望远镜是帮助人眼对远处物体进行观察的光学仪器，其结构和光路与显微镜类似.望远镜的工作原理图如图12.24 所示.从远处物体上射出的平行光束经物镜（Lo）成像于Q 点.P 点在物镜的焦平面上，同时这也是目镜（Le）的物方焦平面.故从Q 点发出的光线经目镜后又成为平行光束.用眼睛观察目镜上射出的平行光束时，平行光将成像于视网膜上.用望远镜观察远处物体时，所观察像的大小并不比原物体大，只是相当于把远处的物体移近，增大视角，以便于观察.
如图12.25 所示，望远镜的视角放大率定义为最后像对目镜所张的视角ωo，与物体本身对目镜所张视角ωe 之比，即
图12.24 望远镜原理图
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图12.25 望远镜的光路图
由此可见，望远镜的视角放大率与物镜的焦距fo 成正比，与目镜的焦距fe 成反比.一般民用望远镜的物镜直径不大于25 mm，视角放大率为3～12 倍.倍数过大，成像的清晰度就会变差，同时抖动严重，需要使用三脚架等方式加以固定.
在日常生活中，望远镜主要指光学望远镜.但在现代天文学中，望远镜的概念进一步延伸，产生了包括射电望远镜、红外望远镜、X 射线和γ 射线望远镜等天文望远镜.
望远镜可简单分为折射望远镜、反射望远镜和折反射望远镜.折射望远镜是用透镜作物镜的望远镜，它包括两种类型，即由凹透镜作目镜的伽利略望远镜和由凸透镜作目镜的开普勒望远镜.折射望远镜常用两块或两块以上的透镜组作物镜，以消除色差和球差.反射望远镜是用凹面反射镜作物镜的望远镜，它包括牛顿望远镜、卡塞格林望远镜等几种类型.反射望远镜的主要优点是不存在色差，当物镜采用抛物面时，还可消去球差.折反射望远镜是在球面反射镜的基础上，再加入用于校正像差的折射元件，可以避免困难的大型非球面加工，又能获得良好的成像质量.比较著名的折反射望远镜是施密特望远镜.
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