贵州500米射电望远镜

我国贵州500米口径球面射电望远镜原理和技术指标

（多图），进度和介绍

500米口径球面射电望远镜（Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope）利用

贵州喀斯特地区的洼坑作为望远镜台址，建造世界第一大单口径射电望远镜，其拥有30个标准足球场大的接收面积。FAST作为世界最大的单口径望远镜，将在未来20至30年保持世界一流地位。全新的设计思路，加之得天独厚的台址优势，使其突破了望远镜的百米工程极限，开创了建造巨型射电望远镜的新模式。

三项自主创新：

1、利用独一无二的贵州天然喀斯特洼地台址

2、应用主动反射面技术在地面改正球差

3、轻型索拖动馈源支撑将万吨平台降至几十吨

项目主管部门：中国科学院

项目共建部门：贵州省人民政府

项目建设单位：中国科学院国家天文台

科学目标：

1、 FAST有能力将中性氢观测延伸至宇宙边缘，重现宇宙早期图像。

2、能用一年时间发现数千颗脉冲星，建立 脉冲星计时阵，参与未来脉冲星自主导航和引力波探测。

3、主导国际甚长基线干涉测量网，获得天体 超精细结构。

4、进行高分辨率微波巡视，检测微弱空间信号。

5、参与地外文明搜寻。

6、参与子午链工程，提高非相干散射雷达双机系统性能

从伽利略望远镜到哈勃太空望远镜

——人类对宇宙的认识史 一、望远镜发展简史

关于望远镜的发明，不同文献有不同的记载。例如，“13世纪，英国诺格尔·培根发现，用透镜组成的仪器可使遥远的物体看起来好像更近了”。“ 1590年，意大利有人制成了望远镜。”

荷兰光学家和眼镜制造者利伯休（1572—1640）的儿子在1608年的一天偶然发现，将两块镜片重叠并使其相隔一定远近观看时，可看见远处教堂屋顶原来几乎看不见的小鸟。他俩把两块镜片装在一个铜管的两头，发明了最初的望远镜。不过，也有文献认为他是得到了别人（可能是Z·扬岑）的帮助。

1608年10月，荷兰利伯休、马丢、詹森三人分别先后向政府申请发明望远镜的专利，但均被专利部门所拒绝，因为真正的发明人一直未能查明。

当望远镜从荷兰重新传入意大利时，引起了伽利略的研究。他发明了能测量镜片球面半径的球径计。这使他在与普通磨制镜片工人的竞争中处于优势，因为这一仪器可使每一望远镜元件按设计标准数字化。他从1609年7月初制成倍率为3的望远镜开始，于1609年11月制成倍率为20的望远镜，发现了月球表面的环形山。因此，伽利略是“天文望远镜”的发明者。1610年9月，他给开普勒的信中说他已将望远镜倍率

如何采购望远镜

说到望远镜，很多人就会问，某某望远镜能看多远？这个问题本身就是错误的，望远镜是没有距离限制的，人眼能看到的地方，望远镜都能看到，望远镜是一种用于观察远距离物体的目视光学仪器，能把远处很小的目标按一定倍率放大，使本来无法用肉眼看清或分辨的物体变得清晰可辨。所以，望远镜是天文和地面观测中不可缺少的工具。它是一种通过物镜和目镜使入射的平行光束仍保持平行射出的光学系统。了解望远镜首先从它最基本、最常见的技术参数开始。

1、放大倍数

一般用目镜视角与物镜入射角之比作为望远镜放大倍数的标示，但通常用物镜焦距与目镜焦距之比计算，表示景物被望远镜拉近的程度，一般7-10倍的是最适合手持望远镜，但在特殊领域，也有10-16倍的放大倍率。

2、视场角度

视场范围用1000米处望远镜可视景物范围标示，如113M/1000M，表示距观察者1000米处，望远镜可观察到113米范围的视场。放大倍率越大，视场就越小。

3、出瞳直径

出瞳直径又叫出瞳口径，是光线经过目镜汇聚后，在目镜后形成的亮斑的直径。也是粗略描述成像亮度的参数。在弱光环境下，越大的出瞳直径，可以带来更清晰的图像。人类的瞳孔，在正常生理情况下，最大不会超过7mm，所以大于7mm的出瞳直径，无

《应用光学》课程设计—望远镜设计计算指导

说明：

1、本指导将全面介绍带有普罗I型转像棱镜系统的望远镜设计过程以及计算，作为《应用光学》课程设计的实习范例。实验报告需在此基础上完善和修改，严禁全盘抄袭本指导，否则作0分处理！

