有大气湍流的干扰，它所获得的图像和光谱具有极高的稳定性和可重复性。
哈勃望远镜帮助科学家对宇宙的研究有了更深的了解。
然而，由于美国航空航天局将哈勃SM4确定为最后一次维修任务，因此，哈勃的退役在即，而它新的继任者詹姆斯?韦伯太空望远镜（JWST）将发射升空，并逐步接替哈勃太空望远镜的工作。
(完整版)哈勃望远镜照相原理
去除这些恼人的宇宙“涂鸦”。
首先在两张照片中找出那些只在其中某一张照片中才出现的宇宙线痕迹并且删除它们。然 后合并这两张已经没有“雪花”的照片，以此来提高图像信噪比。当然与此同时还有一些 诸如“暗流”、“平场”以及“电荷转移效率”等和仪器本身性质有关的改正需要做。虽 然已经做了这么多处理工作，不过还是会有一些宇宙线和瑕疵需要进一步的处理
上图是彻底清理完之后的PC1照片。
这是另外3张处理完 的由另外3架相机使用电离 氧滤光片所拍摄的照片，是 最终照片。而且已经经过了 方向的调整
拼接
类似于透过放大镜看东西，每张照片都有不同程度的扭曲变形。为了 把这4张由不同相机拍摄的照片精确地拼接成一幅图像，就必须要测量 并且修正这些扭曲和变形。一旦完成这一步骤，4幅照片就可以完美地 合成出一张鹰状星云在电离氧滤光片下的照片了。
WFPC2的视场大约包含了1600×1600 个像素，这使得它大致相当于一台250万 像素的数码相机。虽然WFPC2所拍摄的图 像也不是真彩色的，但是它所能看到的 景象比起彩色胶卷来更接近于肉眼。
照片的右上角为什么会少了一块？
WFPC2事实上是由4架相机组成的——3架大视场照相机（WF）和1架行星照相机（PC1）
哈勃望远镜的第一张照片
鹰状星云
1995年4月1日哈勃空间望远镜上的 大视场和行星照相机2（WFPC2）拍摄了 鹰状星云的照片。就像普通的数码相机 一样，WFPC2也使用电荷耦合器件（CCD） 而不是胶卷来记录影像。CCD是一个由光 敏器件组成的阵列，其中最小的单元被 称为“像素”。而它的作用则是把接收 到的光信号转化成电信号。
首先，宇宙射线和其他噪音会出现在拍摄的照片中。这个我们下面会想办法 把它们去掉。
其次，我们现在看到仅仅是来自PC1的图像，一会儿还要处理3架WF相机的图 像。
第十四讲 哈勃望远镜
第十四讲哈勃望远镜简介哈勃望远镜（Hubble Space Telescope）是由NASA和ESA合作研制建造的一颗太空望远镜，于1990年在太空中发射升空，是目前世界上最著名的天文观测设备之一。
哈勃望远镜采用了先进的科技和设计，可以在太空中观测到远离地球数千万光年的天体。
设计与构造哈勃望远镜的重量约为11吨，长度约为13.2米。
它的主要部件包括反射镜、光学与仪器附件、太阳面罩盖、太阳电池板、舱口适配器和姿态控制器等。
反射镜是哈勃望远镜最重要的部件之一，直径为2.4米，由金属镜片反射望远镜范围内的光线。
反射镜的制造需要高精度的机器设备和技术，而哈勃望远镜的反射镜是采用了先进的车削和抛光技术制造而成的。
它的表面精度可以达到将光线反射到波长1/50，000个分之一的精度。
这样的高精度保证了哈勃望远镜的强大观测能力。
观测能力哈勃望远镜的观测能力突出，它可以观测到远离地球超过10亿光年的天体。
它对宇宙深度、星系演化和宇宙中心黑洞等问题的研究做出了重要贡献。
在哈勃望远镜的镜头下，科学家们可以看到大约1万个星系和10亿多颗恒星，它帮助我们从全新的角度观测宇宙和宇宙中的物质运动。
重要发现哈勃望远镜是人类观测宇宙的杰出工具，它所做出的重要发现可以让我们更加了解宇宙的运行和演化。
