大型光學望遠鏡的設計與建造

大型光學望遠鏡的設計與建造 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

[美] Pierre Y.Bely(皮埃爾·Y.貝裏) 編,高昕,王建立,唐嘉 譯
圖書標籤:
  • 光學望遠鏡
  • 大型望遠鏡
  • 望遠鏡設計
  • 望遠鏡建造
  • 天文觀測
  • 光學工程
  • 精密光學
  • 儀器儀錶
  • 天文學
  • 科研設備
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齣版社: 清華大學齣版社
ISBN:9787302412694
版次:1
商品編碼:11788956
品牌:清華大學
包裝:平裝
叢書名: Springer航天技術譯叢
開本:16開
齣版時間:2015-10-01
用紙:膠版紙
頁數:428

具體描述

編輯推薦

  《大型光學望遠鏡的設計與建造》匯集全球近百位專傢智慧,麵嚮天文學研究、高分辨力成像和深空探測,全麵係統的國際專業著作。

內容簡介

  大口徑光學望遠鏡是實現現代天文學研究、高分辨力成像觀測和深空遠距離探測的重要基礎。  《大型光學望遠鏡的設計與建造》從天文應用和工程實現兩個方麵係統介紹瞭大口徑光學望遠鏡設計建造的綜閤知識。書中首先講述瞭天文觀測的基本知識與要求、影響因素、終端設備等內容,提供瞭大型光學望遠鏡設計要求的依據;然後,從工程設計與建造實現的角度重點討論瞭望遠鏡光學及雜光抑製、鏡麵製造與支撐結構、跟蹤架結構、望遠鏡指嚮控製、主動光學與自適應光學等望遠鏡關鍵技術,同時還介紹瞭係統裝調與測試、站址選擇、塔颱建設、項目管理等多方麵內容。  《大型光學望遠鏡的設計與建造》的編者均為有工程經驗的工程師和實際觀測經驗的科學傢,內容覆蓋全麵,對大口徑光學望遠鏡的工程設計和使用具有很強的指導性,為國內天文颱站、望遠鏡研製廠傢及相關行業的研發、設計、製造、應用及管理人員提供瞭一套極具實用價值的參考資料,也非常適閤天文、光學儀器、航天、遙感等領域的科研人員參考閱讀。

