望遠鏡在天文學的重大發現,天文望遠鏡是由什麼鏡組成的

時間 2021-09-17 03:51:13

1樓:匿名使用者

你先回去學好漢語比較好!你的問題根本不成立!望遠鏡又不是人,能有啥發現?

應該是:天文學家利用望遠鏡做出了那些重大發現?這個太多了,不勝列舉。

第一個把望遠鏡對準天空的天文學家伽利略發現了月亮上的凹凸不平,發現了木星的四顆衛星。現代幾乎所有天文發現都離不開各式望遠鏡。

2樓:信明誠

400多年前 伽利略首次把望遠鏡應用於天文探索 發現了木星的四顆大衛星 也稱為伽利略衛星

在總結望遠鏡400年的發展歷史時,蘇定強將其劃分為四個里程碑:望遠鏡的使用、分光術的發明、射電天文學的誕生、全波段天文學時代的到來

2023年牛頓製成了第一架反射望遠鏡,從此,折射望遠鏡和反射望遠鏡就平行發展。

2023年夫琅和費繼渥拉斯頓之後,也發現了太陽光譜中的暗線,並作了詳細的研究。有了光譜才能精確研究天體的物理狀態,如溫度、壓力、磁場、電場、向速度,以及天體的化學成分,這標誌著天體物理學的誕生,成為望遠鏡發展史上的第二個里程碑。

2023年,央斯基發現了來自銀河中心方向的天體無線電波,開闢了另一個電磁波視窗,於是射電天文學誕生了,這是望遠鏡歷程中的第三個里程碑。上世紀60年代天文學的四大發現:類星體、脈衝星、微波背景輻射、星際有機分子,都是射電天文學研究所取得的成果。

目前世界上最大的單天射電望遠鏡是波多黎各的arecibo望遠鏡,反射鏡是一個固定在山谷中、直徑為305米的大球面鏡,工作時使用直徑200米的區域,接收機在空中由纜束帶動進行指向和跟蹤運動。

2023年10月,蘇聯成功發**第一顆人造地球衛星,開創了空間觀測和太陽系探測的新時代。特別是觀測可以在各個波段進行,全波段天文學的時代到來了,這是400年望遠鏡歷史上的第四個里程碑。

2023年,美國建成了當時最大的發射望遠鏡,口徑為2.54米。2023年,哈勃用它證明了旋渦星雲是銀河系之外的、和銀河系類似的星系。

2023年,哈勃又用這架望遠鏡發現了河外星系的譜線紅移。

2023年,美國建成了口徑5.08米的望遠鏡;2023年,蘇聯將望遠鏡的口徑擴大到6米。從伽利略的3.

8釐米,到蘇聯的6米,望遠鏡口徑似乎已經達到極限,由於技術手段的限制,做出更大的望遠鏡,已經十分艱難。

到了上世紀80年代,由於技術進步,一種稱為「主動光學」的技術誕生了,它使製造口徑超過6米的望遠鏡成為可能。目前世界上口徑最大的望遠鏡是美國2023年以來建成的兩架10米望遠鏡——keckⅰ和keckⅱ。

當前 望遠鏡進入太空時代 在地球軌道上安置望遠鏡,在地球的大氣層之上,因此影像不會受到大氣湍流的擾動,視相度絕佳又沒有大氣散射造成的背景光,還能觀測會被臭氧層吸收的紫外線。彌補了地面觀測的不足,幫助天文學家解決了許多天文學上的基本問題,使得人類對天文物理有更多的認識。太空望遠鏡中以哈勃太空望遠鏡最出名 是以天文學家愛德溫·哈勃為名 自2023年發射成功後 取得了傲人的成就 包括:

發現最古老的星系 2023年10月,哈勃太空望遠鏡發現了可能是宇宙中測量距離上最遙遠的星系,來自德克薩斯大學等研究人員通過mosfire攝譜儀精確測量了該星系的距離,其大約存在於宇宙大**後的7億年左右。

哈勃空間望遠鏡對造父變星的觀測為哈勃常數的精確測量提供了保證。哈勃的精細導星感測器對造父變星進行了直接的視差測量,大大削減了用造父變星周光關係推算距離的不確定性。在哈勃空間望遠鏡之前,觀測得到的哈勃常數有1-2倍的差異,但是在有了新的造父變星觀測之後宇宙距離尺度的不確定性猛然下降到了大約只有10%,從而對宇宙的擴張速率和年齡有更正確的認知。

