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普通天文學/望遠鏡

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普通天文學
多普勒效應 望遠鏡 望遠鏡/基本光學


望遠鏡一詞源於希臘語(τηλεσκόπιο),字面意思是遠視。它是一種旨在收集資訊的儀器,通常以光或其他能量的形式,關於肉眼無法直接感知的遙遠位置。望遠鏡可以放大微弱的恆星,並看到更精細的細節。這使您可以,例如,區分一顆恆星是兩顆非常靠近的恆星(例如,大熊座ζ星A和B)。

天文學家使用望遠鏡來收集人眼無法看到的視覺和其他資訊。它們透過一個大的收集表面來做到這一點,該表面將進入的能量光子引導到一個較小的聚焦透鏡中。這個大表面也允許解析對於人眼來說太靠近而無法分辨的精細細節。伽利略正是透過使用望遠鏡,才發現天體並非如人們所想的那樣完美。他可以看到太陽黑子,以及月球上的“海”。

如今,觀測天文學涵蓋了電磁頻譜的全部範圍。探測其他基本粒子的望遠鏡也很常見。儘管如此,我們將從我們這個領域中最熟悉的領域開始,即光譜中的可見光區域。

望遠鏡的一些困難是色差(不同顏色聚焦在不同的點)和球差(光沒有聚焦在一個點)。當望遠鏡中的反射鏡不是真正的拋物面時,就會出現球差。

自適應光學用於補償大氣畸變,大氣畸變是由大氣折射率的微小變化引起的,這是造成“閃爍”效應的原因。

望遠鏡的光收集能力是用透鏡面積除以眼睛面積來衡量的。

大型望遠鏡安置在天文臺內。最著名的天文臺之一是位於漢密爾頓山的利克天文臺,以詹姆斯·利克的名字命名,他是一位有軌電車大亨,為建造天文臺捐款。他死後,被埋葬在天文臺下面。

光汙染使觀星變得困難。這是由燈具(如路燈)造成的,這些燈具允許光線向上射入大氣層,在那裡被反射併產生“霧”狀的光線,使觀看非常昏暗的遙遠天體變得困難。

我們的視覺感官基於物體發射的電磁能量粒子,然後被我們的眼睛收集。這些粒子是振動的能量量子,稱為光子。每個光子都以特定的頻率振盪,所有可能頻率的範圍稱為光譜

人眼適應了光譜中視覺部分內的特定頻率範圍的光子。我們無法直接看到以高於或低於此範圍的頻率振盪的光子,儘管已經制造了測量儀器來測量光譜的這些部分。

我們關於太陽系中行星、恆星和星系的所有資訊都來自來自那些遙遠距離的光子。幾乎完全透過這些光子,天文學家才能夠整理出我們目前對地球以外宇宙的知識。

(有些人正在研究雷射干涉引力波天文臺處女座干涉儀,試圖探測來自那些遙遠距離的“引力子”組成的引力波。)

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參考文獻

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