目錄

引言
1天文觀測
1.1天文望遠鏡的作用
1.2觀測源特徵
1.2.1強度
1.2.2天空中最關注源的分布
1.3通過大氣的觀測
1.3.1大氣消光
1.3.2大氣輻射
1.3.3大氣摺射
1.3.4大氣擾動: 基本概念
1.3.5大氣擾動: 視寜度物理意義
1.4背景源
1.4.1天空背景
1.4.2大氣背景
1.4.3雜光和探測器背景
1.4.4應對大氣和望遠鏡的熱輻射
1.5信噪比
1.6時間
1.6.1恒星時
1.6.2儒略日
1.7坐標係統
1.8指嚮修正
1.8.1歲差和章動
1.8.2自行
1.8.3視差
1.8.4恒星光行差
1.8.5大氣摺射
1.9望遠鏡指嚮和跟蹤過程
1.9.1目標截獲
1.9.2引導
1.9.3引導星錶
1.10望遠鏡與乾涉儀
參考文獻
書目
2儀器
2.1儀器的主要類型
2.1.1相機
2.1.2光度計
2.1.3偏振計
2.1.4色散型光譜儀
2.1.5法布裏�茬曷薰餛滓�
2.1.6傅裏葉變換光譜儀
2.2可見�倉瀉焱饊講餛�
2.2.1半導體內的光子探測
2.2.2CCD探測器
2.2.3紅外陣列探測器
2.2.4專用探測器的特點
2.3中繼光學
2.4製冷係統
參考文獻
書目
3設計方法與項目管理
3.1項目生命周期
3.2係統工程工具
3.2.1設計參考程序
3.2.2需求逐級“下行”
3.2.3誤差分配
3.2.4端對端計算機仿真
3.2.5可測性和容錯性設計
3.2.6縮比法則
3.2.7成本模型
3.2.8作為設計變量的成本
3.2.9天文觀測平颱性能評價
3.3項目管理
3.3.1一般性原則
3.3.2項目組織
3.3.3項目分解結構
3.3.4項目數據庫
3.3.5采購策略
3.3.6技術開發
3.3.7可靠性
3.3.8質量保證、檢驗和驗證
3.3.9接口文檔
3.3.10結構管理
3.4項目進度錶
3.5風險分析
3.6成本估算和預算編製
3.6.1成本估算方法
3.6.2主要資助機構的財政預算
3.6.3成本估算的準確率
3.6.4多個單元建造
3.6.5擬定預算和資源規劃
參考文獻
書目
4望遠鏡光學係統
4.1光學設計基礎
4.1.1基本原理
4.1.2二次麯麵公式
4.1.3光闌與光瞳
4.1.4初級像差
4.1.5波像差
4.1.6衍射效應
4.1.7像的形成
4.2望遠鏡光學的結構
4.2.1單反射鏡係統
4.2.2兩反射鏡係統
4.2.3三反和四反係統
4.2.4球麵反射鏡係統
4.2.5輔助光學部件
4.3光學誤差分配
4.4像質判據
4.5係統參數確定
4.5.1焦點選擇
4.5.2焦比選擇
4.5.3底闆比例與探測器分辨力的匹配
4.6反射鏡材料
4.6.1材料要求
4.6.2硼矽酸鹽玻璃
4.6.3超低膨脹融石英
4.6.4低膨脹陶瓷玻璃
4.6.5碳化矽
4.6.6鈹
4.6.7鋁
4.7主鏡結構設計
4.7.1主鏡輕量化
4.7.2拼接式光學係統
4.7.3熱效應
4.8主鏡加工
4.8.1計算機控製研磨
4.8.2預應力反射鏡加工
4.8.3主動研磨模成形
4.8.4超精密加工
4.8.5離子束加工
4.8.6快速修正機械變形
4.9加工中的光學錶麵檢測
4.9.1檢測體係
4.9.2主要檢測技術
4.9.3主反射鏡麵形檢測
4.9.4次鏡檢測
4.9.5麯率半徑測量
4.9.6重力影響去除
4.9.7反射鏡的低溫檢測
4.10反射鏡鍍膜與清潔
4.10.1反射鏡清潔
4.10.2鍍膜
參考文獻
書目
5雜光控製
5.1雜光起因
5.2搜尋並定位雜光
5.3消雜光擋闆和光闌
5.3.1孔徑光闌
5.3.2視場光闌
5.3.3利奧光闌
5.3.4消雜光光闌
5.3.5卡塞格林係統的消雜光光闌
5.4散射過程
5.5雜光分析
5.6錶麵散射特性
5.6.1鏡麵散射
5.6.2黑色漫反射錶麵的散射
5.7消除軸外源散射光的例子HST
5.8減少自身輻射引起雜光的例子NGST
5.9地基望遠鏡減少背景熱輻射
參考文獻
書目
6望遠鏡桁架與機構
6.1總則
6.1.1符閤運動學原理的安裝
6.1.2最小不準直
6.1.3預加載的使用
6.1.4加載路徑
6.1.5防“粘滑”和“微偏擺”設計
6.1.6材料選擇
6.1.7無熱化
6.1.8結構設計
6.2設計要求
6.2.1運行模式要求
6.2.2生存條件
6.3主鏡的安裝
6.3.1整體主鏡的安裝
6.3.2拼接式主鏡係統的安裝
6.4望遠鏡“筒”
6.4.1桁架
6.4.2次鏡三腳架和塔架支撐
6.4.3熱效應
6.4.4卡塞格林主鏡“多腳架”
6.4.5主鏡單元
6.5地基望遠鏡支座
6.5.1赤道式支座
6.5.2地平式支座
6.5.3水平式支座
6.5.4固定仰角固定主鏡式支座
6.6地基望遠鏡軸承
6.6.1滾動體軸承
6.6.2液壓軸承
6.7其他機構
6.7.1望遠鏡整體對準
6.7.2光學裝調和對焦設備
6.7.3紅外斬波和視場穩定的主動次鏡
6.7.4平衡係統
6.7.5纜包和纜撚
6.7.6主鏡蓋
6.8安全裝置
6.8.1製動
6.8.2終點擋闆
6.8.3鎖定裝置
6.8.4地震約束
參考文獻
書目
7指嚮和控製
7.1指嚮要求
7.2係統建模
7.2.1一階質量�駁�簧模型
7.2.2中型質量�駁�簧光學機械模型
7.2.3綜閤模型
7.3指嚮伺服係統
7.3.1伺服係統基本原理
7.3.2望遠鏡控製係統的實現
7.3.3乾擾抑製
7.4姿態驅動器
7.4.1地基望遠鏡的驅動
7.4.2空間望遠鏡的姿態驅動器
7.5姿態傳感器和引導係統
7.5.1位置編碼器
7.5.2測速機
7.5.3陀螺儀
7.5.4星跟蹤儀和太陽傳感器
7.5.5引導係統
7.6地基望遠鏡的擾動
7.6.1風的影響: 概述
7.6.2風對望遠鏡結構的影響
7.6.3風對主鏡的影響
7.6.4風對望遠鏡基座(墩)的影響
7.7空間擾動
7.7.1重力梯度力矩
7.7.2氣動力學力矩
7.7.3太陽輻射力矩
7.7.4地磁力矩
7.7.5反作用飛輪擾動
7.7.6其他內部擾動
7.8主動和被動振動控製
7.8.1擾動源的被動隔離
7.8.2主動隔離裝置
7.9天文颱控製軟件
參考文獻
書目
8主動光學與自適應光學
8.1基本原理
8.1.1主動光學及自適應光學的作用
8.1.2主動光學和自適應光學的結構
8.2波麵傳感器
8.2.1夏剋�補�特曼傳感器
8.2.2麯率傳感
8.2.3相位恢復技術
8.3內部度量裝置
8.3.1邊緣傳感器
8.3.2全息光柵塊及角反射係統
8.3.3激光度量係統
8.3.4慣性僞星基準
8.4波麵校正係統
8.4.1精密控製反射鏡
8.4.2主光學的變形
8.4.3專用變形鏡
8.5控製技術
8.6典型主動光學係統的實現
8.6.1VLT主動光學係統
8.6.2拼接式係統的對準、共焦與同相
8.7視寜度校正
8.7.1發展史
8.7.2天然引導星自適應光學
8.7.3激光引導星自適應光學
參考文獻
書目
9熱控製
9.1一般要求
9.2熱環境條件
9.3溫度控製技術
9.4尺寸控製目標的熱控製
9.4.1麵形控製
9.4.2控製光學分離與對齊
9.5避免本地視寜度蛻化
9.5.1白天望遠鏡罩的熱控製
9.5.2暖地闆對視寜度的影響
9.5.3熱源或望遠鏡腔水槽影響視寜度
9.5.4望遠鏡結構冷區造成的視寜度
9.5.5主鏡視寜度
參考文獻
書目
10集成與驗證
10.1集成和驗證的程序、方法和技術
10.1.1驗證方法
10.1.2增量驗證
10.1.3驗證需求矩陣
10.1.4端對端計算機模型驗證
10.2天文颱確認
10.2.1工程驗證
10.2.2科學驗證
參考文獻
書目
11觀測望遠鏡罩
11.1望遠鏡罩的功能和要求
11.2望遠鏡罩總體結構
11.3望遠鏡室的地麵高度
11.4防風和衝刷
11.4.1基本原則
11.4.2擋風玻璃和百葉窗
11.4.3風和水流動研究及其數學模型
11.4.4望遠鏡罩內的聲模型
11.5熱設計
11.5.1基本原則
11.5.2望遠鏡罩錶層熱輻射係數
11.6結構和機械設計
11.6.1裝載箱
11.6.2望遠鏡罩形狀
11.6.3百葉窗
11.6.4轉嚮車和驅動器
11.6.5氣象密封
11.7望遠鏡墩
11.8操作設備
參考文獻
12天文颱選址
12.1地麵還是空間
12.1.1地基建造的優勢
12.1.2空基建造的優勢
12.1.3飛機和氣球
12.1.4各種觀測平颱的能力
12.2地基天文颱的特性需求
12.2.1視寜度
12.2.2未來極大望遠鏡的選址準則
12.3最好天文颱地址的選擇和特性
12.4地麵颱址的評估方法
12.4.1成像質量測試方法
12.4.2微熱傳感器
12.4.3聲波探測器
12.4.4站點氣流可視化
12.4.5無綫電探空儀(聲雷達)
12.4.6大氣的數值模擬
12.4.7光學視寜度監視儀
12.5空間軌道與月球
12.5.1低磁傾角低空運行軌道
12.5.2太陽同步軌道
12.5.3地球靜止軌道和地球同步軌道
12.5.4高地球軌道
12.5.5太陽�駁厙虻詼�拉格朗日點
12.5.6漂移軌道
12.5.7日心橢圓軌道
12.5.8月球
12.5.9太陽�材拘搶�格朗日L2點
12.6太空環境輻射
12.6.1輻射源
12.6.2輻射影響
12.6.3天文颱位置的輻射水平
12.7發射
參考文獻
書目
附錄A通用符號
附錄B基礎數據與單位轉換
附錄C最大望遠鏡
附錄D清晰度
附錄E運動方程的推導
附錄F術語錶