以下是哈勃望远镜做出的重要发现：宇宙的加速膨胀2001年，哈勃望远镜在观测遥远的超新星时发现，宇宙正在加速扩展。
这个结果彻底改变了人们对宇宙膨胀运动的认识，也让哈勃望远镜成为有史以来最重要的天文学发现之一。
这个发现对宇宙学的研究有着巨大的影响。
深空图像哈勃望远镜拍摄了宇宙史上最远的星系照片，让我们能够在不同时间和空间位置的星系中了解宇宙的演化轨迹。
行星哈勃望远镜已经发现了数百颗行星，其中一些甚至位于所谓的“宜居带”中，也就是距离恒星适中、表面温度适宜生命存在的区域，这可能有助于未来探索外星生命。
哈勃望远镜的升级哈勃望远镜的升级是不断进行的，主要是向它添加更先进的仪器和技术。
望远镜成像原理
望远镜成像原理
望远镜成像原理是指通过光学系统将来自远处物体表面反射或散射的光汇聚到焦平面上，从而形成放大的像。
望远镜的成像原理主要包括光的折射和反射、透镜和反射镜的作用以及焦距等因素。
下面将依次介绍其原理。
光的折射和反射在望远镜成像中起着重要的作用。
当光从一种介质射向另一种介质时，其传播方向会发生偏折，这个现象就是光的折射。
利用光的折射，望远镜的物镜可以将从目标物体发出的光汇聚到一点上。
同时，利用反射镜，可以将光线反射并改变传播方向。
透镜是望远镜中的主要光学元件之一，利用其特殊的形状和材料，可以将光线聚焦于焦平面上。
望远镜中一般采用凸透镜作为物镜，它的中心厚度较大，两边较薄。
当以这样的透镜为物镜时，光线会发生折射，聚焦于其一侧。
反射镜也是望远镜中经常使用的光学元件，其作用是将光线反射并导向目标。
通常望远镜中的反射镜为凹面镜，通过调整凹面镜与透镜间的距离和角度，使得光线经过透镜的折射后再被反射镜反射，最终聚焦于焦平面上。
焦距是望远镜成像原理中的一个重要概念。
焦距是指光线折射或反射后所聚焦的距离，是望远镜中物镜和目镜的关键参数之一。
物镜的焦距决定了它的聚光能力，而目镜的焦距决定了成像的放大倍数。
综上所述，望远镜的成像原理依赖于光的折射和反射、透镜和反射镜的作用以及焦距等因素。
通过合理设计和调整这些参数，望远镜可以将远处物体的光线聚焦成放大的清晰像，从而实现观测和研究远距离目标的目的。
哈勃太空望远镜
哈勃太空望远镜抬头仰望，穷尽视野的极限，我们想探索，探索被称为宇宙的巨大体。
她创造我们，却又在迷惑我们。
关于她，我们有太多的想象和猜测···在漫长的人类历史长河里，对天文现象的观测和记录一直是人类认识世界，认识事物之间规律和联系的不可缺少的部分。
从古人们裸眼观测，用自己的想象和神话般的描述来记录宇宙，到近代科学先哲们发明望远镜来拉自己与近星空的距离，再到之后更大型的、各种各样的地面望远镜的投入使用，宇宙，这个超越一切文明的存在，慢慢揭开了它那神秘的面纱。
一、新方向：太空天文望远镜的概念提出。
但是，在探索宇宙的过程中，人们一直遇到的一个问题，就是，在地面上的一切外层空间观测活动都会或多或少的受到稠密大气的影响，有时候甚至是干扰。
为了解决这一问题，有人就提出了，能否在外太空，即以高出地球大气的地球轨道上建立天文观测的太空基地。
1946年，天文学家莱曼·斯比泽在他所提出的论文：《在地球之外的天文观测优势》一文中提出，太空中的天文台有两项优于地面天文台的性能。
第一，角分辨率（物体被清楚分辨的最小分离角度）的极限将之受限于衍射，而不是由造成星光的闪烁、动荡不定的大气所造成的视像度。
