射電望遠(yuǎn)鏡的原理是什么？

射電望遠(yuǎn)鏡的原理是通過收集太陽系外的電磁輻射來研究宇宙中的物質(zhì)和能量。它們可以通過收集比可見光更高的電磁輻射來觀測更遠(yuǎn)的宇宙空間，從而使我們能夠觀測到比可見光更遙遠(yuǎn)的宇宙空間中的星系、星云、黑洞和其他類型的活動物質(zhì)。

射電望遠(yuǎn)鏡原理，射電望遠(yuǎn)鏡的原理

1、射電望遠(yuǎn)鏡的原理與衛(wèi)星電視天線接收器的原理大同小異，它通過接收來自遙遠(yuǎn)天體的電磁輻射信號，分析其強(qiáng)度，頻譜和偏振來進(jìn)行研究。

2、其主要有兩個基本指標(biāo)——分辯率和靈敏度。

3、從光學(xué)中，我們知道望遠(yuǎn)鏡的分辯率與波長λ成正比，與望遠(yuǎn)鏡的口徑D成反比。

4、由于光學(xué)望遠(yuǎn)鏡是工作在波長為微微米的數(shù)量級上，而射電望遠(yuǎn)鏡工作在毫米數(shù)量級上，之間相差10000倍，那么要達(dá)到同樣的分辯率，射電望遠(yuǎn)鏡的口徑（孔徑）就要比光學(xué)望遠(yuǎn)鏡大一萬倍。

5、好在，由于運用了射電干涉儀，可以用相距很遠(yuǎn)兩地的射電望遠(yuǎn)鏡之間的直線距離代替望遠(yuǎn)鏡的真實孔徑。

6、這種技術(shù)叫做甚長基線干涉。

7、它可以使有效口徑大到幾千公里甚至更遠(yuǎn)，從而大大提高了分辯率，使人們有可能看到天體的精細(xì)結(jié)構(gòu)。

8、然而有得必有失，靈敏度在分辯率提高的同時卻降低了。

9、靈敏度取決于射電望遠(yuǎn)鏡的有效面積，天線造的越大，其靈敏度越高。

10、然而由于射電干涉儀的運用，我們用兩地望遠(yuǎn)鏡之間的直線（基線）長度來代替真實孔徑，卻沒有增大與其對應(yīng)的天線的有效面積，從而使射電望遠(yuǎn)鏡靈敏度成倍下降，這也就決定了射電天文學(xué)的研究對象——主要是對高能天體觀測以及對射電天文譜線的分析。

11、 射電望遠(yuǎn)鏡是接收天體射出的無線電波的望遠(yuǎn)鏡。

12、它由兩部分組成：一面或多面天線和一臺靈敏度很高的無線電接收機(jī)。

13、天線所起的作用相當(dāng)于光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡的透鏡或反射鏡。

14、接收機(jī)的作用是把從天線傳來的無線電波放大，并轉(zhuǎn)變成能用儀器記錄的信號或?qū)o線電波進(jìn)行拍照。

15、 電磁波信號，主要是微波波段——頻率為GHz量級，波長為厘米或毫米級。

16、光波波段頻率更高，波長更短（幾百納米）。

17、 1931年，在美國新澤西州的貝爾實驗室里，負(fù)責(zé)專門搜索和鑒別電話干擾信號的美國人KG·楊斯基發(fā)現(xiàn)：有一種每隔23小時56分04秒出現(xiàn)最大值的無線電干擾。

18、經(jīng)過仔細(xì)分析，他在1932年發(fā)表的文章中斷言：這是來自銀河中射電輻射。

19、由此，楊斯基開創(chuàng)了用射電波研究天體的新紀(jì)元。

20、當(dāng)時他使用的是長30.5米、高3.66米的旋轉(zhuǎn)天線陣，在14.6米波長取得了30度寬的 “扇形”方向束。

21、此后，射電望遠(yuǎn)鏡的歷史便是不斷提高分辯率和靈敏度的歷史。

22、 自從楊斯基宣布接收到銀河的射電信號后，美國人G·雷伯潛心試制射電望遠(yuǎn)鏡，終于在1937年制造成功。

23、這是一架在第二次世界大戰(zhàn)以前全世界獨一無二的拋物面型射電望遠(yuǎn)鏡。

24、它的拋物面天線直徑為9.45米，在1.87米波長取得了12度的 “鉛筆形”方向束，并測到了太陽以及其它一些天體發(fā)出的無線電波。

25、因此，雷伯被稱為是拋物面型射電望遠(yuǎn)鏡的首創(chuàng)者。

26、 射電望遠(yuǎn)鏡是觀測和研究來自天體的射電波的基本設(shè)備，它包括：收集射電波的定向天線，放大射電信號的高靈敏度接收機(jī)，信息記錄，處理和顯示系統(tǒng)等等。

27、射電望遠(yuǎn)鏡的基本原理和光學(xué)反射望遠(yuǎn)鏡相信，投射來的電磁波被一精確鏡面反射后，同相到達(dá)公共焦點。

28、用旋轉(zhuǎn)拋物面作鏡面易于實現(xiàn)同相聚集。

29、因此，射電望遠(yuǎn)鏡的天線大多是拋物面。

30、 射電觀測是在很寬的頻率范圍內(nèi)進(jìn)行，檢測和信息處理的射電技術(shù)又較光學(xué)波希靈活多樣，所以，射電望遠(yuǎn)鏡種類更多，分類方法多種多樣。

31、例如按接收天線的形狀可分為拋物面、拋物柱面、球面、拋物面截帶、喇、螺旋 、行波、天線等射電望遠(yuǎn)鏡；按方向束形狀可分為鉛筆束、扇束、多束等射電望遠(yuǎn)鏡；按觀測目的可分為測繪、定位、定標(biāo)、偏振、頻譜、日象等射電望遠(yuǎn)鏡；按工作類型又可分為全功率、掃頻、快速成像等類型的射電望遠(yuǎn)鏡。

射電望遠(yuǎn)鏡是根據(jù)什么原理？

射電望遠(yuǎn)鏡的原理與衛(wèi)星電視天線接收器的原理大同小異，它通過接收來自遙遠(yuǎn)天體的電磁輻射信號，分析其強(qiáng)度，頻譜和偏振來進(jìn)行研究。其主要有兩個基本指標(biāo)——分辯率和靈敏度。從光學(xué)中，我們知道望遠(yuǎn)鏡的分辯率與波長λ成正比，與望遠(yuǎn)鏡的口徑D成反比。由于光學(xué)望遠(yuǎn)鏡是工作在波長為微微米的數(shù)量級上，而射電望遠(yuǎn)鏡工作在毫米數(shù)量級上，之間相差10000倍，那么要達(dá)到同樣的分辯率，射電望遠(yuǎn)鏡的口徑（孔徑）就要比光學(xué)望遠(yuǎn)鏡大一萬倍。

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