成像原理和光路图其他答主已经解释的很清楚了。这里对市面上的细分类型做一些讨论。
首先折射式望远镜是肯定有色差的,几百年前伽利略制作折射望远镜的时代就已经存在了。当时为了减小色差,方法就是提高焦比,即小口径大焦距。所以那个时代以来一直到现在,折射式望远镜的镜筒都是偏细长的。观看角度就是放大倍数可以较大,但同光口径小,看到的景物很暗,一些低亮度星体就看不到了。
为解决色差问题,人们做了很多努力。几百年前人们就发现了负色差效应,于是制作了负色差镜片,用以抵消折射式望远镜的色差。但这个抵消多少会有误差,所以只能减小而不能完全消除。现代的利用负色差制作的消色差透镜已经应用非常广泛了。以至于业余折射式望远镜几乎都用到了。而各类目镜里也几乎全部用到了。高端的消色差透镜类别叫APO。价格非常昂贵,性价比低到堪比智商税。
解决色差的一个方案是用两片透镜一起组成一个透镜。如果两片透镜是用胶水粘一起的,就叫双胶合透镜,如果没粘一起,而是用个小垫片隔离开,中间隔着一薄层空气,就叫双分离透镜。总的来说双胶合和双分离是比较低端的消色差方案,在各类入门级折射式望远镜里应用非常广泛。很多爱好者首次制作折射式望远镜时,基本都是用了这两类透镜。原理上双分离透镜的效果会比双胶合的略好。
折射式望远镜需要让光穿过透镜,所以也不可避免的带来光损失,为降低光损失,可以给透镜镀膜,绿膜或蓝膜比较常见,也有一种叫宽带膜,效果会更好些,在更大的可见光范围可以提高透过率。
折射式望远镜只是用于业余的天文爱好者,在专业的天文领域全是反射式望远镜。
最简单的反射式望远镜就是牛顿反射式望远镜,结构图其他答主那里很多。关键就是利用副镜把光反射到侧面供观测。相同口径的望远镜里,牛顿反射式望远镜是最便宜的。缺点就是有些许彗差。
如果副镜与主镜平行,形状为凸面镜,反射光穿过主镜中心孔,在主镜后成像,就是卡塞格林望远镜。卡塞格林望远镜是个很大的类别,是现代专业天文望远镜的主要方向。因为凸面镜副镜可以将焦距放大,可以可以在比较短的镜筒实现很大的焦距。
如果副镜位置加个全口径透镜用以修正光路,按透镜的类型可以分为施密特-卡塞格林和马克苏托夫-卡塞格林两种望远镜。施密特-卡塞格林望远镜是除牛反外最便宜的望远镜。马克苏托夫-卡塞格林望远镜因为结构上更强大,所以是现代航空摄影上的好选择,很多军用无人机上用的光电吊仓就是用这种类型。
卡 塞格林望远镜的主镜和副镜面形也带来了多种区别,最简陋的当然是双方都是球面镜,好一些的是抛物面,最好的则是双曲面。所以最顶级的主镜和副镜都是双曲面的卡塞格林望远镜也叫做RC-卡塞格林望远镜,天上飞的哈勃望远镜就属于这种类型。双曲面的磨制难度较高,价格也是很感人的,哈勃用的2.4米主镜由Perkin Elmer公司制作时的成本就高达4亿美元,然后还因为检测仪器问题而出现了球差。
其他奇葩望远镜关注的意义不大。简单如液体反射望远镜是利用旋转的水银实现抛物面。
任何可以工业化制造的产品,往往会有个最佳性价比区间。在这个区间内性价比最高,修理替换容易。远离这个区间性价比会急剧下降。对折射式望远镜来讲,口径90就是这个最佳性价比区间。所以EQ90算是一个经典型号。
牛顿反射式望远镜则是150口径是个最佳性价比区间。比这个口径更小的大多是球面镜,150或以上才算是抛物面的较多。抛物面的成像效果比球面好的不是一星半点,对一些人来说,球面镜看着是会头晕的。当然如果预算紧张,只打算看看环形山和土星环,球面镜还是可以的。但想要看木星纹、卡西尼缝之类的还是上抛物面吧。
如果想要做天文摄影,坑可就大了很多。比如需要配赤道仪,通常价格与望远镜本身相当。配相机和各类滤镜等等。
通常同一望远镜,目视比拍摄的照片效果好。但太暗的星体,比如各类星云就只能靠长曝光摄影来观测。
就像其他任何烧钱的爱好一样,望远镜也是个先看预算再决定配置的玩法。如果不是APO,一般不太建议上折射望远镜了。摄影上也建议先从便宜的电子目镜开始,而非一开始就玩单反改机或冷冻CCD。循序渐进才能领会逐步成长的喜悦。