受限于技术，在当时，地面基地天文望远镜解析力只有0.5—1.0弧秒，但是在太空中的望远镜只要口径2.5米就能达到理论上衍射的极限值0.1弧秒。
第二，在地面上的望远镜几乎观测不到被大气层吸收殆尽的红外线和紫外线。
在这样优越的条件诱惑下，科学家们从上世纪七十年代开始，不断的进行轨道望远镜的实验和轨道天文台任务。
二、新视野：哈勃望远镜的规划和准备工作。
1968年，美国国家宇航局（以下简称NASA）确定了在太空中建造三米反射望远镜的计划。
当时暂命名为大型空间望远镜（LST）或者大型轨道望远镜。
并计划在1979年发射。
在NASA与美国国会的一番博弈之后，在欧洲宇航局的积极合作配合下，这个项目启动，新的大型空间望远镜也开始设计，发射期推迟到1983年。
哈勃望远镜拍到的最佳宇宙照片 “猫眼”
“猫眼”的凝视
“猫眼”星云的照片是“亚特兰蒂斯”航天飞机驾驶员乔治·约翰逊的最爱，“猫眼”是一个遥远的行星状星云，“猫眼”星云是哈勃望远镜1994年最先拍到的天体。约翰逊说：“显然，我们1990年发射哈勃，1993年和1994年安装光学装置，于是，人们发现了我们银河系之外的这个星云，这张照片令人惊异。”
这张图片是行星状星云科胡特克4－55（简称K4－55），看上去如同在宇宙空间中一只巨大的眼睛。美国东部时间5月11日，美国宇航局将发射“亚特兰蒂斯”号航天飞机至哈勃望远镜，宇航员将安装广角3号摄像仪，并进行其他组件的升级和安装任务。
5月10日召开的新闻发布会上，美国宇航局官员称，8日哈勃望远镜拍摄到最后一张图片，是对距离银河系不远的一颗名为IC 5152星系拍摄的。但是该图片不能立即发布。 宇宙探索
但是随着发射日期的临近，古德最近称，他对哈勃的敏锐有了新的期待。他说：“现在，我的答案将是下张照片，是我们离开后哈勃传回来的照片，那将是我的最爱。”
哈勃图书馆
航天飞机机械手专家梅根·迈克亚瑟将使用“亚特兰蒂斯”号航天飞机的机械臂把哈勃拉离轨道进行可能的修复。迈克亚瑟曾表示，她也喜欢这些照片中的超深空区和猫眼星云。但是，她补充说，哈勃望远镜照相机在过去19年收集到的数据和图像的价值比区区一张快照大得多。最近她告诉记者：“我认为，我看到的几乎每一张照片都是我的最爱，它们都让我感到震撼。我真的选不出哪一张来。”
外形呈抛物线状 外星探索
这种生命应该是以花的形式生存，它们的外形呈抛物线状，以便收集到达木卫二上的微弱的阳光。科学家曾在地球上的北极地区发现这种形状的花，这里的植物通过进化，可以最大限度地利用太阳能。通过一种被称作回射的现象，或许可以看到木卫二上的花。回射现象是指光被反射回它的发源地。从动物眼睛里可以看到这种视觉效果，科学家利用这种现象设计路标和“阿波罗”号宇航员留在月球上的镜子。
望远镜
反射式望远镜历史
第一架反射式望远镜诞生于1668年，牛顿决定采用球面反射镜作为主镜。他用2.5厘米直径的金属，磨制成 一块凹面反射镜，使经主镜反射后的会聚光经反射镜以90°角反射出镜筒后到达目镜。这种系统称为牛顿式反射 望远镜。它的球面镜虽然会产生一定的象差，但用反射镜代替折射镜却是一个巨大的成功。
1931年，在美国新泽西州的贝尔实验室里，负责专门搜索和鉴别干扰信号的美国人KG·杨斯基发现：有一种 每隔23小时56分04秒出现最大值的无线电干扰。经过仔细分析，他在1932年发表的文章中断言：这是来自银河中 射电辐射。由此，杨斯基开创了用射电波研究天体的新纪元。当时他使用的是长30.5米、高3.66米的旋转天线阵， 在14.6米波长取得了30度宽的“扇形”方向束。此后，射电望远镜的历史便是不断提高分辨率和灵敏度的历史。
