Telescope - Telescope (English spelling)

Japanese: 望遠鏡 - ぼうえんきょう（英語表記）telescope

An optical instrument for magnifying distant objects. In principle, it consists of an objective lens and an eyepiece, and the real image of a distant object formed by the objective lens is viewed as a virtual image magnified by the eyepiece. There are two types of astronomical telescopes for observing stars and the sun: refracting telescopes that use lenses in the main optical system, and reflecting telescopes that use a concave reflector instead of an objective lens; most large ones are the latter. There are also specialized telescopes such as radio telescopes that capture radio waves emitted from celestial bodies, and ultraviolet telescopes (→Ultraviolet astronomy) and X-ray telescopes (→X-ray astronomy) that are designed for observations from outside the atmosphere.
The optical telescope was invented in Europe in the early 17th century. Galileo Galilei built the so-called Galilean telescope, which used a convex lens for the front objective lens and a concave lens for the rear eyepiece in a single tube, and observed the surface of the moon and the moons of Jupiter. Then, in 1611, German astronomer Johannes Kepler invented the Kepler telescope, an improved version of the Galilean telescope. The Kepler telescope used a convex lens for the eyepiece as well, which gave it a wide field of view and allowed for high magnification, even though it produced an inverted real image. This type was structurally perfect and became the basis for the refracting telescope, and it has not been significantly modified in subsequent developments. By the end of the 19th century, a 40-inch (about 102 cm) diameter telescope, which was said to be the limit of the size of a refracting telescope, was built at the University of Chicago's Yerkes Observatory. Reflecting telescopes use mirrors to collect and focus light, and after British astronomer William Herschel used one to discover Uranus in 1781, they came into widespread use and became the dominant astronomical observation instrument of the 20th century. Large reflecting telescopes include the 236-inch (about 6 m) telescope at the Zelenchukskaya Observatory in the North Caucasus in Russia, and the 200-inch (about 5 m) Hale Telescope (→Hale Observatory) on Mount Palomar in California, USA.
Another type of optical telescope, the catadioptric telescope, is called the Schmidt telescope (→ Schmidt camera), which combines a corrective lens and a reflector and was invented by Bernhard V. Schmidt of Germany in 1930. The Schmidt telescope has a quartic lens in front of a spherical reflector to correct spherical aberration, which not only provides a wide field of view and high resolution, but also increases brightness, making it an ideal instrument for astronomical observations.
The Earth's atmosphere transmits not only visible light, but also radio waves with wavelengths ranging from 1 mm to approximately 10 m from many celestial bodies, including stars, galaxies, and quasars. Radio telescopes are instruments that use these radio waves to study celestial bodies. Radio waves from space are very weak, so special equipment such as huge parabolic antennas is required to capture these radio waves. The largest single device is the fixed spherical radio reflector with a diameter of 304 m at the Arecibo Observatory in Puerto Rico.
In addition, infrared telescopes that observe electromagnetic waves with wavelengths somewhat longer than visible light, and ultraviolet and X-ray telescopes that capture ultraviolet, X-ray, and gamma rays that cannot be observed on the ground have been developed and are installed on satellites in orbit around the Earth. The structure of an ultraviolet telescope is similar to that of a reflecting telescope, but it requires a special coating to give the optical surface high reflectivity. The Hubble Space Telescope, which the United States launched into Earth orbit using the Space Shuttle in April 1990, is an ultraviolet telescope. X-ray telescopes, which are used to observe neutron stars, supernova remnants, galaxy clusters, and other high-energy celestial systems, are fundamentally different in design from traditional optical telescopes. X-rays have such high energy that X-ray photons cannot be focused with a lens, and if you try to observe them with a normal reflecting telescope, they will pass through the mirror. X-ray telescopes are equipped with highly polished cylindrical mirrors that reflect the incoming photons at a very low angle on the focal plane, usually a shallow contact angle of 4° or less, and the image formed is recorded by an electronic detector. Practical X-ray telescopes include the Einstein satellite or Einstein observatory, HEAO-2 (High Energy Astronomy Observatory).

