[科普中国]-绘图望远镜

投影描绘器（英语：Camera lucida），又称明箱或亮箱，是一种用于艺术家作画时作帮助用的光学仪器。望远镜是一种可以透过遥控方式收集电磁波（例如可见光）以协助观察远方物体的工具。已知能实用的第一架望远镜是在17世纪初期在荷兰使用玻璃透镜发明的。这项发明现在被应用在陆地和天文学。绘图望远镜是戈瓦利在1811年发明的投影描绘器，是具有放大能力的望远镜。

简介投影描绘器（英语：Camera lucida），又称明箱或亮箱，是一种用于艺术家作画时作帮助用的光学仪器。望远镜是一种可以透过遥控方式收集电磁波（例如可见光）以协助观察远方物体的工具。已知能实用的第一架望远镜是在17世纪初期在荷兰使用玻璃透镜发明的。这项发明现在被应用在陆地和天文学。绘图望远镜是戈瓦利在1811年发明的投影描绘器，是具有放大能力的望远镜。1

投影描绘器投影描绘器（英语：Camera lucida），又称明箱或亮箱，是一种用于艺术家作画时作帮助用的光学仪器。

历史威廉·海德·沃勒斯顿（William Hyde Wollaston）在1806年申请了它的专利。似乎有证据表明投影描绘器不过是重新发明了200年前开普勒在他的著作《折射光学》（Dioptrice，1611年）中清楚地描述过的设备。但到了19世纪，开普勒的描述完全被遗忘了，所以没有人质疑沃勒斯顿的声明。该术语“camera lucida”（投影描绘仪）是沃勒斯顿发明的。

使用方法投影描绘器施行了看到的物体和艺术家进行绘画的表面的一种光学叠印。艺术家可以同时看到场景和画布，就像摄影中的二次曝光一样。这使得艺术家可以将关键点从场景直接转化到画布上，这样就可以帮助透视图的精确绘制。艺术家甚至还可以描出场景中物体的轮廓。

如果使用白纸，纸和场景的叠印倾向于冲淡场景，这使得场景不便看清。因此在使用投影描绘器时，使用白铅笔在黑纸上画比较好。

现代应用现今，投影描绘器依然可以在绘画器材供应商那里找到，但并不出名，也不被广泛使用。但是，直到几十年前，它还是显微镜技术人员的标准工具。直到不久前，显微照相复制起来还是很昂贵的。而且，在很多情况下，显微镜技术人员所要记录的结构的清晰图示通过绘画要比通过摄像容易的多。这样，大多数课本和科研论文中的常用的组织学和微解剖学图示是投影描绘器制图而非显微照片。

类似仪器投影描绘器的英文词“camera lucida”（拉丁语的“亮室”）显然是想对比更老的绘画帮助设备，“暗箱”（camera obscura，拉丁语的“暗室”）。这两种仪器没有光学上的相似之处。投影描绘器是轻巧便携的仪器，并且不需要特殊的照明条件。投影描绘器并不投射图像。1

望远镜望远镜是一种可以透过遥控方式收集电磁波（例如可见光）以协助观察远方物体的工具。已知能实用的第一架望远镜是在17世纪初期在荷兰使用玻璃透镜发明的。这项发明现在被应用在陆地和天文学。

在第一架望远镜被制造出来几十年内，用镜子收集和聚焦光线的反射望远镜就被制造出来。在20世纪，许多新型式的望远镜被发明，包括1930年代的电波望远镜和1960年代的红外线望远镜。望远镜这个名词现在是泛指能够侦测不同区域的电磁频谱的各种仪器，在某些情况下还包括其他类型的探测仪器。

英文的“telescope”（来自希腊的τῆλε，tele"far"和σκοπεῖν，skopein"to look or see"；τηλεσκόπος，teleskopos"far-seeing"）。这个字是希腊数学家乔瓦尼·德米西亚尼在1611年于伽利略出席的意大利猞猁之眼国家科学院的一场餐会中，推销他的仪器时提出的。在《星际信使》这本书中，伽利略使用的字是"perspicillum"。

简史主条目：望远镜史

关于望远镜，现存的最早纪录是荷兰米德尔堡的眼镜制造商汉斯·利普西在1608年向政府提交专利的折射望远镜。实际的发明者是谁不能确定，它的发展要归功于三个人：汉斯·利普西、米尔德堡的眼镜制造商撒迦利亚·詹森（Zacharias Janssen）和阿尔克马尔的雅各·梅提斯。望远镜被发明得消息很快就传遍欧洲。伽利略在1609年6月听到了，就在一个月内做出自己的望远镜用来观测天体。

在折射望远镜发明之后不久，将物镜，也就是收集光的元件，用面镜来取代透镜的想法，就开始被研究。使用抛物面镜的潜在优点 －减少球面像差和无色差，导致许多种设计和制造反射望远镜的尝试。在1668年，艾萨克·牛顿制造了第一架实用的反射望远镜，现在就以他的名字称这种望远镜为牛顿反射镜。

在1733年发明的消色差透镜纠正了存在于单一透镜的部分色差，并且使折射镜的结构变得较短，但功能更为强大。尽管反射望远镜不存在折射望远镜的色差问题，但是金属镜快速变得昏暗的锈蚀问题，使得反射镜的发展在18世纪和19世纪初期受到很大的限制 －在1857年发展出在玻璃上镀银的技术，才解决了这个困境，进而在1932年发展出镀铝的技术。受限于材料，折射望远镜的极限大约是一米（40英寸），因此自20世纪以来的大型望远镜全部都是反射望远镜。目前，最大的反射望远镜已经超过10米（33英尺），正在建造和设计的有30-40米。

20世纪也在更关广的频率，从电波到伽玛射线都在发展。在1937年建造了第一架电波望远镜，自此之后，已经开发出了各种巨大和复杂的天文仪器。

类型望远镜这个名词涵盖了各种各样的仪器。大多数是用来检测电磁辐射，但对天文学家而言，主要的区别在收集的光（电磁辐射）波长不同。

望远镜可以依照它们所收集的波长来分类：

X射线望远镜：使用在波长比紫外线更短的电磁波。

紫外线望远镜：使用于波长比可见光短的电磁波。

光学望远镜：使用在可见光的波长。

红外线望远镜：使用在比可见光长的电磁波。

次毫米波望远镜：使用在比红外线更长的电磁波。

非涅耳成像仪：一种光学透镜技术。

X射线光学：某些X射线波长的光学。

随着波长的增加，可以更容易地使用天线技术进行电磁辐射的交互作用（虽然它可能需要制作很小的天线）。近红外线可以像可见光一样的处理，而在远红外线和次毫米波的范围内，望远镜的运作就像是一架电波望远镜。例如，观测波长从3微米（0.003mm）到2000微米（2毫米）的詹姆士克拉克麦克斯威尔望远镜（JCMT），就使用铝制的抛物面天线。另一方面，观察从3μm（0.003毫米）到180微米（0.18 毫米） 的史匹哲太空望远镜就可以使用面镜成像（反射光学）。同样使用反射光学的，还有哈伯太空望远镜可以观测0.2μm（0.0002 毫米）到1.7微米（0.0017 毫米），从红外线到紫外线的第三代广域照相机。2

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本词条内容贡献者为:

刘军 - 副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所