望远镜
光学仪器
01 发展历程
03 种类
目录
02 基本原理 04 常见参数
05 英文简称
07 最著名的
目录
06 选购保养 08 太空
望远镜（telescope）是一种利用透镜或反射镜以及其他光学器件观测遥远物体的光学仪器。其利用通过透 镜的光线折射或光线被凹镜反射使之进入小孔并会聚成像，再经过一个放大目镜而被看到，又称“千里镜”。
望远镜的第一个作用是放大远处物体的张角，使人眼能看清角距更小的细节。望远镜第二个作用是把物镜收 集到的比瞳孔直径（最大8毫米）粗得多的光束，送入人眼，使观测者能看到原来看不到的暗弱物体。
1608年，荷兰的一位眼镜商汉斯·利伯希偶然发现用两块镜片可以看清远处的景物，受此启发，他制造了人 类历史上的第一架望远镜。1609年意大利佛罗伦萨人伽利略·伽利雷发明了40倍双镜望远镜，这是第一部投入科 学应用的实用望远镜。经过400多年的发展，望远镜的功能越来越强大，观测的距离也越来越远。
400年来14具最著名望远镜
400年来14具最著名望远镜：哈勃望远镜上榜 2009年06月14日10:36 新浪科技新浪科技讯北京时间6月14日消息，据英国《新科学家》杂志网站报道，1608年，荷兰的一位眼镜商偶然发现用两块镜片可以看清远处的景物，受此启发，他制造了人类历史上的第一架望远镜。
经过近400年的的发展，望远镜的功能越来越强大，观测的距离也越来越远。
为庆祝“2009国际天文年”，英国《新科学家》评选出了人类历史上最著名的望远镜。
以下是这14架最著名的望远镜：1、伽利略折射望远镜伽利略折射望远镜伽利略是第一个认识到望远镜将可能用于天文研究的人。
虽然伽利略没有发明望远镜，但他改进了前人的设计方案，并逐步增强其放大功能。
图中的情景发生于1609年8月，伽利略正在向当时的威尼斯统治者演示他的望远镜。
伽利略制作了一架口径4.2厘米，长约1.2米的望远镜。
他是用平凸透镜作为物镜，凹透镜作为目镜，这种光学系统称为伽利略式望远镜。
伽利略用这架望远镜指向天空，得到了一系列的重要发现，天文学从此进入了望远镜时代。
折射望远镜的优点是焦距长，底片比例尺大，对镜筒弯曲不敏感，最适合于做天体测量方面的工作。
但是它总是有残余的色差，同时对紫外、红外波段的辐射吸收很厉害。
2、牛顿反射式望远镜牛顿反射式望远镜牛顿反射式望远镜的原理并不是采用玻璃透镜使光线折射或弯曲，而是使用一个弯曲的镜面将光线反射到一个焦点之上。
这种方法比使用透镜将物体放大的倍数要高数倍。
牛顿经过多次磨制非球面的透镜均告失败后，决定采用球面反射镜作为主镜。
他用2.5厘米直径的金属，磨制成一块凹面反射镜，并在主镜的焦点前面放置了一个与主镜成45o角的反射镜，使经主镜反射后的会聚光经反射镜以90o角反射出镜筒后到达目镜。
这种系统称为牛顿式反射望远镜。
它的球面镜虽然会产生一定的象差，但用反射镜代替折射镜却是一个巨大的成功。
反射望远镜的主要优点是不存在色差，当物镜采用抛物面时，还可消去球差。
哈勃望远镜究竟能看多远
哈勃望远镜究竟能看多远
只要是天文爱好者对哈勃望远镜一定不会陌生,它是以天文学家爱德温•哈勃为名，在地球轨道上并且围绕地球的太空空间望远镜,如今哈勃望远镜已经为人类探索宇宙工作了27年,在此祝哈勃27周岁生日快乐。
哈勃已经进行了超过一百万次观测,它给我们带来一次又一次的惊喜,带领我们探索了宇宙边缘,作为天文史上做重要的天文望远镜之一,哈勃望远镜究竟能看多远呢?