2、本指导省略了理论分析部分，计算依据请参考有关资料。

设计题目和技术要求 题目：双筒棱镜望远镜设计（望远镜的物镜和目镜的选型和设计） 要求：

双筒棱镜望远镜设计，采用普罗I型棱镜转像，系统要求为： 1、望远镜的放大率Γ＝6倍；

2、物镜的相对孔径D/f′＝1：4（D为入瞳直径，D＝30mm）； 3、望远镜的视场角2ω＝8°；

4、仪器总长度在110mm左右，视场边缘允许50%的渐晕； 5、棱镜最后一面到分划板的距离?14mm，棱镜采用K9玻璃，两棱镜间隔为2～5mm。 6、lz′=8～10mm

如何开始呢？ 我们的工作将按照以下步骤进行：

1、系统外形尺寸的计算：根据需求确定像差，选型；

2、使用PW法进行初始结构的计算：确定系统的r、d、n； 3、像差的校正：通过修改r、d、n，调整像差至容限之内； 4、进行像质评价，总结数据图表，完成设计。

下面我们将根据以上步骤来示范本次设计 第一部分：外形尺寸计算

一、各类尺

望远镜知识

据说眼镜大约同时在中国和欧洲出现，眼镜的功能是提高视力或矫正视力的缺陷。眼镜片主要是由加工磨制的凸透镜和凹透镜来担当，中央比边缘薄的是凹透镜，用来纠正近视；中央比边缘厚的是凸透镜，用来纠正远视。

17世纪荷兰制造眼镜的技术已经很精湛了，主要的工艺是磨制凸透镜和凹透镜。凸透镜和凹透镜经常与眼睛打交道，但是人们从来都没有想到把凸透镜和凹透镜放在一起使用。 17世纪初的一天，荷兰密特尔堡镇一家眼镜店的主人科比斯赫，为检查磨制出来的透镜质量，把一块凸透镜和一块凹透镜排成一条线，通过透镜看去，发现远处的教堂的塔好像变大而且拉近了，于是，他在无意中发现了望远镜原理。

科比斯赫马上就明白了这一发现是非常有用的。他把透镜安放在一根金属管内适当的位置上，这就是世界上第一架望远镜，当时被称作“窥镜”，大概取有窥视他人行踪作用之意。当时荷兰正与西班牙作战，望远镜在荷、西战争中起了作用。荷兰舰队的战舰上备有望远镜，能在敌舰发现他们之前就先行发现敌舰的动向，从而使荷兰舰队取得了战争的主动权。1609年荷兰与西班牙休战，望远镜解密。

望远镜发明的消息很快在欧洲各国流传开了，意大利科学家伽利略得知这个消息之后，就自制了一个。第

《应用光学》课程设计—望远镜设计计算指导

说明：

1、本指导将全面介绍带有普罗I型转像棱镜系统的望远镜设计过程以及计算，作为《应用光学》课程设计的实习范例。实验报告需在此基础上完善和修改，严禁全盘抄袭本指导，否则作0分处理！

2、本指导省略了理论分析部分，计算依据请参考有关资料。

设计题目和技术要求 题目：双筒棱镜望远镜设计（望远镜的物镜和目镜的选型和设计） 要求：

双筒棱镜望远镜设计，采用普罗I型棱镜转像，系统要求为： 1、望远镜的放大率Γ＝6倍；

2、物镜的相对孔径D/f′＝1：4（D为入瞳直径，D＝30mm）； 3、望远镜的视场角2ω＝8°；

4、仪器总长度在110mm左右，视场边缘允许50%的渐晕； 5、棱镜最后一面到分划板的距离?14mm，棱镜采用K9玻璃，两棱镜间隔为2～5mm。 6、lz′=8～10mm

如何开始呢？ 我们的工作将按照以下步骤进行：

1、系统外形尺寸的计算：根据需求确定像差，选型；

2、使用PW法进行初始结构的计算：确定系统的r、d、n； 3、像差的校正：通过修改r、d、n，调整像差至容限之内； 4、进行像质评价，总结数据图表，完成设计。

下面我们将根据以上步骤来示范本次设计 第一部分：外形尺寸计算

一、各类尺

在我拥有了天文望远镜以后，一直期盼着有朝一日能够用它来观测月亮，可周末的时候，时常下雨，月亮始终不肯露面，我的愿望也一直没有实现。

这天晚上，我和爸爸在小区里散步，不经意中发现一轮皎洁的明月嵌在广袤的夜空中，银色的月光洒满枝头。我开心地欢呼起来，指着月亮兴高采烈地对爸爸讲：快看，天上有月亮。”说罢，便拉着爸爸的手，一溜烟跑回家，生怕月亮会消失。

