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图12 牛顿式与卡塞格林式反射望远镜
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早期反射望远镜的镜子是用金属盘（speculum meta）做成的。当镜面暗了的时候还须再磨光。赫歇耳、罗斯等人的大望远镜的机械部分相比现代的来说是非常粗糙的。它们并不能忠实地追随天体的西移运动，这对于摄影是十分关键的，或者说，其实在几乎所有现代天文观测中都是很重要的。
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约在200年前金属才被玻璃代替。将圆玻璃的一面磨成所需要的形状是镜片的基础——它的曲面上则需镀一层极薄的银膜或铝膜。它对红外区和紫外区都有较好的反射率，适于在较宽的波段范围研究天体的光谱和光度。镀银（铝）面暗淡不明时，可以很容易换上新的。实用的反射望远镜，为了避免像差，视场一般比较小，为了扩大视场，常常增加像场改正透镜。对于反射镜的材料，只要求它的膨胀系数较小、应力较小和便于磨制。
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1918年底，海尔主持建造的口径254厘米的胡克望远镜投入使用。天文学家用这架望远镜第一次揭示了银河系的真实大小和我们在其中所处的位置。而且，哈勃就是通过用这台望远镜观察并提出了宇宙膨胀理论。
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图13 斯皮策空间望远镜下的M101（M101为原始旋涡星云之一，由19世纪罗斯伯爵的反射望远镜拍到）
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20世纪30年代，胡克望远镜的成功激发了天文学家建造更大反射望远镜的热情。1948年美国帕洛马山天文台建造了口径508厘米望远镜，命名为海尔望远镜，以此纪念卓越的望远镜制造大师海尔。这架望远镜从设计到完工经历了20多年，尽管比胡克望远镜分辨能力更强，但它并没有使我们对宇宙有更新的认识。正如阿西摩夫所说：“海尔望远镜就像半个世纪以前的叶凯士望远镜一样，似乎预兆着一种特定类型的望远镜已经快发展到它的尽头了。”1976年苏联在高加索建成了一架600厘米的望远镜，但它也没发挥多大作用，更加印证了阿西摩夫所说的话。
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第三章 折反射望远镜
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折反射望远镜出现于1814年，顾名思义，它是由折射元件和反射元件组成的。哈密尔顿提出在透镜组中间加入反射面，以增加光焦度，这样就能用一般的玻璃得到色差改正比消色差物镜更好的望远镜。
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1931年，德国光学家施密特别出心裁地用一块接近于平行板的非球面薄透镜作为改正镜，与球面反射镜配合，制成了可以消除球差和轴外像差的折反射望远镜。这种望远镜就是施密特望远镜，它视场大、像差小，适合于拍摄大面积的天区照片，尤其对暗弱星云的摄影效果非常突出。
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1940年马克苏托夫制作出了另外一种折反射望远镜。他用一个弯月形状透镜作为改正透镜，制成了另一类折反射望远镜，它的两个表面是两个曲率不同的球面，相差不大，但曲率和厚度都很大。它的所有表面均为球面，比施密特望远镜的改正板容易磨制，镜筒也比较短，但视场比施密特式望远镜小，对玻璃的要求也高一些。
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折反射望远镜特别适合于业余的天文观测和天文摄影。现在，施密特望远镜和马克苏托夫望远镜已经成了天文观测的重要工具。
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第四章 望远镜摄影术
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天文学的最大进步之一便是摄影术在天体研究上的应用。回到19世纪40年代，纽约的德雷珀（Draper）成功完成了一张月亮的银板照相（daguerreotype）。利用更进步的发明，哈佛天文台的邦德（Bond）和纽约的卢瑟福（Rutherford）开始把这项技术应用到月亮星辰上面去。这些先驱的企图当然不能与现代的天体摄影相媲美，但是卢瑟福所摄的昴星团及其他星团的相片到现在还有天文学的价值，也就可见他们的成功了。
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为星辰照相是可以用普通照相机的，只要我们把它安置得像一架赤道仪一样可以追随星辰的周日视运动。几分钟的曝光便可以拍摄到比肉眼所见更多的星了——事实上用大照相机的拍摄是连一分钟也用不到的。可是天文学家平时所用的却是一种摄影望远镜。普通摄影机自然也能用，只要加上相当的改善装置，但为了得到最好的效果，望远镜的物镜必须造得使紫光蓝光到同一焦点，因为这种光是摄影底片最敏感的。
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为摄影而设计的折射望远镜常做得比同口径的目视望远镜要短些，为的是可以同时多见更大的天空。同时为了使大视野的像更清晰并减少颜色的模糊，其中的物镜常是两重的，便是所谓的“双分离物镜”（doublet），例如巴纳德（Bamard）用来成功实现他的举世无双的银河及彗星摄影的布鲁斯双分离物镜（Bruce doublet）。而哈佛天文台的61厘米双分离物镜，曾经大大增加了我们对于南半天球的知识。只要物镜充分消去色散以后，折射望远镜是既可以目视又可用作摄影研究的。
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在今日说来，摄影底片已大量地代替了眼睛用在望远镜上了。晴朗的天空被用作大量的摄影，而这些永久的记录又便于精密的研究。常常在一个特别有趣的天体（例如新行星或新星）发现以后，天文学家还可以在早先的该部分天空影片中寻找发现前许多年的历史。发现冥王星时的情形便是这样。
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古代的天文学家记录太阳黑子、日食、行星、彗星、星云及其他天体的现象都用尽可能正确的图画。这些图画要长时间才能制成，其中还有艺术家个人的偏见。有时两位天文学家对同一天体的两张画竟互不相似，或者到后来又发现与原先的也大不相同。用摄影术我们可得到更真切的天体的影像，而且常常需要的时间更短。
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天体摄影最大的优点是在长时间的曝光之后，底片上可得到许多肉眼看不大清楚或简直看不见的情形。譬如说，有些星云在照片中很明显，眼睛却在最大的望远镜中也不能看见。对一个极其暗弱的天体摄影需要若干小时的曝光，需要望远镜的活动部分移动得异常准确，需要天文学家的技术与耐性，这才能得到一张清晰的图画。
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光电耦合器件CCD的应用，使照相底片也成为了历史。CCD可对天体进行实时观测，量子效率更高，拥有照相底片所没有的许多优点。
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通俗天文学：和大师一起与宇宙对话（全彩四色珍藏版） [:1700937094]
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第五章 大型光学望远镜
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