哈勃望远镜是有史以来最大、最精确的天文望远镜，它上面的广角行星照相机可拍摄上百个恒星的照片，其清晰度是地面天文望远镜的10倍以上，1.6万公里以外的一只萤火虫都难逃它的“法眼”。
并且已经拍摄到武术美妙的星际图景。
如下图为哈勃超深空。
哈勃超深空
同时它创造了一个个太空观测奇迹，包括发现黑洞存在的证据，探测到恒星和星系的早期形成过程，观测到迄今为止人类已发现的最遥远、距离地球130亿光年的古老星系。
不过哈勃发现的最遥远的距离正在接近它的能力极限，这台史上最强大的望远镜可能永远也看不到宇宙中最遥远的星系。
限制望远镜能力的原因有两个，一个比较明显，一个比较微妙。
明显的原因是：虽然哈勃的主反射镜直径达到了2.4米，但它收集光子的能力仍然会受限制。
因此即使长时间曝光23天，也只能看到最遥远距离上那些非常明亮的星系。
微妙的原因是：我们看得越远，天体光的红移就会越明显。
不过在我们现有的条件和科技下，哈勃望远镜还是现在能看到宇宙中最远距离的望远镜。
哈勃望远镜的拍摄原理
哈勃望远镜的拍摄原理
哈勃望远镜的拍摄原理可以分为以下几个步骤：
1. 光线进入：哈勃望远镜中的主镜接收到宇宙中的光线，并通过反射将光线聚焦于次级镜上。
2. 对焦和纠正：次级镜将聚焦的光线进一步反射，传递到焦平面上的CCD（电荷耦合器件）或其它感光元件上。
在这个过程中，光线被调整和纠正以获得尽可能清晰和准确的图像。
3. 图像传输：CCD或其它感光元件转换聚焦的光线为电信号。
这些电信号通过哈勃望远镜内部的电缆传输到后端处理系统。
4. 数据处理和记录：经过处理系统处理后，电信号被转化为数字图像。
这些数字图像可以通过联网或其他方式传输到地面控制中心或研究机构进行分析、处理和保存。
总的来说，哈勃望远镜通过使用反射原理来聚焦和收集宇宙的光线，然后将光线转化为数字图像进行处理和记录，从而实现拍摄和观测天体的目的。
望远镜成像原理图
望远镜成像原理图
望远镜是一种利用光学原理来观察远处物体的仪器，它的成像原理是通过透镜
或者镜面对光线进行折射或反射，使得物体的像在焦点处形成，从而实现放大和清晰观察远处物体的功能。
望远镜的成像原理图如下所示：
1. 物体，物体是望远镜成像原理图中的起始点，也就是我们希望观察的远处物体。
物体可以是天上的星星、行星，也可以是地上的建筑、动植物等。
2. 物体发出的光线，物体发出的光线经过望远镜的物镜（或者反射镜）后，光
线会发生折射或者反射，经过调节焦距和方向后，光线会汇聚到焦点处。
3. 焦点，光线汇聚到的焦点处就是成像的地方，也就是观察者可以看到的物体
的像所在的位置。
焦点的位置取决于物镜（或者反射镜）的曲率和折射率，以及观察者的位置。
4. 目镜，观察者通过目镜来观察焦点处的物体像，目镜的作用是放大物体的像，使得观察者可以清晰地看到远处物体的细节。
5. 观察者，观察者通过目镜观察物体的像，从而实现观察远处物体的功能。
望远镜成像原理图中的光线经过物镜（或者反射镜）和目镜的折射或者反射，
使得远处物体的像在焦点处形成，观察者通过目镜来观察物体的像，从而实现远处物体的放大和清晰观察。
总之，望远镜成像原理图中的光学原理是通过折射或者反射光线，使得远处物
体的像在焦点处形成，观察者通过目镜来观察物体的像，实现放大和清晰观察远处物体的功能。
望远镜成像原理图的理解对于我们学习和使用望远镜有着重要的作用，也有助于我们更好地理解光学成像的原理。
初二物理望远镜成像原理
初二物理望远镜成像原理