前言/序言

  論述望遠鏡光學的書籍,市麵算不上缺乏。談到設計與建造大型望遠鏡,光學當然是其關鍵元素。當然,這不意味著,隻需要一種關鍵元素就可包打天下。時至今日,望遠鏡體積越來越大,成本越來越高,精密結構、指嚮係統、波麵控製、附屬設備和項目管理等諸多方麵,都變得十分重要,缺一不可。
  當然,這些領域的很多基礎理論與技術知識,都可以在各類專業書籍、期刊文獻和技術報告中找到,似乎不用再撥冗寫什麼望遠鏡方麵的書瞭。然作者及其朋友們,由於多年在此山之操勞與興誌所在,總覺意猶未盡、不吐不快,總想做點什麼,覺得有事可做。本書就嘗試將大型望遠鏡設計與建造的基礎理念與技術,以及相關的基本天文知識和工程原理,首次融匯到一起。目標是涵蓋所有大型望遠鏡設計與建造的重要領域,從天文觀測基礎,到光學、控製、結構、機械與熱工程以及站址選擇和項目管理等專門課題。
  目標既然選得如此寬闊宏大,過深論述顯然不現實。我們力圖為望遠鏡設計與建造提供一個基本而綜閤性的介紹。本書不能代替專業科學技術書籍,但對於想對望遠鏡製造有基本理解的天文學傢、管理者們和係統工程師,本書一定會有幫助,這些天文學傢、管理者和係統工程師可能希望瞭解望遠鏡的製造原理;對有誌於幫助自己的同事在職業訓練中瞭解這方麵基本知識的專傢,本書更會有所斬獲。
  我們慎重選擇從常規視角入手,去研究地麵望遠鏡和空間望遠鏡。
  研究機構和工業企業在這方麵曾有很好的分工與閤作,因此,地麵望遠鏡和空間望遠鏡的設計和製造大多數都是由具有不同文化背景的科學傢、工程師和企業傢們閤作完成的。事實上,很多問題都是相似的,我們覺得,不同文化背景在解決同樣的問題上發揮的作用可能是一大優勢。
  因為我們的目標比較寬泛,所以本書是許多科學傢、工程師和管理者共同編寫完成的。本書沒有采用傳統的一人一章的編寫格式,而是采用從引言到解決辦法的統一的敘事格式。
  最後,為保證客觀性與完整性,再由其他專傢評述與擴展。總之,本書實際上是現今大量活躍在各領域的重要人物的共同作品。名單附後。
  作為編輯,我要感謝空間望遠鏡科學研究所、歐洲南方天文颱的支持,特彆感謝空間望遠鏡科學研究所的AnnFeild提供的圖。還必須感謝Springer Verlag資深編輯LouiseFarkas在書稿編寫過程中提供的寶貴幫助。對所有為本書提供幫助的研究所和工業界同仁誠懇緻謝。最後,感謝我妻子Sally在本書齣版上的大力協助。
  巴爾的摩,馬裏蘭州皮埃爾·Y。貝裏
  2002年10月

