单筒望远镜是一种通过收集电磁波来观察遥远物体的仪器。在日常生活中，望远镜主要指光学望远镜。但是在现代天文学中，天文望远镜包括了射电望远镜，红外望远镜，X射线和伽玛射线望远镜 。现代天文望远镜的概念又进一步地延伸到了引力波，宇宙射线和暗物质的领域。
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折射望远镜的物镜由透镜或透镜组组成。早期物镜为单片结构，色差和球差严重，使得观看到的天体带有彩色的光斑。为了减少色差，人们拼命增大物镜的焦距，1673年，J.Hevelius制造了一架长达46米的望远镜，整个镜筒被吊装在一根30米高的桅杆上，需要多人用绳子拉着转动升降。
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所有的光学仪器由照相机到双筒望远镜，由单筒望远镜到显微镜都要透过镜头的镜片才有办法去观察主体，我们期望得到的影像并非只是物体的轮廓线，而是主体的每一个线条，为了达到这个目的，我们会在物镜中放入两片或三片玻璃，甚至于是四片或者是更多（例如是摄影用的镜头）将它们组合在一起。重点在于要得到好的视觉效果，重要的技术在于光学的运算，也就是说加入物镜的每个镜片它的弧度与折射率都会对终的结果产生影响。
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