物镜焦距较长，作用是使远处的物体在目镜的焦点内，靠近焦点附近成倒立、缩小的实像；目镜焦距较短，作用相当于一个放大镜，用来把这个实像放大，相对于实像来说，成正立、放大的虚像。
望远镜是一种利用透镜或反射镜以及其他光学器件观测遥远物体的光学仪器。
利用通过透镜的光线折射或光线被凹镜反射使之进入小孔并会聚成像，再经过一个放大目镜而被看到。
又称“千里镜”。
开普勒望远镜就是由两组凸透镜共同组成的。
紧邻眼睛的凸透镜叫作目镜，紧邻被观测物体的.凸透镜叫作物镜。
我们能够无法看清楚一个物体，它对我们的眼睛阿芒塔“视角”的大小十分关键。
望远镜的物镜阿芒塔的像是虽然比原来的物体大，但它距我们的眼睛很将近，再加之目镜的压缩促进作用，视角就可以显得非常大。
因为望远镜的目镜相当于一个放大镜，成正立放大的虚像，故光线进入物镜后从一倍焦距内传播进入目镜。
望远镜的物镜相当于一个照相机，成倒立缩小的实像，因为进入光源的光线进入物镜后拉近了距离，使视角变大，所以成放大的像。
为什么说哈勃太空望远镜已经达到观测极限？
为什么说哈勃太空望远镜已经达到观测极限？迄今为止，哈勃太空望远镜让人类对宇宙有了最为深刻的了解，它揭示了比任何其他天文望远镜所能观测到的更暗淡、更年轻、进化程度更低、距离更远的恒星、星系和星系团。
在1990年，哈勃发射升空，进入半径为540公里的轨道环绕地球飞行。
29年后的今天，哈勃仍然是我们探索宇宙最遥远地方的最伟大工具。
不过，任何天文望远镜，即便是强大的哈勃太空望远镜，所能看到的都是有限的。
哈勃受到反射镜的尺寸大小、仪器质量、温度和波长范围的限制，以及任何天文观测固有的限制因素：时间。
在过去的几年里，哈勃已经发布了一些人类所见过的最为震撼的宇宙照片。
但哈勃不太可能做得更好，它已经达到了自身的绝对极限。
哈勃的优势哈勃太空望远镜距离地面540公里，它相对于地面望远镜有一个巨大的优势——不会受到地球大气的干扰。
地球大气层中的运动粒子有时会成为湍流介质，这会扭曲宇宙星光的路径。
同时，有些分子还会阻止某些波长的光完全穿过大气层。
当时地面望远镜的极限分辨率为0.5角秒，而哈勃的主镜缺陷修复之后，极限分辨率提高至0.05角秒。
自此之后，通过哈勃，人类看到了前所未有的宇宙。
极限分辨率是观测遥远宇宙中存在着什么天体的最重要因素之一，它由主镜的口径以及入射光波长所决定。
为了提高分辨率，需要增加望远镜的口径，并且使用较短波长的光。
哈勃望远镜的主镜口径为2.4米，它可以观测紫外光、可见光和近红外光，其灵敏度从100纳米到1.8微米不等。
现有仪器也没有比这更好的了，尽管哈勃的最后一次（第五次）维修任务是在2009年进行的。
除了分辨率之外，天文望远镜的收集光线能力也非常重要。
因为宇宙中遥远的天体非常暗淡，需要望远镜持续进行聚光，这样才能观测到那些最为暗淡的遥远天体。
在聚光能力方面，哈勃具有无可比拟的优势。
由于哈勃身处太空之中，没有大气层的干扰，也不用担心地球的自转，它可以一直指向天空中的某一个区域，进行长时间观测。
通过这种方法，我们可以看到前所未有的遥远宇宙。
望远镜成像原理
望远镜成像原理望远镜可以说是天文学家的眼睛，它们可以从地球上观察到太空中的各种宇宙现象。
大多数的望远镜，特别是比较大的望远镜，都采用反射式成像，以利用反射原理来收集和聚集天体光，然后通过镜面将图像反转，最后将反转后的图像投影在眼睛或数码相机上。
那么，它们到底是如何做到这一点的呢？望远镜的成像原理主要是建立在光的反射和折射原理上的。
