射電望遠鏡為什麼做的很大?而光學望遠鏡就沒那麼大?光不也是電磁波嘛

2021-03-27 06:11:24 字數 4508 閱讀 8868

1樓:匿名使用者

射電望遠鏡本身就是靠接收電訊號來工作的。

換個說法,就像電視訊號天線,這東西是越大,收到的訊號越強。

而且做個「大天線」對目前的地球人類來說還真不是太難的事情,所以往往做的都非常大。

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而光學望遠鏡——具體事物你也得具體分析。光學望遠鏡換個說法就是用玻璃。玻璃這東西,本身就做不出很大塊的勻質光學玻璃,如果做大塊的,就做不好(裡面總會有氣泡,不均勻,應力殘留,等等等等)。

所以光學玻璃當然人類也想做大,但是技術不行。http://****

這裡有一點介紹,關於光學玻璃和鏡片,你會發現光學玻璃很難做大塊的。

另外還有一點特殊在,如果做大的光學望遠鏡,那麼透鏡的中心部分就太厚了,對光的吸收損耗太多,導致效能下降。

其實還有別的原因,不過這裡就不說了,你大概知道幾個主要的,就可以了。。

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關於為什麼射電望遠鏡,同口徑下解析度低,這個其實主要是光波頻率導致的。

——光的頻率(當然也就是你說的電磁波的頻率):

光的波長越長,那麼它,,,你可以認為這個光波就越粗糙,它身形巨大,手指粗笨。比較笨拙。

而光的波長越短,那麼這種光波,,體型精緻,手腳細小——也就是很敏銳。

為什麼在物理上,使用x射線做顯微鏡,其實就是因為x射線的頻率極高,在光波中,已經屬於極其緊湊、靈敏的波段了。

另外還有一個軍事上的例子,為什麼軍事上要開發普通雷達呢?你知道,為了探測飛機。但是普通的雷達只能探測到「有飛機」,很粗糙。

——所以軍事上為了讓雷達達到一個新的分辨水準,開發了毫米波雷達——這個毫米波,就是指的光的波長縮短了(也就是頻率增高的另一個說法)。

但是有趣的是,你拿毫米波雷達和光學望遠鏡比,還是光學望遠鏡解析度強,呵呵,這個,,,這是因為望遠鏡的光波,是頻率比毫米波雷達的電磁波還要高頻率的。。。。

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說到這你可能就明白了,它們的解析度密度差異——很大程度上是它們賴以工作的電磁波頻率不同,導致的。

波的密度和解析度的關係,很多領域都有應用,比如超聲波探傷,頻率越高,畫面越細緻。

2樓:馬運韜

射電望遠

鏡和光學望遠鏡雖然都是望遠鏡,但它們反射的電磁波的波長不同,由於不同波長電磁波的特性也不同,所以它們的製作材料也不同。射電望遠鏡是用金屬網加骨架製作的,光學望遠鏡是用零溫度係數的光學玻璃製作的。由於望遠鏡的精度與所反射的電磁波的波長有直接關係(誤差最大不得大於1/4波長,這個誤差當然越小越好)。

射電望遠鏡工作範圍在毫米波段~米波段甚至更長,而光學望遠鏡則工作在奈米波段。所以以我們現在的加工技術,射電望遠鏡的誤差尺寸比較大所以可以做的很大。光學望遠鏡的誤差尺寸太小所以只能做的比射電望遠鏡小(目前最大的射電望遠鏡直徑是305米,最大的光學望遠鏡是10米、哈勃空間望遠鏡2、4米)。

望遠鏡的大小是受到電磁波的波長和加工精度,還有製作材料所限制。所以射電望遠鏡要比光學望遠鏡大的多。望遠鏡的直徑越大則接收弱訊號的能力越強、解析度也越高,所以望遠鏡也越造越大。

另外補充一下:

射電望遠鏡所接收的電磁波波長比可見光的波長要長得多,我們知道如果一個物體的最大直徑如果小於電磁波1/2波長時、電磁波就會繞過該物體而不能被阻擋或被反射,比方:波長為一米的電磁波、那麼半米以下的物體時根本不能阻當或反射該波長的電磁波,也就是我們根本就觀測不到該物體。所以相同口徑的射電望遠鏡比相同口徑的光學望遠鏡解析度低很多。

我國最大的光學望遠鏡2、4米、在雲南麗江高美古、2023年底建成。

我國最大的射電望遠鏡500米、 在貴州平塘大窩凼、2023年建成

3樓:華化學生

這是個經過思考後提出的問題,很好!不過,這個問題的回答倒也非常簡單。

4樓:藝博望遠鏡店

做那麼大你拿得動嗎?

射電望遠鏡和光學望遠鏡的一些問題

5樓:了欲做尼

1、一般的射電望遠鏡只會被動接收而不會主動發射。少數射電望遠鏡,如著名的阿雷

西博望遠鏡則具有主動發射的功能(實際上就相當於一個雷達了),這一功能在天文上主要用於太陽系內月亮、行星、小行星的探測;

2、你要先區分清楚主動光學和自適應光學。主動光學用以修正鏡面變形,使主鏡保持標準拋物面。而自適應光學才是用以在光學波段修正大氣湍流引起的像差;

3、大氣對射電波段不會有大氣湍流,不用使用自適應光學系統加以修正;

4、你口中的「解析度」一般的叫法應該是「解析度」。射電望遠鏡理論上解析度的計算也是沿用你寫的那條公式,但因為一般射電beam是取其半峰全寬而不是整個主瓣,所以前面的係數用的是1.02而不是1.

