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分為兩種類型：由凹透鏡作目鏡的稱伽利略望遠(yuǎn)鏡；由凸透鏡作目鏡的稱開普勒望遠(yuǎn)鏡。開普勒式望遠(yuǎn)鏡的基本原理是首先遠(yuǎn)處的光線進(jìn)入物鏡的凸透鏡， 次成倒立、縮小的實(shí)像，相當(dāng)于照相機(jī)；然后這個(gè)實(shí)像進(jìn)入目鏡的凸透鏡，第2次成正立、放大的虛像，這相當(dāng)于放大鏡。

因單透鏡物鏡色差和球差都相當(dāng)嚴(yán)重，現(xiàn)代的折射望遠(yuǎn)鏡常用兩塊或兩塊以上的透鏡組作物鏡。其中以雙透鏡物鏡（普通消色差望遠(yuǎn)鏡）應(yīng)用*普遍。它由相距很近的一塊冕牌玻璃制成的凸透鏡和一塊火石玻璃制成的凹透鏡組成，對(duì)兩個(gè)特定的波長完全消除位置色差，對(duì)其余波長的位置色差也可相應(yīng)減弱

在滿足一定設(shè)計(jì)條件時(shí)，還可消去部分球差和彗差。由于剩余色差和其他像差的影響，雙透鏡物鏡的相對(duì)口徑較小，一般為1/15-1/20，很少大于1/7，可用視場(chǎng)也不大?？趶叫∮?厘米的雙透鏡物鏡可將兩塊透鏡膠合在一起，稱雙膠合物鏡，留有一定間隙未膠合的稱雙分離物鏡 。為了增大相對(duì)口徑和視場(chǎng)，可采用多透鏡物鏡組。對(duì)于伽利略望遠(yuǎn)鏡來說，結(jié)構(gòu)非常簡單，光能損失少。鏡筒短，很輕便。而且成正像，但倍數(shù)小視野窄，一般用于觀劇鏡和玩具望遠(yuǎn)鏡。對(duì)于開普勒望遠(yuǎn)鏡來說，需要在物鏡后面添加棱鏡組或透鏡組來轉(zhuǎn)像，使眼睛觀察到的是正像。一般的折射望遠(yuǎn)鏡都是采用開普勒結(jié)構(gòu)。由于折射望遠(yuǎn)鏡的成像質(zhì)量在同樣口徑下比反射望遠(yuǎn)鏡好，視場(chǎng)大，使用方便，易于維護(hù)，中小型天文望遠(yuǎn)鏡及許多 儀器多采用折射系統(tǒng)，但大型折射望遠(yuǎn)鏡制造起來比反射望遠(yuǎn)鏡困難得多，因?yàn)橐睙挻罂趶降?透鏡非常困難，且存在玻璃對(duì)光線的吸收問題，并且主鏡鏡片會(huì)因?yàn)橹亓Χl(fā)生形變，造成光學(xué)質(zhì)量不佳，所以大口徑望遠(yuǎn)鏡都采用反射式
伽利略望遠(yuǎn)鏡