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Japanese:

遠方にある物体を拡大して見るための光学器械。原理的には対物レンズと接眼レンズとからなり，対物レンズでつくられた遠方の物体の実像を接眼レンズで拡大された虚像として見るようになっている。星や太陽を観察するための天体望遠鏡には主光学系にレンズを使った屈折望遠鏡と，対物レンズの代わりに凹面反射鏡を使った反射望遠鏡があり，大型のものはほとんど後者である。また特殊なものとして天体から放射される電波をとらえる電波望遠鏡，大気圏外からの観測を前提とした紫外線望遠鏡（→紫外線天文学）や X線望遠鏡（→X線天文学）などもある。
光学望遠鏡は 17世紀初めのヨーロッパで発明された。ガリレオ・ガリレイは 1本の管中の前方の対物レンズに凸レンズを，後方の接眼レンズに凹レンズを使ったいわゆるガリレイ式望遠鏡をつくり，月面や木星の衛星を観測した。ついで 1611年，ドイツの天文学者ヨハネス・ケプラーがガリレイ式望遠鏡の改良型であるケプラー式望遠鏡を考案した。ケプラー式望遠鏡は，接眼レンズにも凸レンズを採用したもので視野を広く，また倒立実像ではあるが拡大率も高くできるという特色をもっていた。この型は構造的に完成されたもので屈折望遠鏡の基礎となり，その後の発展においても大きな改変はなされなかった。19世紀末までには屈折望遠鏡の大きさの限界といわれた口径 40インチ（約 102cm）のものがシカゴ大学ヤーキズ天文台に建造された。反射望遠鏡は，光が鏡によって集められて焦点を結ぶものであり，イギリスの天文学者ウィリアム・ハーシェルがこの型の望遠鏡を使用して 1781年に天王星を発見したあと，広く使われるようになり，20世紀における有力な天文観測機器となった。世界の大反射望遠鏡には，ロシアの北カフカスにあるゼレンチュクスカヤ天文台の口径 236インチ（約 6m）のものや，アメリカ合衆国のカリフォルニアにあるパロマ山の口径 200インチ（約 5m）のヘール望遠鏡（→ヘール天文台）などがある。
もう一つの光学望遠鏡である反射屈折望遠鏡はシュミット望遠鏡（→シュミットカメラ）と呼ばれ，補正レンズと反射鏡を組合せたものでドイツのベルンハルト・V.シュミットにより 1930年に発明された。シュミット望遠鏡は球面収差を補正するための四次曲面レンズが球面状の反射鏡の前に配置され，広い視野と高解像力を得られるばかりでなく明るさも上げることができ，天文観測に理想的な機器となっている。
地球の大気は可視光線だけでなく，恒星，銀河，クエーサーを含めた多くの天体からの 1mmからおよそ 10mにまでわたる波長の電波も透過する。これらの電波を利用して天体を研究するための装置が電波望遠鏡である。宇宙からの電波は非常に微弱なのでこれらの電波をとらえるのには巨大なパラボラアンテナなどの特殊な装置が必要とされるが，その最大の単体装置としてはプエルトリコのアレシボ天文台にある直径 304mの固定球面電波反射鏡がある。
このほか可視光線よりもいくらか長い波長の電磁波を観測する赤外線望遠鏡や地上では観測できない紫外線，X線，γ線をとらえるための紫外線望遠鏡や X線望遠鏡などが開発され，地球を回る軌道衛星に搭載されている。紫外線望遠鏡の構造は反射望遠鏡と似ているが，光学面に高い反射性を付与するための特殊な被覆加工（コーティング）を必要とする。1990年4月，アメリカがスペースシャトルを使って地球軌道に打ち出したハッブル宇宙望遠鏡はこの紫外線望遠鏡である。中性子星，超新星の残存物，銀河集団やその他の高エネルギー天体系を観測するための X線望遠鏡は，伝統的な光学望遠鏡とは根本的に設計が異なる。X線は非常に高いエネルギーをもつので，X線光子をレンズで集束させることはできず，通常の反射望遠鏡で観測しようとしても鏡を透過してしまう。X線望遠鏡は，焦点面上にきわめて低い角度，通常は 4°以下の浅い接触入射角で入ってくる光子を反射するために高度に研磨された円筒鏡を装備しており，形成される像は電子的な検出器で記録される。実用化された X線望遠鏡には，アインシュタイン衛星またはアインシュタイン天文台と呼ばれる HEAO-2（高エネルギー天体観測衛星 High Energy Astronomy Observatory。→X線観測衛星）がある。

出典　ブリタニカ国際大百科事典小項目事典ブリタニカ国際大百科事典小項目事典について　情報

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