到了家里，我三步并作两步跑上楼，寻找可以观测月球的地方，可由于角度问题，不管是阳台，窗口，还是露台，都无法找到合适的观测点。我和爸爸就抱起望远镜，跑到外面，寻找观测点；由于小区里树太多，院子作文里无法完整的观测到月亮，我们又到马路上找合适的位置，但是车太多了，很危险。走着走着，我发现了一条小巷，终于有合适的观测位置了，我搭好三角架，调好角度，月亮的外貌就清晰地呈现在了我的眼前。

原本以为月球表面是光洁如镜的，可它却伤痕累累，充满了大大小小深深浅浅的陨石坑，就像一块球形的海绵。为什么会这样呢？因为它没有大气层的保护，经常受到小型天体地撞击，久而久之，就有了现在的样子。慢慢地，我发现它竟然在缓缓地移动，这让我想到了两个天体相互吸引，质量小的会绕着质量大的转。纪录片里学到的知识，在今天得到了验证。

我的

思考题及常识

1、试画出拆装那款望远镜的光路图。 2、镜头擦拭的方法是什么，应注意些什么？ 3、望远镜两镜筒光轴调试的原理是什么？

4、望远镜物镜镀膜有什么作用？红膜与蓝膜各有什么特点？ 5、望远镜放大倍数是越大越好吗？为什么？

6、8x30 ；150/1000M；-40°C---50°C；分别表示什么意思？

望远镜常识简介

随着人们生活水平和文化水平的提高，望远镜已逐渐成为人 们文化消费的必备品进入日常生活，为了帮助您更好地选择所需要的望远镜，特向大家介绍该产品的一般常识。

1、品牌：目前国内市场上的望远镜品牌繁多，但绝大部分为国 内产品，而且国优产品\熊 猫\牌望远镜仍占市场主导地位，由该厂生产本公司注册的出口 品牌tasco（德宝，基本上为玩具望远镜）也深受广大消费者一种误 导，其实真正进口美国tasco的望远镜，市面上是很少见的，目前中国唯一总代理是北京浩成普华网络技术有限公司。

2、放大倍数（角放大率）：如10＊50望远镜，10即为倍数，它是放大了人眼看物体的张角，使您从感观上觉得 离物体近了，倍数越大，即拉的越近，但放大倍数并非越大越好，太大会把手的抖动和心跳呼吸起伏及空气对流同时放大，使您观察的物像出现漂 浮和不稳定的感觉，所

我对望远镜有很多了解，也很喜欢拿它看远处，而且我一旦沾上它，手就像在它的身上生了根，融为一体，不敢放下。久而久之，我开始想象未来的望远镜是什么样的。

未来的望远镜的功能包罗万象。如果你在公共场所丢了东西的话，它就发出警报声。警报的声音十分洪亮，有50分贝，这么响的声音，不但可以吓跑小偷，还可以呼唤失主。

未来的望远镜还可以改正人不正确的姿作文势。如果你的姿势不对，那么它就会念到：头离桌子要一尺，胸离桌子要一拳，背不弯，手空心。”这样一来，姿势就完全正确了。

它还可以照顾小孩。小孩哭了，它就讲笑话；小孩睡不着觉，它就播放《催眠曲》；小孩无聊了，它还能陪小孩聊天。

以上功能只是未来的望远镜的一小部分。虽然我不知道未来的望远镜是不是真的这样无所不能，但我一定要发明出这样的望远镜。

§5-5 显微镜和望远镜

课 前 预 习

一、学习目标

1．说出显微镜、望远镜的基本结构。

2．说出显微镜、望远镜成像原理。

3．尝试应用已知的科学规律解释具体问题，获得初步的分析概括能力。 4．体会科学技术对社会发展和人类生活的影响。 二、学习内容

（请根据“学习目标”，仔细阅读课本第P103—P105页的相关内容，完成以下几个问题）

1.显微镜的主要结构有哪些？其物镜和目镜各成什么像？

2．望远镜的主要结构有哪些？其物镜和目镜各成什么像？

3．视角的大小与什么因素有关？

4．显微镜和望远镜的发展历程中重要的事件有哪些？

三、自我检测

1．显微镜镜筒的两端各有一组透镜，物镜的作用相当于 ，可以形成一个物体

像，目镜的作用则相当于一个 ，可以把像再放大一次，使人看到肉眼看不见的小物体。

2．望远镜的物镜可以形成一个物体 像，目镜可以形成一个 像。 3、现代天文望远镜力求把物镜的口径加大，其目的是（ ）

A、会聚更多的光 B、成像更明亮 C、增大视角 D、以上说法都不对

四、问题困惑

（请你将自己在预习过程中的