使用透镜作物镜的望远镜称为折射望远镜 ， 即使加长镜筒 ， 精密加工透镜 ， 也不能消除色象差 ， 牛顿曾认为折射望远镜的色差是不可救药 ， 后来证明过分悲观的 。 1668年他发明了反射式望远镜 ， 斛决了色差的问题 。 第一台反望远镜非常小 ， 望远镜内的反射镜口径只有2.5厘米 ， 但是已经能清楚地看到木星的卫星、金星的盈亏等（见附图1） 。 1672年牛顿做了一台更大的反射望远镜 ， 送给了英国皇家学会 ， 至今还俣存在皇家学会的图书馆里 。 1733年英国人哈尔制成第一台消色差折射望远镜 。 1758年伦敦的宝兰德也制成同样的望远镜 ， 他采用了折射率不同的玻璃分别制造凸透镜和凹透镜 ， 把各自形成的有色边缘相互抵消 。 但是要制造很大透镜不容易 ， 目前世界上最大的一台折射式望远镜直径为102厘米 ， 安装在雅弟斯天文台 。 1793年英国赫瑟尔（William Herschel） ， 制做了反射式望远镜 ， 反射镜直径为130厘米 ， 用铜锡合金制成 ， 重达1吨 。 1845年英国的帕森（William Parsons）制造的反射望远镜 ， 反射镜直径为1.82米 。 1917年 ， 胡克望远镜（Hooker Telescope）在美国加利福尼亚的威尔逊山天文台建成 。 它的主反射镜口径为100英寸 。 正是使用这座望远镜 ， 哈勃（Edwin Hubble）发现了宇宙正在膨胀的惊人事实 。 1930年 ， 德国人施密特（Bernhard Schmidt）将折射望远镜和反射望远镜的优点（折射望远镜像差小但有色差而且尺寸越大越昂贵 ， 反射望远镜没有色差、造价低廉且反射镜可以造得很大 ， 但存在像差）结合起来 ， 制成了第一台折反射望远镜 。
战后反射式望远镜在天文观测中发展很快 ， 1950年在帕洛玛山上安装了一台直径5.08米的海尔（Hale）反射式望远镜 。 1969年在前苏联高加索北部的帕斯土霍夫山上安装了直径6米的反射镜 。 1990年 ， NASA将哈勃太空望远镜送入轨道 ， 然而 ， 由于镜面故障 ， 直到1993年宇航员完成太空修复并更换了透镜后 ， 哈勃望远镜才开始全面发挥作用 。 由于可以不受地球大气的干扰 ， 哈勃望远镜的图像清晰度是地球上同类望远镜拍下图像的10倍 。 1993年 ， 美国在夏威夷莫纳克亚山上建成了口径10米的“凯克望远镜” ， 其镜面由36块1.8米的反射镜拼合而成 。 2001设在智利的欧洲南方天文台研制完成了“超大望远镜”(VLT) ， 它由4架口径8米的望远镜组成 ， 其聚光能力与一架16米的反射望远镜相当 。 现在 ， 一批正在筹建中的望远镜又开始对莫纳克亚山上的白色巨人兄弟发起了冲击 。 这些新的竞争参与者包括30米口径的“加利福尼亚极大望远镜”（California Extremely Large Telescope ， 简称CELT） ， 20米口径的大麦哲伦望远镜（Giant Magellan Telescope ， 简称GMT）和100米口径的绝大望远镜（Overwhelming Large Telescope ， 简称OWL） 。 它们的倡议者指出 ， 这些新的望远镜不仅可以提供像质远胜于哈勃望远镜照片的太空图片 ， 而且能收集到更多的光 ， 对100亿年前星系形成时初态恒星和宇宙气体的情况有更多的了解 ， 并看清楚遥远恒星周围的行星 。
谁发明的望远镜？ 望远镜的发明者是荷兰人 ， 至于究竟是谁 ， 迄今还没有弄清楚 。 一六○八年夏天 ， 盛传荷兰眼镜匠制造一种巧妙的玩具 ， 能把对过礼拜堂尖顶的风信标看得又近又鲜明 。 翌年这个消息就传到伽利略耳里 ， 他立刻利用凸凹镜原理 ， 以凸透镜做物镜 ， 凹透镜做目镜 ， 独立地制造了第一架望远镜 ， 即所谓伽利略式望远镜 。 最初这架望远镜 ， 只能把原物放大三倍光景 ， 但已比荷兰人所发明的进步 ， 镜中的影像 ， 已是正像 ， 不是倒像 。 经过他不断的改进 ， 不久放大率便从三倍提高到八倍 。 最后他制造成功一架口径五厘米、长一百二十厘米、放大率三十二倍的望远镜 。
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