《仰望星河:從概念到現實的天文觀測之旅》 簡介: 本書將帶領讀者踏上一段關於人類探索宇宙奧秘的宏偉徵程,從最古老的觀測方式追溯到現代天文颱的璀璨成就。我們不聚焦於具體的望遠鏡設計圖紙與建造細節,而是將目光投嚮更為廣闊的背景:是什麼驅使著我們不斷嚮著星辰大海進發?又是哪些跨越時代的智慧與汗水,纔得以將那些遙不可及的光點轉化為我們手中清晰的圖像與深刻的理解? 本書將首先撥開曆史的迷霧,迴溯那些最早仰望夜空的人們。從古代文明對星象的記錄與解讀,到伽利略首次將透鏡指嚮天穹,那一刻,人類的視野被徹底顛覆。我們將探討早期光學儀器簡陋卻充滿智慧的設計思路,以及它們如何開啓瞭認識宇宙的序章。這部分內容將重現那些充滿傳奇色彩的時刻,展現人類的好奇心如何在有限的工具下迸發齣無限的可能。 隨後,我們將深入理解天文學發展的內在驅動力。是什麼樣的科學問題,促使著天文學傢們不斷渴望更強大的觀測能力?黑洞的引力之謎,係外行星的生命跡象,宇宙的起源與演化,暗物質與暗能量的神秘麵紗……這些宏大的命題,都成為瞭推動觀測技術革新的強大引擎。我們將探討這些前沿科學研究如何指引著觀測設備的發展方嚮,以及每一個重大的科學發現,又是如何反過來激勵著下一代觀測技術的誕生。 本書的重點在於剖析“觀測”這一行為本身所蘊含的科學與藝術。我們將深入探討,在每一次成功的觀測背後,需要剋服的重重挑戰。這不僅僅是關於光學原理或機械工程,更是關於如何從嘈雜的數據中提取有效信息,如何應對地球大氣層的乾擾,如何剋服儀器自身的局限性。我們將以生動的案例,講述天文學傢們如何在無數個夜晚,與寂靜的宇宙進行著無聲的對話,如何用智慧與毅力,一點點地揭示宇宙的真相。 您將瞭解到,天文學的發展並非一條平坦的道路,而是充滿瞭麯摺與突破。我們將迴顧那些改變曆史的觀測事件,例如哈勃望遠鏡的誕生及其對我們宇宙觀的顛覆性影響,或是那些地麵上龐大而精密的射電望遠鏡陣列,它們如何捕捉到比可見光更遙遠、更古老的信息。我們還將探討,隨著科技的進步,人類是如何從簡單的目視觀測,發展到能夠捕捉到電磁波譜的各個波段,從而構建起一個更加全麵、更加立體的宇宙圖景。 此外,本書還將觸及天文學研究中不可或缺的“數據”與“理論”之間的辯證關係。觀測數據是理論的基石,而理論則為觀測提供瞭指引。我們將探討,是如何通過對海量數據的分析,發現宇宙運行的規律,並在此基礎上建立起更為完善的宇宙模型。這其中,數學、物理學、計算機科學等諸多學科的交叉融閤,是推動天文學不斷前進的強大動力。 《仰望星河》將邀請您與那些偉大的科學傢們一同思考,一同感受探索未知世界的激動。我們並非要為您提供一份機械的操作手冊,而是希望能夠點燃您對宇宙的好奇心,激發您對科學精神的敬畏。本書將以一種引人入勝的方式,展現天文學作為一門古老而又充滿活力的學科,是如何不斷挑戰人類的認知邊界,並引領我們走嚮更加深邃的宇宙未來。 閱讀本書,您將收獲的不僅僅是對天文學知識的理解,更是對人類探索精神的贊嘆,以及對我們所處宇宙的全新視角。這是一場關於智慧、勇氣與不懈追求的旅程,一場永不止息的仰望星河之旅。

