反射望远镜原理:

常见的反射望远镜系统通常是牛顿型或卡塞格朗型。这些望远镜使用凹面镜作为主镜来会聚光线并形成图像，从而避免了与透镜相关的色差。

当当代科学家试图通过无限延长望远镜的长度来减少色差时，牛顿认为折射望远镜的色差是不可避免的。因此，他将2.5厘米的铜-锡-砷合金研磨成球形，并使用放置在焦点前面的平面镜将焦点从管中引导出来。1668年，他成功地制造了第一台反射望远镜，被称为牛顿望远镜，它仍然是最常见的反射望远镜。1672年，Cassegrain引入了一种设计，该设计具有抛物面主镜和双曲副镜，将光路折叠成非常紧凑的结构。

值得注意的是，牛顿并不是第一个设计反射望远镜的人。1663年，Gregory在 “Optica Promota” 中发表了一个光学系统，该系统使用两个凹面镜在主镜后面形成直立图像。这种设计的特点是一个抛物面主镜和一个凹面椭圆形副镜放置在焦点后面，被称为格里高利望远镜。由于此设计中的所有表面都是非球面的，因此缺乏强大的实践技能的Gregory无法生产出可用的望远镜。直到10年后，胡克才成功地建立了这种设计的工作模型。

现代牛顿反射镜使用抛物面镜作为主镜，将平行光线会聚到焦点，从而避免了球面镜引起的球面像差 (如图所示)。然而，星星位于离轴反射镜会扭曲成彗星状，这种现象被称为昏迷。

反射望远镜使用镜子形成图像，因此光线不会穿过透镜，从而无需使用特殊玻璃。对于相同的孔径大小，牛顿望远镜更实惠。由于反射镜表面的精度会显着影响图像质量，因此反射镜制造的精度是评估反射望远镜的关键指标。现代牛顿反射器不再使用重金属作为主镜，而是使用涂有铝的玻璃。因为反射望远镜需要辅助反射镜，所以它们在运输之后需要被准直，这可能是麻烦的。

几乎所有大型研究级望远镜都是反射镜。例如，著名的哈勃太空望远镜使用的是卡塞格林反射望远镜 (如图所示)。这种偏好的主要原因是反射器相对于折射器的关键优势: 没有色差、成本较低以及能够实现更大的孔径。