望远镜的发展
采用相隔很远的两台或几台射电望远镜,同时观测同一个射电源,进行干涉测量, 那么无论是测量精度,还是图像的分辨率,在目前是最高的。有人甚至设想,在月球 表面安放一台射电望远镜,同地面射电望远镜进行干涉测量。
20世纪60年代,天文学有四大发现:类星体、脉冲星、星际分子、微波背景辐射。 其中有两项获得“诺贝尔”奖。
为什么要开展射电天文观测?
有的天体不仅发出光波,而且还会发出射电波;有的天体光学辐射并不强,而 射电辐射却很强(称为射电源),有的却相反,具体情况取决于天体的物理性质。 因此,开展射电天文观测有助于了解天体的全面性质。
射电波可以穿过光波无法通过的气体、尘埃,观测到光学方法所不能观测到的地 方。例如银河系中心方向存在大量的气体尘埃,现在关于银河系旋涡结构的图像,就 是通过射电观测取得的。
多镜面组合系统。
2个8米构成140米干涉仪
欧洲甚大望远镜(口径16米),是由4台口径8米 的望远镜合成的。
目前世界上最大的单架反射望远镜,是美国在夏威夷上的两台10米口径Keck望 远镜。
(二)不可见电磁波的天文观测
1、射电望远镜的诞生
1931-1932年,美国工程师央斯基在研究长途电讯干扰时,偶然发现了来自 银河系中心方向的宇宙无线电波。二次大战中,英国的军用雷达接收从太阳发出 的强无线电辐射。战后,一些雷达科技人员把雷达技术用于天文观测,揭开了射 电天文学的序幕 。
德 国 制 造 的 直 径
一
百
米
的
可
跟
踪
美国国家射电天文台的Green Bank 100米射电望远镜
1963年建成了直径305米的固定球面望远镜,焦点在 天线面之上空168米,它放在波多黎各的阿雷西博。
中国天文学家与一些国家的科学家合作,正在我国贵州酝酿建造组合 式的射电望远镜(FAST),口径500米,总接收面积为1平方公里。
1800年赫歇尔用普通温度计测量太阳不同波段辐射的温度时, 首次发现红外辐射。
夏威夷上的英国3.8米红外望远镜
1962年,美国建成了一台1.5米口径的简易红外望远镜,发现了以红外辐射为 主的红外星,揭开了现代红外天文学的序幕。
左:60 厘米 右:92 厘米
反射望远镜:继赫歇尔之后,1845年口径1.8米,1917年2.5米,1948年口径5米; 1974年6米口径望远镜问世,1996年10米的Keck望远镜。
美国加州的 帕洛玛天文 台望远镜
反射望远镜:继赫歇尔之后,1845年口径1.8米,1917年2.5米,1948年口径5米; 1974年6米口径望远镜问世,1996年10米的Keck望远镜。
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威 廉 赫 歇 尔
1789年,赫歇尔制成了一台口径1.5米、焦距12米 的反射望远镜,作出了一系列重大发现,并使人们进 一步认识到大型望远镜对天文观测的重要性。
折射式望远镜的发展:
20厘米 45厘米 折射望远镜:1847年,口径38厘米;1896年,82厘米;1897年,1.02米。
反射望远镜:继赫歇尔之后,1845年口径1.8米,1917年2.5米,1948年口径5米; 1974年6米口径望远镜问世,1996年10米的Keck望远镜。
2、在其他波段上扩大人类的视野
红外波段、紫外波段、X射线波段, 射线波段观测。 宇宙中存在着各种各样的天体,它们在不同波段上发出强度不等的辐射,它们需 要相应的观测设备,并相应诞生了红外天文学、紫外天文学、X射线天文学和射线天 文学。
红外天文学和毫米波天文学
红外波段的范围为0.7-1000微米,它可分为 近红外、中红外和远红外。 超过几百微米的波段的天文观测研究常常称为毫米波天文学。
射电望远镜不同于光学望远镜,接收的是天体的无线电讯号而不是光讯号, 直接用肉眼是看不到的,必须通过无线电接收设备来加以显示。
射电观测有:射电连续谱的观测、谱线观测, 成像观测,或者干涉测量等。
射电望远镜也同样是越做越大。1955年,英国建成了直径76米的全可动抛 物面射电望远镜。
抛
物 面 射 电 望 远 镜
望远镜的发明者 第一架天文望远镜 望远镜的光学原理(类型) 望远镜的制作 望远镜的发展(从光学到射
电)
荷兰眼镜商人----李波尔赛
故事:据说,李波尔赛为人和善, 孩子们常常到他的小店去,还把店里 的眼镜片拿出去玩。
有一天,李波尔赛看到几个孩子表 现出非常幸奋的样子,似乎发现了什 么东西。他跑出去一看,原来他们通 过两块镜片望远处看,远处的东西居 然近了很多。
李波尔赛意识到这是一项新的发现, 马上把两块镜片装入一个筒内,世界 上第一台望远镜就这样诞生了。
五 个 发 现
意大利物理学家----伽利略
第一台天文望远镜
李波尔赛发明望远镜以后的第二年,消息传到了意大利,著名物理学家、天文 学家伽利略意识到这一发明对天文观测的重大意义。他亲自动手制作了第一架天文 望远镜,并不断加以改进。在1609年,他将望远镜转向了天空,很快作出了一系列 重大的发现。
折射式望远镜
伽利略式望远镜
开普勒式望远镜
反射式望远镜
牛顿式反射望远镜
反射式望远镜
主焦式反射望远镜
折轴式反射望远镜
反射式望远镜
卡塞格林望远镜 格雷果里望远镜 R-C望远镜
折反射式望远镜
施密特望远镜
望远镜主要有两个作用: 第一是提高角分辨率,也就是能看清物体的本
领,即放大作用; 第二是能看到更暗物体的本领,即聚光作用。
伽利略发现银河系:
伽利略发现月亮环形山
伽利略发现木星的4颗最大的卫星:
旅行者拍摄的木星系统
(4
木卫四
伽利略用望远镜发现金星的位相变化:
伽利略发现太阳黑子:
这一系列重要发现轰动了当时的欧洲。然而,在教会严酷统治下的意大利,人 们不承认与《圣经》和亚里士多德著作相背的一切新思想和新事物。帕多瓦大学的 教授们居然拒绝去看伽利略的望远镜,有人甚至说伽利略的发现全是假的,“是靠了 巫术的符咒,把新的现象从天空中咒了出来”,等等。伽利略晚年凄惨的生活境遇竟 然主要起因于他在科学上的正确思想和伟大发现,实在是人类科学史上的一幕悲剧。