首先，光从太空中的某个区域传播来到望远镜上，然后在望远镜上受到反射，并受到大量的凹面镜的折射，使得光变换方向，把图像反转，最后把它转交给眼睛或数码相机。
具体来说，当光线经过一面凹面镜时，它会发生反射，然后经过另一面凹面镜，经过反射后，光线会折射，最后把倒置的图像投影在眼睛或数码相机上。
大部分望远镜都是由大量的凹面镜组成的，凹面镜的个数通常是奇数个，主要有三类：单凹面镜、双凹面镜和多凹面镜。
单凹面镜只有一面凹面，可以用来反转图像，但是只能实现简单的图像反转，所以通常不单独使用；双凹面镜具有两面凹面，可以实现较好的图像反转，并且可以改变图像的角度；多凹面镜结构更复杂，它可以实现更加复杂的图像反转，并且可以在一定程度上改变图像的焦点。
此外，尽管望远镜的成像原理主要是光的反射和折射原理，但是还有一些其他的因素也会影响图像的清晰度和质量，比如望远镜的大小和光学质量、环境的湿度和温度、夜空的亮度以及眼睛或数码相机的分辨率等。
因此，望远镜的成像原理是利用光的反射和折射原理，它可以收集和聚集太空中的光，然后通过镜面将图像反转，最后将反转后的图像投影在眼睛上或数码相机上，这样就可以观测到宇宙中的美丽景象。
当然，望远镜的大小和光学质量、环境的湿度和温度、夜空的亮度以及眼睛或数码相机的分辨率也会影响图像的清晰度和质量。
通过合理地利用望远镜的成像原理，天文学家们才能够从地球上观察到宇宙中的美丽景象。
望远镜原理图解
望远镜原理图解
如图所示：
光学天文望远镜又分为反射式、反射式和折反射式天文望远镜。
顾名思义，折射式望远镜，它采用的是光的折射原理，将光线聚集起来。
早期的望远镜一般采用一片凸透镜，但这引入了一个色差问题。
光的色散，知道不同频率的光线通过透镜之后有不同的折射角度，因此当光线通过折射式望远镜之后，会不可避免的出现色差，具体体现为物体边缘会出现紫色。
为了解决这个问题，人们采用多种镜片组合来一点程度的减小色差，现在好的折射式望远镜色差已经减小到可以忽略的地步了。
但是因为使用了多种镜片，因此它的价格比较高。
其优点在于成像锐利，利于天文摄影。
反射式望远镜，采用的是光的反射原理，将光线聚集起来。
由于采用的是反射原理，因此不会存在色差问题。
但相比于折射，反射式望远镜的物镜，除了主镜之外还有一片副镜，这个副镜一般都会遮挡光路。
除此之外，反射式望远镜的成像对光轴和精度非常敏感，镜筒是开放的，因此其容易进灰，需要调整光轴，这个对于新手来说可能有点困难。
但其优点在于价格便宜，口径可以做的很大。
扩展资料
望远镜的第一个作用是放大远处物体的张角，使人眼能看清角距更小的细节。
望远镜第二个作用是把物镜收集到的比瞳孔直径（最大8毫米）粗得多的光束，送入人眼，使观测者能看到原来看不到的暗弱物体。
1608年，荷兰的一位眼镜商汉斯·利伯希偶然发现用两块镜片可以看清远处的景物，受此启发，他制造了人类历史上的第一架望远镜。
1609年意大利佛罗伦萨人伽利略·伽利雷发明了40倍双镜望远镜，这是第一部投入科学应用的实用望远镜。
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照片的右上角为什么会少了一块？
WFPC2事实上是由4架相机组成的——3架大视场照相机（WF）和1架行星照相机（PC1）
缝合
对氢原子和硫离子所拍摄的照片也要进行类似地处理。 它们之间会有细微的不同。比较不同原子所发出的光线使得 我们不仅能得到一张漂亮的照片，还能告诉我们许多其中有 用的物理细节。