用戶評價

評分

當我翻開《大型光學望遠鏡的設計與建造》時,我感覺自己就像是進入瞭一個充滿智慧和創新的工程師俱樂部。作者的敘述風格極其獨特,他能夠將枯燥的技術細節,描繪得生動而富有吸引力。在闡述望遠鏡的“赤道儀”和“地平儀”兩種主要跟蹤係統時,他不僅僅是簡單地介紹它們的結構和原理,更是深入分析瞭它們各自的優勢和局限,以及在不同場景下的適用性。我對書中關於“極軸傾角”和“時角”的計算尤其感興趣。作者用清晰的圖錶和公式,解釋瞭如何根據地理位置來調整赤道儀的傾角,以及如何通過精確地跟蹤時角來補償地球的自轉。他甚至還提及瞭一些關於“指嚮誤差”的分析,讓我對望遠鏡跟蹤精度的要求有瞭更深的認識。書中關於“光汙染”和“觀測環境”的章節,更是讓我意識到瞭保護地球環境對天文學研究的重要性。作者詳細闡述瞭人為光源對天文觀測造成的乾擾,以及如何通過優化望遠鏡的設計和選址來盡量減少這種影響。他甚至還引用瞭一些關於“夜間天空亮度”的研究成果,讓我對黑暗天空保護有瞭更深的理解。而且,作者在描述這些復雜的技術時,並沒有使用過於生硬的語言,而是通過大量的實例和類比,將抽象的概念變得具體可感。他將赤道儀的比作“地球的復製品”,將望遠鏡的指嚮係統比作“宇宙的導航儀”。這些生動的比喻,極大地降低瞭理解門檻,讓我能夠輕鬆地領略到科學的魅力。這本書的價值在於,它不僅提供瞭豐富的知識,更傳遞瞭一種嚴謹求實的科學態度,讓我對光學工程的精妙之處有瞭更深的敬意。

評分

《大型光學望遠鏡的設計與建造》這本書,猶如一本百科全書,內容之詳實,讓我受益匪淺。作者在講解望遠鏡的“多通道觀測”和“光譜分析”時,並沒有止步於基本原理的介紹,而是深入探討瞭如何通過集成不同的探測器和分光元件,來同時獲取望遠鏡的圖像信息和光譜信息,從而更全麵地研究天體。我對書中關於“焦比”和“光譜分辨率”的分析尤其感興趣。作者解釋瞭不同焦比的望遠鏡如何影響其光通量和視場,以及如何通過調整分光元件的設計來提高光譜分辨率,從而區分齣天體的細微光譜特徵。他甚至還提及瞭一些關於“探測器技術”的發展,讓我對現代天文學觀測的靈敏度有瞭更深的認識。書中關於“望遠鏡的校準”和“數據處理流程”的章節,更是讓我大開眼界。作者詳細闡述瞭如何通過精確的校準程序,來消除望遠鏡係統中的各種誤差,以及如何利用先進的計算機算法,對海量的觀測數據進行處理和分析,以提取有用的科學信息。他甚至還引用瞭一些關於“機器學習”在天文數據分析中的應用案例,讓我對未來天文研究的發展方嚮有瞭更深的思考。而且,作者在描述這些復雜的技術時,並沒有使用過於晦澀的術語,而是通過大量的實例和類比,將抽象的概念變得具體可感。他將望遠鏡的校準過程比作“給儀器做體檢”,將數據處理流程比作“從沙子中淘金”。這些生動的比喻,極大地提升瞭閱讀的趣味性,讓我能夠輕鬆地遨遊在科學的海洋中。這本書的價值在於,它不僅僅是知識的傳遞,更是一種科學思維的啓迪,讓我看到瞭人類挑戰極限、探索未知的勇氣和智慧。

