APP 光學(xué)天文觀測是最古老的天文觀測方式。早期的光學(xué)天文觀測以目視為主，搭配各種天文觀測儀器。
例如用于天體位置測量的渾天儀，以及用于光學(xué)觀測的天文望遠鏡。隨著照相技術(shù)的發(fā)展和在光學(xué)天文觀測中的應(yīng)用，有效克服了人類肉眼在觀測暗弱目標時的局限性，大大拓展了各種天文觀測儀器的觀測能力。現(xiàn)代光學(xué)天文觀測普遍以大口徑天文望遠鏡和高靈敏度數(shù)字光學(xué)傳感器為主。
云南高美古2.4米望遠鏡
望遠鏡的發(fā)明還要追溯到十七世紀初。1608年，荷蘭一位眼鏡商人漢斯·李波爾賽在檢測他制作的眼鏡片時，發(fā)現(xiàn)分別將一支凸透鏡和一支凹透鏡前后放置，透過這兩個鏡片看去，可以將遠處的景物拉近。于是他將這一發(fā)明申請了專利（未成功）。很快，望遠鏡發(fā)明的消息傳遍了歐洲。
漢斯·李波爾賽
意大利天文學(xué)家伽利略以他敏銳的思維意識到，這樣的一個裝置可以應(yīng)用于天文觀測。于是他開始自己制作望遠鏡，到1609年10月，伽利略終于制作成功了一臺能夠放大30倍的望遠鏡。他利用這臺望遠鏡觀測到了月面的環(huán)形山，并用它發(fā)現(xiàn)了木星的四顆伽利略衛(wèi)星。
伽利略制作的第一架望遠鏡
事實上，伽利略制作的這臺天文望遠鏡并不大。有效口徑也僅僅只有40毫米。
物鏡（望遠鏡前端的鏡片）是一只凸透鏡，目鏡（望遠鏡后端的鏡片）是一只凹透鏡。即便如此，這在當時也是一臺非常了不起的天文觀測儀器。
幾乎在同一時期，德國天文學(xué)家開普勒也開始研究天文望遠鏡。他提出一種與伽利略制作的望遠鏡不盡相同的光學(xué)結(jié)構(gòu)。在開普勒提出的望遠鏡光學(xué)結(jié)構(gòu)中，將目鏡換成了與物鏡相同的凸透鏡。他認為這種光學(xué)結(jié)構(gòu)有更加寬闊的視野。不過，開普勒自己并沒有制作過望遠鏡。他提出的望遠鏡結(jié)構(gòu)是由沙伊納在數(shù)年之后制作出來的。
伽利略式與開普勒式望遠鏡
無論是伽利略式望遠鏡，還是開普勒式望遠鏡，它們都是利用曲面透鏡對光線的偏折作用來實現(xiàn)光線匯聚。
因此它們都屬于折射式望遠鏡,唯一不同的是伽利略式望遠鏡使用了凹透鏡作為目鏡，并將它置于物鏡焦點的內(nèi)側(cè)；
而開普勒式望遠鏡使用了凸透鏡作為目鏡，并將它置于物鏡焦點的外側(cè)。現(xiàn)今，我們所使用的絕大多數(shù)折射式天文望遠鏡都屬于開普勒式。
世界上最大的折射式天文望遠鏡是1897年建成，位于美國威斯康辛州的葉凱士望遠鏡。這臺巨大的折射式天文望遠鏡口徑達到了102厘米，長度超過18米，整體重達18噸。它也被看作折射式天文望遠鏡的巔峰之作。
葉凱士望遠鏡
由于折射式望遠鏡對鏡片材質(zhì)要求高、磨制表面多、鏡身自重大。因此大口徑折射望遠鏡制作成本高、難度大?？梢哉f1米口徑的折射望遠鏡幾乎已經(jīng)是制作的極限了。
在第二章第一節(jié)中曾經(jīng)提到，白光經(jīng)過棱鏡偏折后會發(fā)生色散現(xiàn)象。這是因為不同顏色（頻率）的光通過不同介質(zhì)時發(fā)生偏轉(zhuǎn)的角度不一樣而導(dǎo)致的。由于折射式天文望遠鏡也是利用透鏡來偏折光線，因此當一束白光經(jīng)過透鏡之后必然會發(fā)生色散現(xiàn)象,這被稱作“色差”。
色差的存在會使得影像周邊產(chǎn)生彩色的鑲邊，降低望遠鏡的光學(xué)分辨能力。在折射式天文望遠鏡的發(fā)展過程中，如何克服色差對觀測帶來的影響一直是天文學(xué)家感到頭痛的事情。
折射望遠鏡的色差
直到1758年，英國的光學(xué)儀器商人多朗德采用兩種光學(xué)性能不同的玻璃材料制作成功了兩片組合式消色差鏡頭，利用兩種材料不同的折射率有效解決了折射式望遠鏡的色差問題。
現(xiàn)在我們所能購買到的折射式天文望遠鏡，絕大多數(shù)都采用了消色差技術(shù)。隨著現(xiàn)代光學(xué)技術(shù)的發(fā)展，天文學(xué)家對望遠鏡的要求越來越高，兩片結(jié)構(gòu)的消色差望遠鏡雖然能夠消除大部分色差，但依然存在色差殘留。
于是性能更加優(yōu)異的復(fù)消色差技術(shù)被應(yīng)用在了天文望遠鏡上。這一技術(shù)采用了超低色散玻璃（早期使用螢石玻璃）和多片式組合結(jié)構(gòu)。使得折射式望遠鏡的殘余色差大大降低。成為現(xiàn)代高端折射式天文望遠鏡的代表。
不同物鏡結(jié)構(gòu)的折射望遠鏡的色差表現(xiàn)
色差是由于光線穿過透鏡發(fā)生偏折而導(dǎo)致的，那么是否可以設(shè)計一種光學(xué)結(jié)構(gòu)，使得光線不必穿過透鏡而實現(xiàn)匯聚呢？