22 。當然,這也只是理想狀況的計算公式;

5、射電的解析度可以比光學好很多,但要使用綜合孔徑或者說干涉測量方法才能做到。

6樓:匿名使用者

我來補充樓上的回答。

大型射電望遠鏡非常沉重,所以會在重力作用下變形,確實需要一些自動控制裝置來修正這個形變,在這點上射電望遠鏡和光學望遠鏡沒有區別。不過,射電輻射波很長,不會受大氣折射,所以也沒有受到扭曲這一說,也就沒必要搞自適應光學。

射電望遠鏡的高解析度需要甚長基線干涉技術。干涉技術很複雜,不過原理很簡單,你寫的解析度=1.22*波長/光圈直徑是圓孔衍射的解析度,用上干涉技術,我們就可以把公式中的光圈直徑替換為基線長度(基線長度就是兩臺相互干涉的射電望遠鏡之間的距離),因而大大增加解析度。

目前可以獲得的最長基線就是地球直徑,這種情況下,干涉陣的解析度要高於任何光學望遠鏡。理論上光學也可以做干涉,但難度遠遠高於射電干涉,我們目前的技術還無法做非常長基線的干涉,舉個例子,凱克望遠鏡和甚大望遠鏡都使用了這一技術,但目前還只能做到50米長的基線。另外,替樓上回答一個追問,不同天體發出不同種類的電磁波,比如脈衝星只能被射電望遠鏡發現,而大部分正常恆星的射電輻射都非常微弱。

即使能同時發出光學和電磁輻射,我們可以從中獲取的資訊也不同,所以兩種望遠鏡不能相互替代的。

中國天眼和哈勃望遠鏡都是天文望遠鏡,為何區別卻很大?

7樓:王王王王王思潔

說到天文望遠鏡,我們都會想到長筒形狀的光學望遠鏡,這類望遠鏡中最著名且功率最強大的就是哈勃望遠鏡了。但是我們常見的天文望遠鏡卻以射電望遠鏡居多,這又是為什麼呢?

這裡必須先說一下光和電磁波,我們常見的物體都是因為它們發出或者反**光線,才能被我們所看到並且感知它們的顏色和形狀等,但是我們所看到的所有的光線其實都是電磁波中範圍較窄的一段波段,

其中上面部分屬於電磁波的總波段,但是我們能看到的所有的光線,只是中間由紫色到紅色的極小一部分,下面部分是其放大的效果,可見我們所看到的所有可見光,只是電磁波段中範圍極窄的一小部分。

光學望遠鏡所看到的只是能發出可見光的事物,它能看到的電磁波段是十分狹窄的,所以它能看到的事物也比較少,但是宇宙間有大量的食物不只是發出可見光,也可以發出其他波段的電磁波,而且有很多事物並不發出可見光,卻能發出其他波斷的電磁波,那麼這類事物就無法被光學望遠鏡發現。

但是射電望遠鏡就不同了,它能接收到的電磁波段的範圍要比光學望遠鏡寬得多。比如我們最熟悉的射電望遠鏡「中國天眼(fast)」,它所能觀測的電磁波頻譜就比哈勃望遠鏡要寬很多,

當來自宇宙中的這些電磁波射線來到地球上的時候,就能被射電望遠鏡所接收,也就能看到它們的存在和狀況了。而射電望遠鏡接收時當然是能夠接受更大範圍電磁波,顯示的就越清楚,因此射電望遠鏡的電磁波接收和反射面積很重要

中國天眼是目前全世界綜合效能最為強大的射電望遠鏡,其全名叫做500米口徑球面射電望遠鏡,位於貴州省黔南布依族苗族自治州平塘縣克度鎮大窩凼的喀斯特窪坑中,巨大的球面電磁波接收板反射面積達25萬平方米,堪比30個足球場,是目前全球口徑最大、最為靈敏的射電天文望遠鏡,綜合效能是設在波多黎各的著名的阿雷西博射電望遠鏡的10倍。

8樓:你的說法

天眼可以看到哈勃望遠鏡看不到的東西,所以區別是很大的

9樓:開心的我

中國國天眼是世界第一,當然不一樣了,他可以看到更遠的東西

10樓:否羑澤丶亦良

因為中國天眼的面積特別大,可以直接跟地球上接收幸好。

11樓:你罵我我吃虧

因為規模實在相差太遠了,中國天眼規模大得多。

12樓:小魚遊呀遊呀

因為天眼對於太空的探索是非常的大的,發揮的作用也比較多

13樓:z他小怪獸

因為中國天眼比哈勃望眼鏡工程更加的巨大,能夠觀測到更遠的距離。

14樓:不三不四的女子

因為他們的望程是不相同的,所以他們的區別是很大的

15樓:武漢黑鴨

因為兩個用的科技不一樣,需要完成的任務也是有區別的。。

16樓:浮生晨風

因為兩款望遠鏡的設定款式不一樣,所用的標準也不一樣。

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