天文望遠(yuǎn)鏡是觀測天體的重要工具，可以毫不夸張地說，沒有天文望遠(yuǎn)鏡的誕生和發(fā)展，就沒有現(xiàn)代天文學(xué)。隨著天文望遠(yuǎn)鏡在各方面性能的改進(jìn)和提高，天文學(xué)也正經(jīng)歷著巨大的飛躍，迅速推進(jìn)著人類對宇宙的認(rèn)識。

折射天文望遠(yuǎn)鏡的發(fā)展

　　1608年，荷蘭的一位眼鏡商利伯希偶然發(fā)現(xiàn)通過兩片透鏡可以清楚地看到遠(yuǎn)處的景物，他做出了diyi架望遠(yuǎn)鏡。

　　意大利科學(xué)家伽利略聽到這個(gè)消息后，也開始制造望遠(yuǎn)鏡，到1609年年底，他制造出放大率分別為3倍、8倍、20倍和30倍的4架望遠(yuǎn)鏡，Zda的口徑4.2cm，長約1.2m，并首先用望遠(yuǎn)鏡觀測天空。他用天文望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了月亮表面凹凸不平、木星有4顆衛(wèi)星、太陽黑子在日面移動(dòng)等天文現(xiàn)象。伽利略的天文望遠(yuǎn)鏡是用一片凸透鏡和一片凹透鏡做成的，凸透鏡作物鏡，凹透鏡作目鏡，目鏡在物鏡的焦點(diǎn)前面。這種形式的天文望遠(yuǎn)鏡稱為伽利略望遠(yuǎn)鏡。

　　1611年，開普勒提出用兩片凸透鏡作望遠(yuǎn)鏡，物鏡和目鏡都是凸透鏡，目鏡在物鏡焦點(diǎn)的后面，稱為開普勒望遠(yuǎn)鏡。這些天文望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)元件部是折射元件，故稱為折射天文望遠(yuǎn)鏡。兩種形式的折射望遠(yuǎn)鏡在天文工作中都被使用。折射天文望遠(yuǎn)鏡的缺點(diǎn)是，由于色差的影響，不能得

　　到很清晰的像，人們發(fā)現(xiàn)，天文望遠(yuǎn)鏡的物鏡口徑相同時(shí)，焦距越長，色差的影響越小。為了得到清晰的像，便把焦距加長。由于鏡筒不能太長，折射天文望遠(yuǎn)鏡也就不能做得很大。

反射天文望遠(yuǎn)鏡的發(fā)展

　　在折射天文望遠(yuǎn)鏡發(fā)展的同時(shí)，人們已經(jīng)有了用反射鏡面代替透鏡的想法，并開始制造反射天文望遠(yuǎn)鏡。但球面鏡像質(zhì)太差，非球面鏡又沒有很好的方法加工，一直沒能成功。直到1668年牛頓制成了diyi架反射望遠(yuǎn)鏡，物鏡口徑2.5cm，焦距16cm，放大率31倍。

　　1733年，由于消色差物鏡的發(fā)明，折射天文望遠(yuǎn)鏡又開始復(fù)蘇，從此，折射天文望遠(yuǎn)鏡和反射天文望遠(yuǎn)鏡平行地發(fā)展著，由于光學(xué)玻璃熔煉技術(shù)及透光性能等的限制，折射天文望遠(yuǎn)鏡Zda只能做到100cm左右。1886年建成了口徑91cm的里克望遠(yuǎn)鏡。1897年建成的口徑102cm的葉凱士望遠(yuǎn)鏡是世界上Zda的折射天文望遠(yuǎn)鏡。

　　隨著反射天文望遠(yuǎn)鏡用的玻璃制造技術(shù)的不斷發(fā)展，反射天文望遠(yuǎn)鏡可以制造的口徑越來越大。1918年美國建成了2.54m望遠(yuǎn)鏡。1948年又建成了5.08m的海爾望遠(yuǎn)鏡。1976年，蘇聯(lián)建成了6m望遠(yuǎn)鏡。1993年以來世界上建成了13架口徑8～10m的大望遠(yuǎn)鏡。由于鏡坯制造上的限制，用整塊玻璃作鏡面的傳統(tǒng)方法幾乎不可能制造比10m更大的天文望遠(yuǎn)鏡了。

