這種望遠鏡通常利用一個凹的拋物面反射鏡將進入鏡頭的光線匯聚后反射到位于鏡筒前端的一個平面鏡上，然后再由這個平面鏡將光線反射到鏡筒外的目鏡里，這樣我們便可以觀測到星空的影像。

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折射望遠鏡的物鏡由透鏡或透鏡組組成。早期物鏡為單片結構，色差和球差嚴重，使得觀看到的天體帶有彩色的光斑。為了減少色差，人們拼命增大物鏡的焦距，1673年，J.Hevelius制造了一架長達46米的望遠鏡，整個鏡筒被吊裝在一根30米高的桅桿上，需要多人用繩子拉著轉動升降。

正像系統(tǒng)分為兩類：棱鏡正像系統(tǒng)和透鏡正像系統(tǒng)。我們常見的前寬后窄的典型雙筒望遠鏡既采用了雙直角棱鏡正像系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的優(yōu)點是在正像的同時將光軸兩次折疊，從而大大減小了望遠鏡的體積和重量。透鏡正像系統(tǒng)采用一組復雜的透鏡來將像倒轉，成本較高，但俄羅斯20×50三節(jié)伸縮古典型單筒望遠鏡既采用設計精良的透鏡正像系統(tǒng)。

單筒望遠鏡，是一種用于觀察遠距離物體的目視光學儀器，能把遠物很小的張角按一定倍率放大，使 之在像空間具有較大的張角，使本來無法用肉眼看清或分辨的物體變清晰可辨。所以，單筒望遠鏡是天文和地面觀測中不可缺少的工具。它是一種通過物鏡和目鏡使入射的平行光束仍保持平行射出的光學系統(tǒng)。古人云：飽暖思觀鳥。當填飽肚子不再成為問題的時候，追求優(yōu)雅的人們發(fā)現(xiàn)欣賞鳥兒美麗的舞蹈比把它們弄熟吃掉有更大的樂趣，于是觀鳥開始成為時尚。人們開始拿著大大小小的觀鳥鏡而不是來到森林沼澤海邊，觀鳥，拍鳥，而不去打擾它們。

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