氢离子
硫离子
为了体现出这些照片的不同，最好的办法就是不同的照片使用不同 的颜色，这样也可以显现出鹰状星云不同区域物理性质的不同。
去除这些恼人的宇宙“涂鸦”。
首先在两张照片中找出那些只在其中某一张照片中才出现的宇宙线痕迹并且删除它们。然 后合并这两张已经没有“雪花”的照片，以此来提高图像信噪比。当然与此同时还有一些 诸如“暗流”、“平场”以及“电荷转移效率”等和仪器本身性质有关的改正需要做。虽 然已经做了这么多处理工作，不过还是会有一些宇宙线和瑕疵需要进一步的处理
下面我们来看一下哈勃照片的诞生 过程
不同的原子会在特定的波长上发出特有 的辐射，因而具有特殊的颜色。这使得 天文学家可以只拍摄某种原子所发出光 线的照片。对于鹰状星云的照片，WFPC2 使用的滤光片使得它可以拍摄来自氢原 子、硫离子以及电离氧所发出光线的照 片，而第4片滤光片则只能让
精品课件！
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氢分子 气体
照我片们中看手到指的状是的鹰气状体柱星中云正中在一形部成分年浓 轻密的的恒氢星分。子这些气恒体星和胚尘胎埃会云从。周照围片的星上云下 中的汲跨取度物大质约不断是生4光长年，。但是（照片上方不
可见的）新生恒星所发出的紫外光会“蒸
发”星云中的气体，并且造就了这些柱状 的结构。
WFPC2的每台照相机每架都会使用它们的4块滤光片格 拍摄两张照片，以此来消除照片中的宇宙线。 “雪花” 就是宇宙线和CCD相撞的时候所产生的，而宇宙射线是 以接近光速运动的原子核。每次宇宙线撞上CCD的时候 就会留下一道痕迹，干扰我们想要拍摄的影像。幸运的 是，宇宙线是随机的，因此它们在两张不同的照片上会 留下不同的痕迹。所以只要比较两张不同的照片就可以
寻找残留的宇宙射线和其他瑕疵的一个办法是比较使用4个 不同滤光片所拍摄的4幅图像。另一个方式则是把图像和恒 星图像的轮廓进行比较。如果某个亮点的轮廓和恒星的不 一样，那么就有可能是需要清除的漏网宇宙线或者是其他 瑕疵。
上图显示的就是用白色标记出的残留亮点，用红色背景 是为了让瑕疵更容易显现出来。
彻底清理
首先，宇宙射线和其他噪音会出现在拍摄的照片中。这个我们下面会想办法 把它们去掉。
其次，我们现在看到仅仅是来自PC1的图像，一会儿还要处理3架WF相机的图 像。
再次，我们现在看到是每架相机能拍摄的4种颜色中的一种。就像电视机的色 彩是由红、绿、蓝组成的一样，最终的照片也是综合不同颜色滤光片的照片而成 的。不同的原子会在特定的波长上发出特有的辐射，因而具有特殊的颜色
哈勃望远镜的第一张照片
鹰状星云
1995年4月1日哈勃空间望远镜上的 大视场和行星照相机2（WFPC2）拍摄了 鹰状星云的照片。就像普通的数码相机 一样，WFPC2也使用电荷耦合器件（CCD） 而不是胶卷来记录影像。CCD是一个由光 敏器件组成的阵列，其中最小的单元被 称为“像素”。而它的作用则是把接收 到的光信号转化成电信号。
上图是彻底清理完之后的PC1照片。
这是另外3张处理完 的由另外3架相机使用电离 氧滤光片所拍摄的照片，是 最终照片。而且已经经过了 方向的调整
拼接
类似于透过放大镜看东西，每张照片都有不同程度的扭曲变形。为了 把这4张由不同相机拍摄的照片精确地拼接成一幅图像，就必须要测量 并且修正这些扭曲和变形。一旦完成这一步骤，4幅照片就可以完美地 合成出一张鹰状星云在电离氧滤光片下的照片了。