我们讲述折射望远镜，可以发现其工作原理是使光线通过一个名叫“物镜”的透镜，一个或者多个，这样，星辰的光芒就能通过折射，最终在镜筒下端的焦点成像，此时观测者就能通过目镜对其进行观测；抑或装置其他设备，对其进行摄影及其他研究。在伽利略（Galileo）时代，那些天文学家都是使用折射望远镜，而经过消色改良后的折射望远镜仍然是使用最普遍的。

不同于折射望远镜，反射望远镜的物镜是一个装置在镜筒最下端的凹镜，它能够将来自星辰的光反射到镜筒上方的焦点。这时，你或许会质疑，这样观测者应该如何观测呢？因为如果你俯下身子去看镜筒，就会在影像中发现自己的影子，来自星辰的光就会被自己的肩部、头部遮住。为了解决这一问题，就需要将焦点定位在镜筒之外，这样就能看到完整的观测影像了。不同的方式，会造就不同形式的反射望远镜，目前，人们运用的主要方法有主焦点系统、卡塞格林系统、牛顿系统、折轴系统、格雷果里系统等，下面就以牛顿式（Newtonia

n）和卡塞格林式（Cassegrainian）为例（见图11），进行说明。

在牛顿式反射望远镜中，镜筒中间接近焦点的地方，有一个小镜子与望远镜的主轴以45°夹角斜置，这样就能够使得来自大镜中的光柱可以通过其反光面射到旁边的镜筒上去，而在那里就能实现目镜的观测或是摄影等的研究了。

使用牛顿式望远镜，观测者可以在镜筒上端的左边位置找到观测口，而目镜中影像与所要观察的星星的方向成90°，而使用大型反射望远镜的观测者很容易在适当的位置去观测任何方向，因为其观测台连接在旋转圆顶上，与缝隙正对，十分便于起落。

在卡塞格林式望远镜中，主镜和焦点之间有一个略显凸型的反射镜片，外界的光会被这个小镜反射到大镜之上，再从中间一个小口通过，焦点形成在镜后，而那里也就是卡塞格林式望远镜目镜所在之处。观测者用这一望远镜进行观测时，和折射望远镜有些相似。其实很多反射望远镜是可以在牛顿式和卡塞格林式之间转换的。

使用反射望远镜，有无色差、观

测波段宽等多重优点，而且它的制造要比折射望远镜更加简单，但是有这些优点的同时，它也存在着一些缺点，比如口径越大，其视线就会越小，而且还需要定期给物镜镀膜。不过现代大口径的光学望远镜多半采用反射式。

大约在300年前，反射镜才得以广泛运用，虽然其不同原理已经由牛顿（Newton）、卡塞格林（Cassegirain）等人在更早的50年前就给出过详细的说明和解释，而且威廉·赫歇耳爵士（Sir William Herschel）也制造出了很多的反射望远镜，并用它们考察天象。而现在被人们所熟知的直径为1.8米的大型反射望远镜，是由爱尔兰业余天文学家罗斯爵士（Lord Rosse）在100多年前制造出来的。这一架望远镜观察到了一些遥远天体的旋涡结构，也即是人们所说的旋涡星云--都是这架望远镜的功劳。

反射望远镜中有一个反射面，早期，人们使用的是金属盘（metal dish）来做这个镜子，它有一个弊端：镜面在使用一段时间后

会变暗，这就需要对其进行磨光。以赫歇耳、罗斯的大望远镜为代表的机械望远镜，就现在的标准来看，是很粗糙的，因为它们并不能与星辰的西移运动完全契合，这对于摄影有着很大的影响。实际上，不仅仅是对摄影产生了影响，在整个天文学观测中，清晰准确的影像都是至关重要的。

大约200年前，玻璃才取代金属，成为反光镜的选择，圆玻璃被磨成所需大小的镜片，再在磨好的玻璃上镀一层银膜或者铝膜，以达到较好的反射率。事实证明，这一做法无论是对紫外区还是红外区都有很好的作用，在研究范围较宽波段的光谱、光度时有很好的效果，而且较之于金属面，镀银和镀铝的玻璃镜面在镜片昏暗时，可以采用换新的方法来实现维护。为了避免出现像差，实用的反射望远镜会采用较小的视场，如果要扩大视场，就需要增加像场，从而改正透镜。反射镜的材料，最大的要求就是需要它有较小的膨胀系数和应力，以及便于磨制的特点。

1918年底，由海尔主持建造的胡克望远镜正式投入应用，这一望远镜的

口径达到了254厘米，也正是通过这一望远镜的观测，人们揭开了银河系的面纱，明白了地球所处的位置，并依据观察内容，提出了宇宙膨胀论，让世人为之震惊。

由于20世纪30年代胡克望远镜的成功，众多的天文学家掀起了一股建造大型反射望远镜的狂潮。此后在1948年，美国帕洛马山天文台建成了一个508厘米口径的大型反射望远镜，这架望远镜的制作整整花费了20年，被命名为海尔望远镜，是为了纪念拥有超凡制作工艺的望远镜制造大师海尔。比起胡克望远镜，虽然这架望远镜分辨能力要更加突出，但是它并没有给天文学带来新的震憾内容。后来