1、前言

受历史的局限，人们曾经认为色差好像是不能克服的，因为这是光与生俱来的秉性，令人久久不能释怀，所以牛顿爵士改头换面，用反射的方法成像，牛顿式望远镜从此出现了，我们简称牛反。

2、牛顿反射式望远镜的原理

牛顿式望远镜为反射式望远镜的一种，也是迄今为止用的最广泛的反射式望远镜，第一架反射式望远镜诞生于1668年。牛顿经过多次磨制非球面的透镜均告失败后，决定采用球面反射镜作为主镜。他用2.5厘米直径的金属，磨制成一块凹面反射镜，并在主镜的焦点前面放置了一个与主镜成45度角的反射镜，使经过主镜反射后的汇聚光经反射镜以90度角反射出镜筒后到达目镜。这种系统称为牛顿式反射望远镜。牛顿反射式望远镜的原理是使用一个弯曲的镜面将光线反射到一个焦点之上。这种方法比使用透镜将物体放大的倍数要高数倍。利用曲面反射镜聚光形成光路。如图所示：

3、牛顿反射式望远镜的优缺点

（1）相较于折射式望远镜，牛反的优点在于主镜重量较轻，没有色差，且造价低，结构相对简单。天文爱好者自制的望远镜绝大部分都是牛反镜，这是一种适合自制的大口径望远镜。

（2）牛顿反射式望远镜的缺点在于成像不锐、彗差严重、光轴易偏、受温度影响大，而且牛反虽有保护膜，但仍存在氧化现象，镜面寿命易折损，需要频繁地进行维修保养。

4、牛顿反射式望远镜的结构

牛顿反射式望远镜的结构图如下所示：

5、牛顿反射式望远镜的搭建

搭建牛顿反射式望远镜步骤：

（1）首先搭建底座（即三脚架）。若所用牛反有上图所示的三角形托盘，则将三脚架撑开至适应托盘的位置，并用托盘将其固定（一定一定要固定好）。若无托盘，则将三脚架撑开至合适的角度，并拧紧三脚架上方的螺丝（一定要拧紧）。

（2）底座安好以后，再次确定其牢固性，并安装赤道仪。牛顿反射式望远镜的三脚架的上方中间有一个孔，用以连接并固定赤道仪。不同牛顿反射式望远镜的赤道仪有所差异，导致其赤道仪于三脚架的连接方式有所差异，但大多相似。拿学校的牛顿反射式望远镜举例子，它的三脚架小孔处有一个螺丝，用以将三脚架和赤道仪锁死（这个也是一定要拧紧的）。

（3）赤道仪安好后，便是安装重锤（一定要先安重锤再安镜）。重锤的作用是用以平衡整个系统的重心的，所以它确实很重，安装的时候一定要注意安全。赤道仪上连有一根类似于钢管的东西，拧开钢管下部的螺丝以及重锤的固定螺丝，并将重锤套在距离钢管底部钢管长度的位置，然后讲钢管和重锤的螺丝拧紧。

（4）重锤安好后，便是安装镜筒套。镜筒套是通过一根钢条连接的两个环，用以固定镜筒的。不同牛反的赤道仪上方的螺丝不同，但基本上都是用螺丝讲钢条固定在赤道仪上，螺丝同样要拧紧。在这一步时，不用担心钢条的磨损，尽管拧紧螺丝，因为那个钢条就是用来磨损的。你不磨损钢条，镜筒就容易滑落。

（5）镜筒套安好后，就该上镜筒了。解开镜筒套上那两个环，然后放镜筒上去，调整镜筒位置，使镜筒套套在镜筒中间的位置，然后把两个环扣好，螺丝上紧。

（6）镜筒安好后，就上寻星镜。寻星镜是用来寻找星星的。若拿显微镜和望远镜来做比较，那么寻星镜就是低倍镜，主镜就是高倍镜。要注意的是，寻星镜一开始不能拧太紧，保证它不脱落就行。由于寻星镜不是与主镜一体的，所以我们要对焦。一般调整寻星镜位置时，先使寻星镜大致与主镜平行，然后通过寻星镜找明显物体，再在主镜中找到该物体并调至视野中心，然后调整寻星镜使该物体在寻星镜中心。但这种一般方法作者认为费时费力费神，适用于初学者，熟练的建议使用下述方法：用主镜寻找附近的一个明显的物体，调节赤经轴和赤纬轴使物体在物镜视野中心，然后调整寻星镜的位置，使该物体也位于寻星镜的中心。最后再锁死，注意不要改变寻星镜的位置。然后就可以进行观测了。

注意事项：

（1）所有的螺丝和连接处都要固定好，螺丝一定要拧紧，遵循“只要拧不死，就往死里拧”的原则；

（2）重锤一定要先与镜筒安装，不能逆乱顺序；

（3）寻星镜和主镜的成像皆为倒像，即左右颠倒、上下颠倒；

6、观测时的注意事项

在观测物体时注意的事项：

（1）寻物前要先将目镜的位置调至最低；

（2）调整赤经轴和赤纬轴，使目标物体出现在寻星镜视野中心；

（3）用寻星镜找到物体后，慢慢调整主镜位置，直至目标物体出现在视野中，然后调整目镜的焦距，使物体成像清晰。

7、反射望远镜在天文望远镜中应用十分广泛，由于这种系统对玻璃材料在光学性能上没有特殊要求，光线不需透过材料本身，而且重量较轻无色差。有些时候用这种望远镜观测月亮和行星也是很适合的。如果要进行拍照，使用牛顿式望远镜时非常好的。