天文望遠鏡是當前探究外空間最直接工具，具有高效、迅速、便捷等特點，是現(xiàn)在天文學最基本的儀器，也是廣大天文普及工作者和天文愛好者必備的觀測工具。隨著科學技術(shù)不斷發(fā)展，未來天文望遠鏡技術(shù)必將在空間探究中占據(jù)更重要地位。

人用眼睛觀看天上的星時，因為眼睛的瞳孔最大只有8mm，能被瞳孔收集進入眼睛的光很少，只有很亮的星才能看到。另外，眼睛的分辨角約為1 ，即只有角距離對眼睛的張角大于1 的點才能被眼睛區(qū)分開來。所以用眼睛觀測天體時，只能看到亮星，而且看不清其細節(jié)。發(fā)明了望遠鏡以后，人可以通過天文望遠鏡觀測天體。

目視望遠鏡由物鏡和目鏡組成，它們的焦點重合在一起。物鏡收集到的光線聚焦在焦點處，通過目鏡后，又變成平行光，進入觀測者的眼睛。望遠鏡的物鏡比人眼的瞳孔大，可以收集較多的光，適當選取物鏡和目鏡的比例(放大率)，使從目鏡出來的光線都能進入眼睛的瞳孔，就可以看到比較暗一些的星。同時從目鏡出來進入眼睛的光束張角也比進人物鏡之前放大了，這樣就可以分辨比1 更小的細節(jié)。

隨著科學技術(shù)的發(fā)展。在大部分天文工作中天文望遠鏡用的不是目鏡，而是其他接收器。例如，將照相底片(現(xiàn)在用CCD)直接放在物鏡的焦面上，拍攝天體的像，然后對天體的像進行測量、分析。還可以使物鏡的焦面與光譜儀的狹縫重合(或用別的方法將焦面上的星像引到光譜儀的狹縫上)，通過光譜儀進行光譜觀測等。天文望遠鏡是天文學研究必需的儀器，天文學的發(fā)展全靠望遠鏡的不斷發(fā)展。

由上述可知，天文望遠鏡的功能是將遙遠的天體清楚地成像在焦面上，用不同的接收器接收，供分析研究使用。天文學研究中希望能觀測到盡可能暗的天體，離地球盡可能遠的天體，同時希望在焦面上能分辨盡可能小的細節(jié)，因此，對天文望遠鏡的主要要求是具有盡量大的集光能力和盡可能高的分辨率。

口徑：

口徑是天文望遠鏡光學系統(tǒng)中決定其收集光能量多少的光學元件的直徑，多數(shù)情況是光學系統(tǒng)的第1個鏡面，通常以D或φ表示。天文望遠鏡收集光能量的能力和分辨率都與其口徑有關(guān)。收集光能量的能力與D2成正比。天文望遠鏡的理論分辨角為：

θ=1.22λ/D

式中，θ以弧度為單位;λ是波長，與口徑D用相同的單位。可見天文望遠鏡的口徑越大越好。

焦距(焦比)：

焦距是主平面到焦面的距離，以f表示。焦距與口徑之比稱為焦比，以F表示，其倒數(shù)稱為相對口徑。焦距決定焦面的線直徑。對有視面的天體，焦比越大，像越暗。

視場：

天文望遠鏡的視場是成像質(zhì)量符合要求的天空區(qū)域的角直徑，通常用ω表示視場半徑。入射光束與光軸之間的夾角稱為視場角。視場角為ω的光束在焦面上的像到焦面中心的距離l用下式表示：l=ftanω。

焦面比例尺、放大率：

焦面比例尺是焦面上單位長度對應(yīng)的天空中的角距離。目視望遠鏡放大率的定義是通過天文望遠鏡后看到的天體張角和沒有天文望遠鏡時看到的張角之比(角度應(yīng)取小量)，它等于物鏡焦距與目鏡焦距之比，也等于入射光瞳(通常是物鏡)與出射光瞳直徑之比。

m=f1/f2=φ1/φ2=ω2/ω1

式中，m是放大率;f1、φ1和ω1分別為物鏡的焦距、入射光瞳直徑和入射視角;f2、φ2和ω2分別為目鏡的焦距、出射光瞳直徑和出射視角，上式中ω1和ω2應(yīng)取小量。

工作波段：

工作波段即天文望遠鏡能正常工作的波段。光學玻璃的折射率與波長有關(guān)，不同波長的光線經(jīng)透鏡折射后，焦面位置會有不同，焦距也不同，這種現(xiàn)象影響焦面上像的清晰度，稱為色差。折射望遠鏡只能在一定的波長范圍內(nèi)有好的像質(zhì)。另外，玻璃的透過率和玻璃表面鍍的膜層的透過率或反射率都與波長有關(guān)。因此，反射望遠鏡的性能也有波段的限制。天文望遠鏡必須在規(guī)定的波段上有符合要求的像質(zhì)。

成像質(zhì)量：

由于天文望遠鏡有像差，焦面上的像會變模糊。天文望遠鏡必須有符合要求的像質(zhì)，成像質(zhì)量是望遠鏡的重要指標。