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望远镜的历史 简述望远镜的发展历史

MARILYN

望远镜的历史 简述望远镜的发展历史

射电望远镜的发展历程

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电话干扰信号的美国人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:这是来自银河系中射电辐射。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。 甚大阵射电望远镜

自从杨斯基宣布接收到银河系的射电信号后,美国人G·雷伯潜心试制射电望远镜,终于在1937年制造成功。这是一架在第二次世界大战以前全世界独一无二的抛物面型射电望远镜。它的抛物面天线直径为9.45米,在1.87米波长取得了12度的 “铅笔形”方向束,并测到了太阳以及其它一些天体发出的无线电波。因此,雷伯被称为是抛物面型射电望远镜的首创者。   1946年﹐英国曼彻斯特大学开始建造直径66.5米的固定抛物面射电望远镜﹐1955年建成当时世界上最大的76米直径的可转抛物面射电望远镜。与此同时﹐澳﹑美﹑苏﹑法﹑荷等国也竞相建造大小不同和形式各异的早期射电望远镜。除了一些直径在10米以下﹑主要用于观测太阳的设备外﹐还出现了一些直径20~30米的抛物面望远镜﹐发展了早期的射电干涉仪和综合孔径射电望远镜。六十年代以来﹐相继建成的有美国国立射电天文台的42.7米﹑加拿大的45.8米﹑澳大利亚的64米全可转抛物面﹑美国的直径 305米固定球面﹑工作于厘米和分米波段的射电望远镜(见固定球面射电望远镜)以及一批直径10米左右的毫米波射电望远镜。因为可转抛物面天线造价昂贵﹐固定或半固定孔径形状(包括抛物面﹑球面﹑抛物柱面﹑抛物面截带)的天线的技术得到发展﹐从而建成了更多的干涉仪和十字阵(见米尔斯十字)。   1962年 Ryle 发明了综合孔径射电望远镜并获得了1974年诺贝尔物理学奖。   射电天文技术最初的起步和发展得益于二战后大批退役雷达的"军转民用"。射电望远镜和雷达的工作方式不同,雷达是先发射无线电波再接收物体反射的回波,射电望远镜只是被动地接收天体发射的无线电波.。20世纪50、60年代,随着射电技术的发展和提高,人们研究成功了射电干涉仪,甚长基线干涉仪,综合孔径望远镜等新型的射电望远镜射电干涉技术使人们能更有效地从噪音中提取有用的信号;甚长基线干涉仪通常是相距上千公里的。几台射电望远镜作干涉仪方式的观测,极大地提高了分辨率。 大型射电望远镜阵列

六十年代末至七十年代初﹐不仅建成了一批技术上成熟﹑有很高灵敏度和分辨率的综合孔径射电望远镜﹐还发明了有极高分辨率的甚长基线干涉仪这种所谓现代射电望远镜。另一方面还在计算技术基础上改进了经典射电望远镜天线的设计﹐建成直径100米的大型精密可跟踪抛物面射电望远镜(德意志联邦共和国波恩附近。   上世纪80年代以来,欧洲的VLBI网﹑美国的VLBA阵﹑日本的空间VLBI相继投入使用,这是新一代射电望远镜的代表,它们的灵敏度﹑分辨率和观测波段上都大大超过了以往的望远镜。其中,美国的超常基线阵列(VLBA)由10个抛物天线组成,横跨从夏威夷到圣科洛伊克斯8000千米的距离,其精度是哈勃太空望远镜的500倍,是人眼的60万倍。它所达到的分辨率相当让一个人站在纽约看洛杉矶的报纸。   今天射电的分辨率高于其它波段几千倍,能更清晰地揭示射电天体的内核;综合孔径技术的研制成功使射电望远镜具备了方便的成像能力,综合孔径射电望远镜相当于工作在射电波段的照相机。

显微镜,望远镜的发明,发展史

显微镜——

1590年的一天,荷兰米德尔堡的眼镜制造技师哈里耶斯.詹森有事外出,他的两个儿子偷偷溜到工作室里玩。当兄弟俩顺手拿起一些镜片放进一个铜管里对着一本书看时,竟发现书上的字母变大了。他们把这个经历告诉了父亲。詹森开始有意识的进行研究。不久,一架由一个双凸透镜和一个双凹透镜组成的仪器诞生了。因为它的放大倍率远远高于放大镜,所以人们称它为显微镜。