評分

這本書的齣現,無疑是給光學天文領域注入瞭一劑強心針。當我第一次翻開《大型光學望遠鏡的設計與建造》,就被其宏大的格局和精深的學識深深吸引。作者似乎擁有貫穿古今的視野,從伽利略時代那粗糙的鏡筒,一路梳理到現代那些如巨人般矗立於世界之巔的巨型望遠鏡。他不僅僅是在羅列技術名詞,更是在講述一個關於人類好奇心、智慧與毅力,不斷挑戰極限的史詩。書中對不同類型望遠鏡的起源和發展脈絡的梳理,讓我對它們各自的優勢和局限有瞭更清晰的認識。比如,在介紹施密特-卡塞格林係統時,作者旁徵博引,將其與傳統的摺射式和反射式望遠鏡進行瞭細緻的比較,不僅解釋瞭其光學原理,還深入探討瞭它在解決色差和視場畸變方麵的獨特優勢,以及為什麼它能成為許多現代大型望遠鏡的首選設計。更讓我驚嘆的是,作者對望遠鏡曆史上的關鍵人物,如詹姆斯·韋伯、哈勃等,進行瞭深入的解讀,不僅僅是列齣他們的貢獻,而是剖畫瞭他們所處的時代背景、麵臨的挑戰以及他們的創新思維是如何驅動整個領域前進的。閱讀過程中,我仿佛能感受到那些工程師們在實驗室裏夜以繼日地工作,在設計圖紙上揮灑汗水,在無數次的失敗中尋找突破的艱辛曆程。他對曆史事件的敘述,如同電影般鮮活,讓我對科學發展中的那些“偶然”與“必然”有瞭更深刻的理解。書中還穿插瞭許多引人入勝的科學故事,比如早期望遠鏡製造中遇到的材料難題,以及如何通過材料科學的進步纔得以剋服;或者是在光學元件打磨過程中,如何依靠匠人的精湛技藝和對物理定律的深刻理解,纔能達到前所未有的精度。這些細節的描繪,讓原本枯燥的技術講解變得生動有趣,充滿瞭人文關懷。總而言之,這本書不僅僅是一本技術手冊,更是一部關於人類探索宇宙的壯麗畫捲,它讓我對科學史、科學精神以及人類的創造力有瞭更深層次的敬意。

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第一次捧起《大型光學望遠鏡的設計與建造》,我就被其磅礴的氣勢所摺服。作者仿佛是一位經驗豐富的嚮導,帶領我穿越瞭層層技術迷霧,揭開瞭現代天文望遠鏡神秘的麵紗。他在深入探討望遠鏡的“視場”問題時,不僅僅是簡單地提及瞭不同類型的鏡麵和設計如何影響視場的大小,而是詳細分析瞭如何通過優化光學元件的形狀和排列,來獲得更大、更均勻的視場,從而提高觀測效率。我尤其對書中關於“邊緣畸變”和“視場彎麯”的討論印象深刻。作者用清晰的圖示和公式,解釋瞭這些光學現象是如何産生的,以及如何通過設計上的改進來加以剋服。他對不同類型望遠鏡在視場方麵的優劣勢進行瞭詳細的對比,讓我對每一種設計方案都有瞭更深刻的認識。書中關於“遮擋”效應的分析也讓我大開眼界。作者解釋瞭副鏡、支撐結構以及各種儀器在主鏡前方造成的遮擋,是如何影響望遠鏡的光通量和成像質量的,以及如何通過巧妙的設計來最小化這種影響。他甚至還引用瞭一些關於“衍射”效應的研究,讓我對光學係統的極限有瞭更深的理解。而且,作者在描述這些復雜的光學原理時,並沒有陷入理論的泥沼,而是始終將目光聚焦於實際應用,不斷地將抽象的知識與具體的工程設計聯係起來。他通過大量的實例,展示瞭工程師們是如何運用這些光學原理,來解決實際工程中的難題。這本書的價值在於,它不僅提供瞭豐富的知識,更傳遞瞭一種嚴謹求實的科學態度,讓我對光學工程的精妙之處有瞭更深的敬意。

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《大型光學望遠鏡的設計與建造》這本書,如同一部宏偉的交響麯,將無數科學原理與工程實踐和諧地奏響。作者在講解望遠鏡的“焦點”和“像麵”時,並沒有僅僅停留在理論層麵,而是深入探討瞭如何通過精確的鏡麵控製和補償係統,來確保焦點始終穩定在精確的位置,以及如何設計齣能夠接收和記錄高質量圖像的“像麵”。我對書中關於“焦深”和“離焦”的分析特彆感興趣。作者解釋瞭這些概念是如何影響成像質量的,以及如何通過調整望遠鏡的參數來優化焦深,從而獲得更清晰銳利的圖像。他甚至還提及瞭一些關於“光學像差”的分類和補償方法,讓我對不同類型的像差及其對成像的影響有瞭更深的認識。書中關於“視寜度”和“大氣湍流”的章節,更是讓我驚嘆於大自然的力量以及人類應對自然挑戰的智慧。作者詳細闡述瞭大氣湍流是如何擾亂光綫,導緻圖像模糊不清的,並介紹瞭多種先進的技術,如自適應光學和多波段閤成,來剋服這一難題。他甚至還引用瞭一些關於“湍流模型”的研究成果,讓我對大氣物理學有瞭更深的瞭解。而且,作者在描述這些復雜的技術時,並沒有使用過於生硬的語言,而是通過形象的比喻和生動的敘述,將抽象的概念變得容易理解。他將望遠鏡的精密聚焦係統比作高精度測量儀,將自適應光學係統比作能夠實時“糾正”圖像的“魔法”。這些生動的比喻,極大地提升瞭閱讀的趣味性,讓我能夠輕鬆地遨遊在科學的海洋中。這本書的價值在於,它不僅僅是知識的傳遞,更是一種科學精神的熏陶,讓我看到瞭人類挑戰極限、探索未知的勇氣和智慧。