哈勃空間望遠鏡還有助於研究諸如獵戶星雲之類的恆星形成區。通過哈勃空間望遠鏡對獵戶星雲的早期觀測發現,其中聚集了許多被濃密氣體和塵埃盤包裹的年輕恆星。儘管已經從理論上和甚大天線陣的觀測中推測出來了這些盤的存在,但是直到哈勃所拍攝的高解析度**才第一次直接揭示出了這些盤的結構和物理性質。

哈勃的觀測還在超新星爆發和γ射線暴之間建立起了聯絡。通過哈勃對γ射線暴餘輝的觀測,研究人員把這些暴發鎖定在了河外星系中的大質量恆星形成區。由此哈勃望遠鏡也令人信服地證明了這些劇烈的爆發和大質量恆星死亡的直接聯絡。

哈勃空間望遠鏡最早的核心計劃之一就是要建立起由黑洞驅動的類星體和星系之間的關係。

2023年3月,美國宇航局「哈勃」太空望遠鏡在距離地球24億光年的「阿貝爾520」星系團中再次發現了一個巨大的暗物質塊。這一異常發現令天文學家百思不得其解,並懷疑暗物質塊中可能藏有一個神祕的「暗物質核心」。

2023年12月3日,美國航天局宣佈,天文學家利用哈勃太空望遠鏡在太陽系外發現5顆行星,它們的大氣層中都有水存在的跡象。此前也曾觀測到少數大氣層中有水存在跡象的系外行星,但這是首次能確定性地測量多個系外行星的大氣光譜訊號特徵與強度,並進行比較。

此外 還有斯皮策空間望遠鏡 詹姆斯·韋伯太空望遠鏡 錢德拉x射線望遠鏡 雨燕伽馬射線探測器等

天文望遠鏡是由什麼鏡組成的?

3樓:匿名使用者

用液體制作天文望遠鏡

世界上第一架天文望遠鏡是義大利科學家伽利略於2023年發明的,當時只能將物體放大3倍。後來這架望遠鏡經過伽利略不斷改進,能將物體放大30倍。他用這臺望遠鏡觀測天象,獲得了月球表面的環形山、太陽黑子、金星盈虧等重大發現。

他的天文望遠鏡是用荷蘭人利比斯赫設計的水晶透鏡製造的,鏡筒的一端為凹透鏡,另一端為凸透鏡。

後來,德國天文學家開普勒又發明了一種天文望遠鏡,是用兩塊凸透鏡組合起來的。用開普勒望遠鏡**遠處天體時,影像是上下顛倒的實像。這對天文觀測沒有太大的妨礙,只要記住影像是顛倒的這一點,並在鏡筒的實像位置上劃一個十字線,研究天體就不會有什麼差錯。

不管是伽利略望遠鏡還是開普勒望遠鏡,都是利用光折射成像原理製成的折射式望遠鏡。這些望遠鏡會出現一個共同的缺點——球差和色差。球差是因為透鏡邊緣和中心厚度不一樣而造成的,從透鏡不同地方透射出來的光線不能聚在同一焦面上,造成天體影象變形。

色差是指因透鏡的色散而造成望遠鏡所觀測的天體影象上存在無關的顏色。另外,折射式望遠鏡的口徑越大,鏡筒就越大,給望遠鏡的安裝和使用帶來不便。

牛頓的反射式望遠鏡

為了克服折射式望遠鏡的缺點,英國物理學家牛頓用凹面鏡代替凸透鏡聚光,再使光線通過凸透鏡成像,這就是歷史上第一臺反射式望遠鏡。他用這臺望遠鏡清楚地看到了木星的衛星及金星的盈虧。

牛頓的第一臺反射式望遠鏡內的凹面鏡,直徑只有12.7釐米,其觀測範圍很有限。而天文望遠鏡的目的是要觀測和收集遙遠的天體發出的光線並使其形成影像。

為了對天體作更加仔細的研究和觀測更闇弱的天體,最重要的手段就是增大望遠鏡的口徑。因此,現代反射式望遠鏡的口徑越做越大。2023年,英國製造了一臺口徑為1.

