1、前言

受歷史的局限，人們曾經認為色差好像是不能克服的，因為這是光與生俱來的秉性，令人久久不能釋懷，所以牛頓爵士改頭換面，用反射的方法成像，牛頓式望遠鏡從此出現了，我們簡稱牛反。

2、牛頓反射式望遠鏡的原理

牛頓式望遠鏡為反射式望遠鏡的一種，也是迄今為止用的最廣泛的反射式望遠鏡，第一架反射式望遠鏡誕生于1668年。牛頓經過多次磨制非球面的透鏡均告失敗后，決定采用球面反射鏡作為主鏡。他用2.5厘米直徑的金屬，磨制成一塊凹面反射鏡，并在主鏡的焦點前面放置了一個與主鏡成45度角的反射鏡，使經過主鏡反射后的匯聚光經反射鏡以90度角反射出鏡筒后到達目鏡。這種系統稱為牛頓式反射望遠鏡。牛頓反射式望遠鏡的原理是使用一個彎曲的鏡面將光線反射到一個焦點之上。這種方法比使用透鏡將物體放大的倍數要高數倍。利用曲面反射鏡聚光形成光路。如圖所示：

3、牛頓反射式望遠鏡的優缺點

（1）相較于折射式望遠鏡，牛反的優點在于主鏡重量較輕，沒有色差，且造價低，結構相對簡單。天文愛好者自制的望遠鏡絕大部分都是牛反鏡，這是一種適合自制的大口徑望遠鏡。

（2）牛頓反射式望遠鏡的缺點在于成像不銳、彗差嚴重、光軸易偏、受溫度影響大，而且牛反雖有保護膜，但仍存在氧化現象，鏡面壽命易折損，需要頻繁地進行維修保養。

4、牛頓反射式望遠鏡的結構

牛頓反射式望遠鏡的結構圖如下所示：

5、牛頓反射式望遠鏡的搭建

搭建牛頓反射式望遠鏡步驟：

（1）首先搭建底座（即三腳架）。若所用牛反有上圖所示的三角形托盤，則將三腳架撐開至適應托盤的位置，并用托盤將其固定（一定一定要固定好）。若無托盤，則將三腳架撐開至合適的角度，并擰緊三腳架上方的螺絲（一定要擰緊）。

（2）底座安好以后，再次確定其牢固性，并安裝赤道儀。牛頓反射式望遠鏡的三腳架的上方中間有一個孔，用以連接并固定赤道儀。不同牛頓反射式望遠鏡的赤道儀有所差異，導致其赤道儀于三腳架的連接方式有所差異，但大多相似。拿學校的牛頓反射式望遠鏡舉例子，它的三腳架小孔處有一個螺絲，用以將三腳架和赤道儀鎖死（這個也是一定要擰緊的）。

（3）赤道儀安好后，便是安裝重錘（一定要先安重錘再安鏡）。重錘的作用是用以平衡整個系統的重心的，所以它確實很重，安裝的時候一定要注意安全。赤道儀上連有一根類似于鋼管的東西，擰開鋼管下部的螺絲以及重錘的固定螺絲，并將重錘套在距離鋼管底部鋼管長度的位置，然后講鋼管和重錘的螺絲擰緊。

（4）重錘安好后，便是安裝鏡筒套。鏡筒套是通過一根鋼條連接的兩個環，用以固定鏡筒的。不同牛反的赤道儀上方的螺絲不同，但基本上都是用螺絲講鋼條固定在赤道儀上，螺絲同樣要擰緊。在這一步時，不用擔心鋼條的磨損，盡管擰緊螺絲，因為那個鋼條就是用來磨損的。你不磨損鋼條，鏡筒就容易滑落。

（5）鏡筒套安好后，就該上鏡筒了。解開鏡筒套上那兩個環，然后放鏡筒上去，調整鏡筒位置，使鏡筒套套在鏡筒中間的位置，然后把兩個環扣好，螺絲上緊。

（6）鏡筒安好后，就上尋星鏡。尋星鏡是用來尋找星星的。若拿顯微鏡和望遠鏡來做比較，那么尋星鏡就是低倍鏡，主鏡就是高倍鏡。要注意的是，尋星鏡一開始不能擰太緊，保證它不脫落就行。由于尋星鏡不是與主鏡一體的，所以我們要對焦。一般調整尋星鏡位置時，先使尋星鏡大致與主鏡平行，然后通過尋星鏡找明顯物體，再在主鏡中找到該物體并調至視野中心，然后調整尋星鏡使該物體在尋星鏡中心。但這種一般方法作者認為費時費力費神，適用于初學者，熟練的建議使用下述方法：用主鏡尋找附近的一個明顯的物體，調節赤經軸和赤緯軸使物體在物鏡視野中心，然后調整尋星鏡的位置，使該物體也位于尋星鏡的中心。最后再鎖死，注意不要改變尋星鏡的位置。然后就可以進行觀測了。

注意事項：

（1）所有的螺絲和連接處都要固定好，螺絲一定要擰緊，遵循“只要擰不死，就往死里擰”的原則；

（2）重錘一定要先與鏡筒安裝，不能逆亂順序；

（3）尋星鏡和主鏡的成像皆為倒像，即左右顛倒、上下顛倒；

6、觀測時的注意事項

在觀測物體時注意的事項：

（1）尋物前要先將目鏡的位置調至最低；

（2）調整赤經軸和赤緯軸，使目標物體出現在尋星鏡視野中心；

（3）用尋星鏡找到物體后，慢慢調整主鏡位置，直至目標物體出現在視野中，然后調整目鏡的焦距，使物體成像清晰。

7、反射望遠鏡在天文望遠鏡中應用十分廣泛，由于這種系統對玻璃材料在光學性能上沒有特殊要求，光線不需透過材料本身，而且重量較輕無色差。有些時候用這種望遠鏡觀測月亮和行星也是很適合的。如果要進行拍照，使用牛頓式望遠鏡時非常好的。