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這本《大型光學望遠鏡的設計與建造》給我的震撼,是一種發自內心的敬畏。作者的文字功底極佳,他能夠將極其復雜的技術概念,用一種既嚴謹又富有感染力的方式呈現齣來。在介紹望遠鏡的成像係統時,他不僅僅是列齣各種透鏡和反射鏡的組閤,而是深入探討瞭不同設計方案的優劣,例如如何通過優化麯率半徑、焦距以及鏡麵間距,來最大限度地減少像差,從而獲得更加清晰銳利的圖像。我對書中關於“視寜度”的講解印象尤為深刻。作者詳細分析瞭大氣湍流對望遠鏡成像的影響,並介紹瞭多種旨在消除或減弱這種影響的技術,從早期的“凝固空氣”假想到現代的“實時相位校正”。他甚至還引述瞭一些關於大氣湍流模型的研究成果,讓我對這一領域的科學研究有瞭更深的認識。書中還詳細介紹瞭望遠鏡的“指嚮精度”和“跟蹤精度”是如何實現的,以及需要哪些伺服係統、編碼器和慣性測量單元的協同配閤。這些工程上的細節,揭示瞭望遠鏡不僅僅是一個巨大的“眼睛”,更是一個極其精密的“手臂”,需要以令人難以置信的精度去捕捉遙遠的光綫。作者對於望遠鏡數據采集和處理係統的講解也相當到位,從光電探測器的工作原理,到如何將原始數據轉化為有用的科學信息,每一個環節都闡述得清晰明瞭。他甚至還提及瞭實時數據分析和視場拼接等高級技術,讓我對現代天文觀測的效率有瞭新的認識。這本書的價值在於,它不僅僅告訴我們“是什麼”,更重要的是告訴我們“為什麼”和“如何做到”,讓我對大型光學望遠鏡的每一個組成部分,都有瞭更加全麵和深刻的理解。

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這本書的深度和廣度,絕對超齣瞭我最初的預期。作者在《大型光學望遠鏡的設計與建造》一書中,並沒有止步於對基本光學原理的介紹,而是直接將讀者帶入瞭現代天文望遠鏡的設計前沿。他在闡述分塊式主鏡的設計理念時,不僅僅提到瞭其在剋服製造和運輸限製方麵的必要性,更詳細地分析瞭如何通過復雜的傳感器和控製係統來確保這些獨立的鏡片能夠協同工作,形成一個完美的光學整體。我尤其對關於主動光學和自適應光學的章節印象深刻。作者用極其詳盡的語言,解釋瞭這些技術如何通過實時監測和調整望遠鏡的鏡麵形狀,來補償地球大氣湍流對成像質量造成的嚴重影響。他甚至引用瞭一些具體的工程案例,比如位於夏威夷莫納剋亞火山頂的望遠鏡,是如何利用先進的自適應光學係統,獲得超越太空望遠鏡的地麵觀測能力的。這種對具體技術的深入剖析,結閤理論的講解,讓我的理解更加立體和深刻。他對於大型望遠鏡支撐結構的講解也十分到位,分析瞭如何設計齣既能承受巨大鏡麵重量,又能精確地指嚮天體的復雜機械係統,同時還要考慮熱膨脹、振動等各種因素的影響。這不僅僅是力學知識的堆砌,更是對精密工程學的極緻展現。書中對望遠鏡選址的考量也讓我大開眼界,例如對大氣透明度、視寜度、光汙染以及地質穩定性的詳細分析,讓我明白瞭為什麼那些最頂級的望遠鏡總是建在人跡罕至的高原之上。這些看似與光學設計無關的因素,實則對望遠鏡的最終性能有著至關重要的影響。而且,作者在描述這些復雜技術時,並沒有使用過於晦澀的術語,而是通過生動形象的比喻和清晰的邏輯推理,使得即使是光學領域非專業人士,也能大緻理解其中的奧妙。這本書就像一位經驗豐富的老工程師,循循善誘地將他的知識和經驗傳授給你,讓你在不知不覺中,領悟到一項項偉大工程背後的智慧結晶。

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《大型光學望遠鏡的設計與建造》這本書,仿佛打開瞭一扇通往宇宙深處的大門,讓我得以窺探那些隱藏在浩瀚星空背後的工程奇跡。作者在講述望遠鏡的“光機電一體化”設計理念時,簡直是將工程學的各個分支融會貫通。他詳細闡述瞭如何通過精密的機械結構來支撐起巨大的光學元件,如何在極端溫度變化下保持結構的穩定性,以及如何通過先進的控製係統來精確地指嚮目標並進行長時間的跟蹤。我對書中關於“載荷”和“應力”的分析特彆感興趣,作者用清晰的圖錶和公式,解釋瞭如何計算和分配望遠鏡各個部件的受力情況,以確保其在承受自身重量和外界環境影響的同時,不會産生過度的變形。他甚至還深入到材料學的範疇,分析瞭不同閤金在強度、剛度和熱膨脹係數方麵的差異,以及它們如何被用於製造望遠鏡的關鍵部件。書中關於“熱管理”的章節也讓我受益匪淺,作者闡述瞭如何通過主動和被動的冷卻係統,將望遠鏡內部的溫度控製在一個極小的範圍內,以避免溫度波動對光學性能造成的影響。他甚至還提及瞭一些關於“熱平衡”的工程設計原則,讓我對望遠鏡的穩定性有瞭更深層次的理解。而且,作者在描述這些復雜係統時,並沒有使用過於抽象的語言,而是通過大量的實例和類比,將抽象的概念變得具體可感。例如,他將望遠鏡的指嚮係統比作高精度手錶中的擺輪,將自適應光學係統比作可以實時糾正鏡頭畸變的“智能眼睛”,這些生動的比喻,極大地降低瞭理解門檻,讓我能夠輕鬆地遨遊在科學的海洋中。這本書不僅僅是技術知識的傳授,更是一種科學思維的啓迪,讓我看到瞭人類智慧和創造力的無限可能。

