APP 光學(xué)天文觀測(cè)是最古老的天文觀測(cè)方式。早期的光學(xué)天文觀測(cè)以目視為主，搭配各種天文觀測(cè)儀器。
例如用于天體位置測(cè)量的渾天儀，以及用于光學(xué)觀測(cè)的天文望遠(yuǎn)鏡。隨著照相技術(shù)的發(fā)展和在光學(xué)天文觀測(cè)中的應(yīng)用，有效克服了人類肉眼在觀測(cè)暗弱目標(biāo)時(shí)的局限性，大大拓展了各種天文觀測(cè)儀器的觀測(cè)能力?，F(xiàn)代光學(xué)天文觀測(cè)普遍以大口徑天文望遠(yuǎn)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(yuǎn)鏡
望遠(yuǎn)鏡的發(fā)明還要追溯到十七世紀(jì)初。1608年，荷蘭一位眼鏡商人漢斯·李波爾賽在檢測(cè)他制作的眼鏡片時(shí)，發(fā)現(xiàn)分別將一支凸透鏡和一支凹透鏡前后放置，透過(guò)這兩個(gè)鏡片看去，可以將遠(yuǎn)處的景物拉近。于是他將這一發(fā)明申請(qǐng)了專利（未成功）。很快，望遠(yuǎn)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(shí)到，這樣的一個(gè)裝置可以應(yīng)用于天文觀測(cè)。于是他開始自己制作望遠(yuǎn)鏡，到1609年10月，伽利略終于制作成功了一臺(tái)能夠放大30倍的望遠(yuǎn)鏡。他利用這臺(tái)望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)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(yuǎn)鏡
事實(shí)上，伽利略制作的這臺(tái)天文望遠(yuǎn)鏡并不大。有效口徑也僅僅只有40毫米。
物鏡（望遠(yuǎn)鏡前端的鏡片）是一只凸透鏡，目鏡（望遠(yuǎn)鏡后端的鏡片）是一只凹透鏡。即便如此，這在當(dāng)時(shí)也是一臺(tái)非常了不起的天文觀測(cè)儀器。
幾乎在同一時(shí)期，德國(guó)天文學(xué)家開普勒也開始研究天文望遠(yuǎn)鏡。他提出一種與伽利略制作的望遠(yuǎn)鏡不盡相同的光學(xué)結(jié)構(gòu)。在開普勒提出的望遠(yuǎn)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(rèn)為這種光學(xué)結(jié)構(gòu)有更加寬闊的視野。不過(guò)，開普勒自己并沒有制作過(guò)望遠(yuǎn)鏡。他提出的望遠(yuǎn)鏡結(jié)構(gòu)是由沙伊納在數(shù)年之后制作出來(lái)的。
伽利略式與開普勒式望遠(yuǎn)鏡
無(wú)論是伽利略式望遠(yuǎn)鏡，還是開普勒式望遠(yuǎn)鏡，它們都是利用曲面透鏡對(duì)光線的偏折作用來(lái)實(shí)現(xiàn)光線匯聚。
因此它們都屬于折射式望遠(yuǎn)鏡,唯一不同的是伽利略式望遠(yuǎn)鏡使用了凹透鏡作為目鏡，并將它置于物鏡焦點(diǎn)的內(nèi)側(cè)；
而開普勒式望遠(yuǎn)鏡使用了凸透鏡作為目鏡，并將它置于物鏡焦點(diǎn)的外側(cè)?，F(xiàn)今，我們所使用的絕大多數(shù)折射式天文望遠(yuǎn)鏡都屬于開普勒式。
世界上最大的折射式天文望遠(yuǎn)鏡是1897年建成，位于美國(guó)威斯康辛州的葉凱士望遠(yuǎn)鏡。這臺(tái)巨大的折射式天文望遠(yuǎn)鏡口徑達(dá)到了102厘米，長(zhǎng)度超過(guò)18米，整體重達(dá)18噸。它也被看作折射式天文望遠(yuǎn)鏡的巔峰之作。
葉凱士望遠(yuǎn)鏡
由于折射式望遠(yuǎn)鏡對(duì)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(yuǎn)鏡制作成本高、難度大?？梢哉f(shuō)1米口徑的折射望遠(yuǎn)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(guò)棱鏡偏折后會(huì)發(fā)生色散現(xiàn)象。這是因?yàn)椴煌伾l率）的光通過(guò)不同介質(zhì)時(shí)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(yuǎn)鏡也是利用透鏡來(lái)偏折光線，因此當(dāng)一束白光經(jīng)過(guò)透鏡之后必然會(huì)發(fā)生色散現(xiàn)象,這被稱作“色差”。
色差的存在會(huì)使得影像周邊產(chǎn)生彩色的鑲邊，降低望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)分辨能力。在折射式天文望遠(yuǎn)鏡的發(fā)展過(guò)程中，如何克服色差對(duì)觀測(cè)帶來(lái)的影響一直是天文學(xué)家感到頭痛的事情。
折射望遠(yuǎn)鏡的色差
直到1758年，英國(guó)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(yuǎn)鏡的色差問(wèn)題。
現(xiàn)在我們所能購(gòu)買到的折射式天文望遠(yuǎn)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(duì)望遠(yuǎn)鏡的要求越來(lái)越高，兩片結(jié)構(gòu)的消色差望遠(yuǎn)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(yuǎn)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(yuǎn)鏡的殘余色差大大降低。成為現(xiàn)代高端折射式天文望遠(yuǎn)鏡的代表。
不同物鏡結(jié)構(gòu)的折射望遠(yuǎn)鏡的色差表現(xiàn)
色差是由于光線穿過(guò)透鏡發(fā)生偏折而導(dǎo)致的，那么是否可以設(shè)計(jì)一種光學(xué)結(jié)構(gòu)，使得光線不必穿過(guò)透鏡而實(shí)現(xiàn)匯聚呢？
