常见的反射式望远镜系统通常为牛顿式或卡塞格林式。通过凹面镜作为主镜汇聚光线成像，避免了使用透镜带来的色差。
一种牛顿反射式望远镜
当同时代的科学家在通过无限拉伸望远镜的长度来减少色差的时候，牛顿认为折射式望远镜的色差是无法消除的。所以他将一块 2.5 cm 的铜锡砷合金打磨成球面，并用一块平面镜至于焦点前，将焦点引出镜筒，于 1668 年成功制作出第一台反射式望远镜，称为牛顿式望远镜，这种结构是最常见的反射式望远镜。1672 年，由卡塞格林发表了一种主镜为抛物面镜，副镜为双曲面镜的结构，这种结构将光路折叠起来，结构非常紧凑。
值得注意的是，牛顿并不是第一位设计出反射式望远镜的人，格里高利于 1663 年在光学进展（Optica Promota) 上发表了利用两个凹面镜在主镜后成正像的光学系统。该设计主镜为抛物面镜，副镜放在焦点后，为凹椭球镜，这种结构被称为格里高利式。由于该设计所有面都是非球面，格里高利并没有强大的动手能力，制作出的望远镜无法使用，直到 10 年后，该结构才由胡克制作成功。
现代的牛顿式反射镜使用抛物面镜作为主镜，平行光将汇到焦点上，避免了球面镜导致光线不能汇聚成一点造成的球差（如下图）。但是偏离轴心位置的星星会变形成彗星一样的形状，称为彗差。
牛顿式反射镜光学原理。其主镜为抛物面镜，可以很好地将光线汇聚到一点
反射式望远镜使用镜面成像，光线不通过透镜，所以也不需要特別的玻璃。口径相同的情况下，牛顿式望远镜价格更便宜。由于反射镜面精度会严重影响成像，镜面加工精度是评价反射式望远镜的重要指标之一。现代的牛顿反射镜不再使用沉重的金属为主镜，而是使用玻璃镀铝作为主镜。由于反射镜需要副镜，被搬运后都需要调整光轴，操作起来比较麻烦。
几乎所有大型研究级望远镜都是反射镜，比如著名的哈勃望远镜就采用了卡塞格林式反射望远镜（如下图）。其中的原因，主要还是反射镜相对于折射镜的几个关键优点：无色差、成本低、口径能够更大。
哈勃望远镜的光学原理。采用了卡塞格林式反射镜
廉价的反射镜会使用球面镜，虽然没有色差，但是加工精度低，像差严重，某些型号甚至无法对焦，体验远低于低端折射镜。在经济条件允许情况下，请尽量选择抛物面反射镜。
排版：王中汉 / 陈生
北京市海淀区天文协会 监制
看着就买不起![[s-57]](https://www.bokeyuan.net/pic/image/emoji/cas/57.png)