望远镜原理（分辨光线）

望远镜虽然不是生活当中的必需品，但是想必有很多人都是玩过望远镜的，通过把眼睛可以看到很远地方的东西，但是大家都不知道原理，简单来说，望远镜就是通过分辨光线来达到看远的能力。简而言之，分辨率就是在小视场角度下分辨物体的能力。

让我们来看看它的实际情况:我们将比较从不同望远镜对几颗恒星的观测结果。第一个是直径1000毫米的小型天文台望远镜，然后是直径200毫米的业余望远镜，第三个是24毫米的微型望远镜。它们都能观测到两颗相距2弧秒的恒星，1000毫米的望远镜看起来就像两个小点，200毫米的望远镜也一样，但这些小点变得更大，最后24毫米的望远镜只能看到一个又大又模糊的白点你看不出实际上是两颗恒星。

观察太阳系中不同行星的表面也有同样的效果。例如，如果你用24毫米的小型望远镜观察木星，它的卫星已经消失，它的大红斑几乎看不见。土星也是如此，无论小望远镜放大多少我看到一团糊状物。如果你不知道土星有光环，你可能会想知道它是什么形状。总而言之，对于望远镜来说，直径确实很重要。大型望远镜不仅能发射更多的光来观测黑暗物体，而且理论上角度分辨率也比小型望远镜高得多。

为什么会发生这种情况?一个常见的解释是，光是一种波，根据惠更斯-菲涅耳原理传播，这解释了衍射。惠更斯原理指出，对于波的传播，波面上的每一点都是一个新的二次波面的源。但是惠更斯原理只描述了波的行为，却对波的行为原因只字未提。

如果你真的想了解根本原因，你必须看看能量交换。如果你仔细思考波的场景，你会发现总有从一种能量形式到另一种能量形式的完整和连续的转移。例如，经典单摆通过在动能和势能之间来回切换，进行简谐运动。水面上的波也是如此，它可以由动能产生，动能随着表面张力来回转换，这个过程发生在水面上的每一点上。