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《大型光學望遠鏡的設計與建造》這本書,給我帶來的不僅僅是知識的增長,更是一種對人類探索精神的由衷贊嘆。作者在講述望遠鏡的“集成化設計”和“模塊化建造”理念時,並沒有簡單地羅列技術名詞,而是深入探討瞭這些理念如何能夠提高建造效率、降低成本,並方便未來的升級和維護。我對書中關於“係統工程”和“項目管理”的討論尤其感興趣。作者用清晰的邏輯和大量的案例,解釋瞭如何將一個龐大而復雜的工程項目,分解成可管理的小模塊,並協調各個團隊之間的閤作,以確保項目能夠按時、按質、按預算完成。他甚至還提及瞭一些關於“風險評估”和“應急預案”的製定,讓我對大型工程項目的挑戰有瞭更深的認識。書中關於“國際閤作”和“科學倫理”的章節,更是讓我思考到科學研究不僅僅是技術問題,更是社會問題。作者詳細闡述瞭不同國傢和地區在大型望遠鏡項目中的閤作模式,以及如何在全球化的背景下,平衡科學利益和國傢利益。他甚至還引用瞭一些關於“科學數據共享”和“開放獲取”的討論,讓我對未來科學研究的開放性和協作性有瞭更深的期待。而且,作者在描述這些復雜的技術和理念時,並沒有使用過於生硬的語言,而是通過大量的實例和類比,將抽象的概念變得具體可感。他將望遠鏡的建造過程比作“搭建一座通嚮宇宙的橋梁”,將工程師團隊比作“一支攻剋難題的特種部隊”。這些生動的比喻,極大地降低瞭理解門檻,讓我能夠輕鬆地領略到科學的魅力。這本書的價值在於,它不僅僅是知識的傳遞,更是一種對人類集體智慧和協作精神的頌揚,讓我看到瞭通過共同努力,我們可以實現多麼宏偉的目標。

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讀完《大型光學望遠鏡的設計與建造》,我感覺自己好像也經曆瞭一場波瀾壯闊的科學探索之旅。作者的敘述方式極其引人入勝,他仿佛將我帶入瞭一個充滿挑戰和創新的工程現場。在討論巨型望遠鏡的鏡麵製造工藝時,作者並沒有簡單地提及拋光技術,而是深入到每一個環節,從材料的選擇、粗加工的精度要求,到最終的納米級拋光,再到鍍膜的工藝,每一個步驟都描寫得細緻入微,讓我對製造這些精密光學元件的難度有瞭切身體會。他甚至還提到瞭不同年代的材料科學進步,是如何一步步推動瞭大型鏡麵製造的邊界。我特彆喜歡書中關於減震和溫度控製係統的章節。作者闡述瞭如何通過復雜的液壓係統、隔振平颱以及精確的溫度控製,來確保望遠鏡在極端環境下依然能夠保持亞微米級的穩定性。這些細節的描寫,讓我深刻體會到建造一颱能夠“看清”宇宙奧秘的儀器,需要剋服多少意想不到的工程難題。書中的一些案例分析,比如某個國際閤作項目在建設過程中遇到的預算超支和技術瓶頸,以及團隊是如何通過創新性的解決方案來剋服這些睏難的,都為我提供瞭寶貴的經驗和啓示。作者並沒有迴避科學工程中存在的挑戰和失敗,反而將其作為學習和成長的機會來展現,這讓這本書充滿瞭真實感和勵誌色彩。他對不同國傢和地區在大型望遠鏡項目中的競爭與閤作關係的梳理,也讓我看到瞭國際科學交流的復雜性和重要性。這本書不僅僅是關於技術,它更是關於人類如何通過協作、智慧和不懈的努力,去實現看似不可能的目標。我強烈推薦這本書給任何對科學工程、天文探索或者宏偉項目管理感興趣的人。

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正版圖書,好好學習

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非常專業的一本書,對望遠鏡的介紹比較全麵

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好書,值得購買。價格稍微有點貴,一分錢一分貨嘛。

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對全麵瞭解望遠鏡設計有很大幫助

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正是所需要的!!

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非常專業的一本書,對望遠鏡的介紹比較全麵

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可以

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滿懷期待,但書確實受到瞭損傷,封麵變形瞭,還都是灰,比滿意

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非常專業的一本書,對望遠鏡的介紹比較全麵

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