望远镜在天文学的重大发现

400多年前 伽利略首次把望远镜应用于天文探索 发现了木星的四颗大卫星 也称为伽利略卫星

在总结望远镜400年的发展历史时,苏定强将其划分为四个里程碑:望远镜的使用、分光术的发明、射电天文学的诞生、全波段天文学时代的到来

1668年牛顿制成了第一架反射望远镜,从此,折射望远镜和反射望远镜就平行发展。

1814年夫琅和费继渥拉斯顿之后,也发现了太阳光谱中的暗线,并作了详细的研究。有了光谱才能精确研究天体的物理状态,如温度、压力、磁场、电场、向速度,以及天体的化学成分,这标志着天体物理学的诞生,成为望远镜发展史上的第二个里程碑。

1938年,央斯基发现了来自银河中心方向的天体无线电波,开辟了另一个电磁波窗口,于是射电天文学诞生了,这是望远镜历程中的第三个里程碑。上世纪60年代天文学的四大发现:类星体、脉冲星、微波背景辐射、星际有机分子,都是射电天文学研究所取得的成果。目前世界上最大的单天射电望远镜是波多黎各的Arecibo望远镜,反射镜是一个固定在山谷中、直径为305米的大球面镜,工作时使用直径200米的区域,接收机在空中由缆束带动进行指向和跟踪运动。

1957年10月,苏联成功发射了第一颗人造地球卫星,开创了空间观测和太阳系探测的新时代。特别是观测可以在各个波段进行,全波段天文学的时代到来了,这是400年望远镜历史上的第四个里程碑。

1918年,美国建成了当时最大的发射望远镜,口径为2.54米。1924年,哈勃用它证明了旋涡星云是银河系之外的、和银河系类似的星系。1929年,哈勃又用这架望远镜发现了河外星系的谱线红移。

1948年,美国建成了口径5.08米的望远镜;1976年,苏联将望远镜的口径扩大到6米。从伽利略的3.8厘米,到苏联的6米,望远镜口径似乎已经达到极限,由于技术手段的限制,做出更大的望远镜,已经十分艰难。

到了上世纪80年代,由于技术进步,一种称为“主动光学”的技术诞生了,它使制造口径超过6米的望远镜成为可能。目前世界上口径最大的望远镜是美国1993年以来建成的两架10米望远镜——KeckⅠ和KeckⅡ。

当前 望远镜进入太空时代 在地球轨道上安置望远镜,在地球的大气层之上,因此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。弥补了地面观测的不足,帮助天文学家解决了许多天文学上的基本问题,使得人类对天文物理有更多的认识。太空望远镜中以哈勃太空望远镜最出名 是以天文学家爱德温·哈勃为名 自1990年发射成功后 取得了傲人的成就 包括:

发现最古老的星系 2013年10月,哈勃太空望远镜发现了可能是宇宙中测量距离上最遥远的星系,来自德克萨斯大学等研究人员通过MOSFIRE摄谱仪精确测量了该星系的距离,其大约存在于宇宙大爆炸后的7亿年左右。

哈勃空间望远镜对造父变星的观测为哈勃常数的精确测量提供了保证。哈勃的精细导星传感器对造父变星进行了直接的视差测量,大大削减了用造父变星周光关系推算距离的不确定性。在哈勃空间望远镜之前,观测得到的哈勃常数有1-2倍的差异,但是在有了新的造父变星观测之后宇宙距离尺度的不确定性猛然下降到了大约只有10%,从而对宇宙的扩张速率和年龄有更正确的认知。

哈勃空间望远镜还有助于研究诸如猎户星云之类的恒星形成区。通过哈勃空间望远镜对猎户星云的早期观测发现,其中聚集了许多被浓密气体和尘埃盘包裹的年轻恒星。尽管已经从理论上和甚大天线阵的观测中推测出来了这些盘的存在,但是直到哈勃所拍摄的高分辨率照片才第一次直接揭示出了这些盘的结构和物理性质。