30米的反射式望遠鏡,它的反射式望遠鏡和凸透鏡之間的距離達13米,質量達1噸。自那以後,美國和蘇聯相繼製成口徑更大的反射式望遠鏡。如美國在帕洛馬山天文臺安裝了一臺口徑為5米的大型反射式望遠鏡;蘇聯在高加索的一個天文臺安裝了一架口徑達6米的反射式望遠鏡。

望遠鏡的口徑做得越大,天文學家可觀測到的天體就越多,並且觀測到的細節也越來越豐富,甚至可觀測到圍繞其他恆星執行的行星。但是凹面鏡越造越大,其鏡面的加工難度也越大。大型反射式望遠鏡的加工難度可以從加工凹面鏡的過程得到證明。

生產一面直徑為3.58米的凹面鏡,要用45噸玻璃。工人們先將玻璃熔化,然後緩緩注入一個碟子形的模子裡,模子直徑達8米。

當溫度為1400℃的液體玻璃全部注入模子後,再將模子移到一個轉檯上,以每分鐘6圈的速度轉動,利用離心力使熔化的玻璃布滿碟子的內表面,待玻璃冷卻到800℃後,連同模子放進一個巨型爐中,使直徑8米多、厚度17釐米的玻璃碟在3個月內逐漸冷卻。如此緩慢的冷卻是為了防止產生內應力,以免玻璃碎裂。此後,玻璃碟還要經過長達8個月的熱處理,才能進行研磨拋光。

研磨後,在凹面上鍍上一層鋁,接著在中心鑽一個直徑約1米的孔。經過這一系列工序,才能得到一塊質量為23噸、直徑為3.58米的反射凹面鏡。

整個加工過程要花費兩年時間。

液體望遠鏡的問世

因為製造一面巨型反射凹面鏡特別費事,所以科學家們開始探索減輕反射凹面鏡重量和簡化製造工藝的途徑,有些科學家就提出用水銀來製作望遠鏡的想法。2023年,一批加拿大的天文學家終於製造出一架口徑為1.5米的水銀液體望遠鏡。

製作水銀反射式望遠鏡特別簡單,水銀反射式望遠鏡的凹面用45秒的時間就可以成形。技術人員先把水銀注入一個拋物面形的盤子中,使其覆蓋盤子的大部分表面。然後旋轉盤子,使水銀在離心力的作用下散開,形成一層1~2毫米厚的拋物面薄膜。

由於水銀有較大的表面張力,製作完成的水銀表面上有時會出一些小孔。當出現這種情況時,可以重複操作一次。一般的操作人員經過幾天的實際練習,都能「旋轉」出完全沒有小孔的光潔如鏡的水銀薄膜凹面鏡。

這種水銀反射式望遠鏡的**比玻璃反射式望遠鏡便宜得多。目前,加拿大的天文學家正在籌建口徑為5~15米的巨型水銀反射式望遠鏡。他們的長遠目標是建造口徑為30米的大型水銀反射式望遠鏡,以便觀測更遠處的天體。

天文學家下一步的目標之一就是要製造口徑為20~100米的超大型反射式望遠鏡,而用玻璃製造這樣大的單鏡面反射式望遠鏡幾乎是不可能的。但是,由於水銀反射式望遠鏡具有成本低和重量輕的特點,利用水銀則完全可能製造出超大口徑的反射式望遠鏡。一些天文學家正在製作口徑為12米的水銀反射式望遠鏡,然後用18臺這種水銀反射式望遠鏡組成一個望遠鏡陣列,這個陣列就相當於一架口徑為50米的大型反射式望遠鏡。

水銀反射式望遠鏡的弱點

水銀反射式望遠鏡的最大弱點是隻能垂直觀測上方的一小塊天空,不能傾斜,否則水銀就會溢位,因此觀測的天空區域狹窄,就像「坐井觀天」。後來,天文學家又製造出了可以旋轉的水銀反射式望遠鏡,這樣不僅能觀測正上方非常狹小的天空,而且在天體經過水銀反射式望遠鏡上方時望遠鏡還可以通過旋轉跟蹤天體半小時。對水銀反射式望遠鏡而言,這是一個不小的進展。

現在,天文學家甚至能通過改變水銀盤的旋轉速度,改變水銀反射式望遠鏡的焦距。

水銀反射式望遠鏡的另外一個缺點就是會揮發出有毒的水銀蒸氣。在鏡面開始形成時,水銀蒸氣量較大,操作人員應戴上防護面罩。但幾小時後,在表面形成一層氧化膜,水銀的蒸發量就會大大減少。

水銀反射式望遠鏡還有一個缺點是怕振動和風吹。由於水銀形成的是凹面,望遠鏡微小的振動都會影響其凹面的精度,因此,水銀反射式望遠鏡需要安裝在混凝土底座上,並和周圍的建築物隔離。

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