折反射天文望遠(yuǎn)鏡的發(fā)展

　　除了折射天文望遠(yuǎn)鏡和反射天文望遠(yuǎn)鏡外，1814年出現(xiàn)了光學(xué)系統(tǒng)中既有折射鏡面又有反射鏡面的天文望遠(yuǎn)鏡，稱為折反射天文望遠(yuǎn)鏡。天文觀測中所用的折反射天文望遠(yuǎn)鏡主要是施密特望遠(yuǎn)鏡和馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡。

　　馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡是蘇聯(lián)光學(xué)家馬克蘇托夫于1944年發(fā)明的，由一塊比較厚的球面彎月形透鏡和一個(gè)球面反射鏡構(gòu)成。用透鏡校正球面鏡的球差。一般用于比較小型的望遠(yuǎn)鏡。

　　施密特望遠(yuǎn)鏡是德國光學(xué)家于1931年發(fā)明的，由一塊接近平面的薄非球面玻璃板(稱為非球面改正板)和一個(gè)球面鏡構(gòu)成。用非球面板校正球面鏡的球差。由于施密特望遠(yuǎn)鏡具有像質(zhì)好、視場大的優(yōu)點(diǎn)，更多地用于大視場天文觀測。但因?yàn)榇髩K的透射材料制造困難和鏡筒太長，望遠(yuǎn)鏡不能做得太大。

　　1948年建成的帕勒瑪天文臺(tái)48英寸(1英寸=0.0254m)施密特望遠(yuǎn)鏡和1960年建成的陶登堡史瓦西天文臺(tái)的1.34m施密特望遠(yuǎn)鏡是目前世界上Zda的折射式施密特望遠(yuǎn)鏡。也可用接近平面的反射鏡作改正板，稱為反射施密特望遠(yuǎn)鏡。反射施密特望遠(yuǎn)鏡雖然沒有材料問題，但鏡筒仍然很長，而且像質(zhì)不如折射式的好，一直未被廣泛應(yīng)用。

現(xiàn)代大型天文望遠(yuǎn)鏡的發(fā)展

　　天文學(xué)的發(fā)展，不單需要天文望遠(yuǎn)鏡的口徑越來越大，而且對像質(zhì)的要求也越來越高。由環(huán)境引起的對像質(zhì)的影響，如重力、溫度等的變化會(huì)引進(jìn)鏡面誤差和光學(xué)系統(tǒng)準(zhǔn)直誤差。大氣擾動(dòng)造成的視寧度不穩(wěn)定使星像變模糊。即使天文望遠(yuǎn)鏡制造得很好，由于這些影響的存在，也不可能得到很好的像。20世紀(jì)后期發(fā)展起來的薄鏡面主動(dòng)光學(xué)和自適應(yīng)光學(xué)解決了這些問題。

　　拼接鏡面主動(dòng)光學(xué)的發(fā)展，使天文望遠(yuǎn)鏡的口徑可以不受鏡坯大小的影響而做到非常大。天文光干涉技術(shù)的發(fā)展，可以使幾個(gè)天文望遠(yuǎn)鏡組成干涉陣，大大地提高空間分辨率。這些新技術(shù)的發(fā)展，也使制造大口徑的大視場望遠(yuǎn)鏡成為可能。

　　根據(jù)天文學(xué)對大集光能力、高分辨率的需要，在這些新技術(shù)的基礎(chǔ)上，目前國際天文界都在熱衷于制造幾十米，甚至一百米口徑的極大天文望遠(yuǎn)鏡，已經(jīng)有好幾個(gè)大望遠(yuǎn)鏡計(jì)劃正在進(jìn)行。這些極大望遠(yuǎn)鏡建成后，將推進(jìn)天文學(xué)更大的發(fā)展?？臻g望遠(yuǎn)鏡可以觀測電磁波的全波段，沒有大氣擾動(dòng)，又避免了大氣的夜天光，是天文望遠(yuǎn)鏡的一個(gè)極重要的發(fā)展方向，并已建成了很多用于不同波段、不同目的的空間望遠(yuǎn)鏡。