哈勃的观测还在超新星爆发和γ射线暴之间建立起了联系。通过哈勃对γ射线暴余辉的观测,研究人员把这些暴发锁定在了河外星系中的大质量恒星形成区。由此哈勃望远镜也令人信服地证明了这些剧烈的爆发和大质量恒星死亡的直接联系。

哈勃空间望远镜最早的核心计划之一就是要建立起由黑洞驱动的类星体和星系之间的关系。

2012年3月,美国宇航局“哈勃”太空望远镜在距离地球24亿光年的“阿贝尔520”星系团中再次发现了一个巨大的暗物质块。这一异常发现令天文学家百思不得其解,并怀疑暗物质块中可能藏有一个神秘的“暗物质核心”。

2013年12月3日,美国航天局宣布,天文学家利用哈勃太空望远镜在太阳系外发现5颗行星,它们的大气层中都有水存在的迹象。此前也曾观测到少数大气层中有水存在迹象的系外行星,但这是首次能确定性地测量多个系外行星的大气光谱信号特征与强度,并进行比较。

此外 还有斯皮策空间望远镜 詹姆斯·韦伯太空望远镜 钱德拉X射线望远镜 雨燕伽马射线探测器等

望远镜的发明、发展史

我发明的

测量工具的发展史

首先,我们见到的最古老的测量仪器是最早发明的一部分经纬仪,水准仪。其实关于测绘的发展可以说是历史悠久,甚至是可以开始说最初的尺规也是属于测绘学仪器的,直到17世纪,伟大的意大利科学家伽利略发明了望远镜,测绘学的发展开始迈入一个全新的领域,各种根据望远镜发明的光学测绘仪器开始问世,这里我们看到了最初的水准仪,经过初步的观察我们开始分析水准仪的工作原理,在分析水准仪的工作原理之初,我们首先要先分析水准仪的工作目的,一切的仪器都是从自己的所需要的工作目的出发进行设计的,仪器的结构也必须要符合他所要达到的实验目的。

我们通过对水准仪的观察和了解我们知道了水准仪的工作目的是测量地面两点之间高差的仪器。这里我们观察到了最初发明的水准仪,是17世纪制作的。可以说是望远镜带了变革中诞生的伟大的仪器。最初的水准仪是望远镜与水准器的结合。通过对两点之间的高程的观测从而能够确定两点之间的高差。因为望远镜的光路是一条直线,所以通过望远镜能够达到与观测点之间形成一条直线,这样能够方便的进行观测。由此我们分析最初的水准仪的工作原理应该是这样的:借助于微倾螺旋获得水平视线的一种常用水准仪。作业时先用圆水准器略整平,每次读数前再借助微倾螺旋,使符合水准器在竖直面内俯仰,直到符合水准气泡精确居中,使视线水平。微倾的精密水准仪同普通水准仪比较,前者管水准器的分划值小、灵敏度高,望远镜的放大倍率大,明亮度强,仪器结构坚固,特别是望远镜与管水准器之间的联接牢固,装有光学测微器,并配有精密水准标尺,以提高读数精度。由此我们可以发现最初的水准仪器是不是很精确的,而影响水准仪器观测的主要仪器的整平,可以说仪器的整平直接影响到了水准仪的观测。我们可以知道望远镜的观测主要是因为光线的直线传播,可是如果没有将水准仪整平,也就是水准仪的望远镜部位就是倾斜的,内么所观测的到的高程也必定是有误差的。所以我们后来发明了自动整平的水准仪。这个从一定的条件上解决了水准仪的精度问题。这个就是水准仪的一场变革,在制出内调焦望远镜和符合水准器的基础上生产出微倾水准仪大体出现在20世纪初,可以说这个是一项将水准仪的精度提升的巨大举措,直到进入50年代之时,出现了自动安平水准仪1。后来随着激光技术的发明与完善,测绘学在60年代将激光技术引入测绘仪器的制作之中,由此测绘仪器也有光学仪器成功进入了激光仪器的时代,对光学仪器的一系

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