กล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสง (เรียกอีกอย่างว่า กล้องโทรทรรศน์ แบบหักเหแสงหรือกล้องโทรทรรศน์แบบไดออปทริก ) เป็น กล้องโทรทรรศน์แบบออปติคอลชนิดหนึ่งที่ใช้เลนส์เป็นเลนส์วัตถุเพื่อสร้างภาพ การออกแบบกล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงเดิมทีใช้ในกล้องส่องทางไกลและ กล้องโทรทรรศน์ ดาราศาสตร์แต่ก็ยังใช้ในเลนส์กล้องถ่ายภาพแบบโฟกัสยาว ด้วย แม้ว่ากล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงขนาดใหญ่จะได้รับความนิยมมากในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 19 แต่สำหรับการวิจัยส่วนใหญ่ กล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงได้ถูกแทนที่ด้วยกล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสงซึ่งมีขนาดรูรับแสง ที่ใหญ่กว่า กำลังขยาย ของกล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสง คำนวณได้จากการหาร ความยาวโฟกัสของเลนส์วัตถุด้วยความยาวโฟกัสของเลนส์ใกล้ตา^{[ 1 ]}

กล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงโดยทั่วไปจะมีเลนส์อยู่ด้านหน้า จากนั้นเป็นท่อยาวและมีช่องมองภาพหรืออุปกรณ์วัดอยู่ด้านหลัง ซึ่งเป็นจุดที่ภาพจากกล้องโทรทรรศน์มาโฟกัส เดิมทีกล้องโทรทรรศน์มีเลนส์วัตถุเพียงชิ้นเดียว แต่ในอีกหนึ่งศตวรรษต่อมา ก็มีการผลิตเลนส์ที่มีสองและแม้กระทั่งสามชิ้น

กล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงใช้เทคโนโลยีที่มักนำไปใช้กับอุปกรณ์ทางแสงอื่นๆ เช่นกล้องส่องทางไกลและเลนส์ซูม / เลนส์เทเลโฟโต้ / เลนส์ โฟกัสยาว

กล้องโทรทัศน์แบบหักเหแสงเป็น กล้องโทรทัศน์แบบออปติคอลชนิดแรกสุดบันทึกแรกเกี่ยวกับกล้องโทรทัศน์แบบหักเหแสงปรากฏขึ้นในเนเธอร์แลนด์ราวปี ค.ศ. 1608 เมื่อช่างทำแว่นตาจากเมืองมิดเดลเบิร์กชื่อฮันส์ ลิปเปอร์เชย์ พยายามจดสิทธิบัตรแต่ไม่สำเร็จ^{[ 2 ]}ข่าวการจดสิทธิบัตรแพร่กระจายอย่างรวดเร็ว และกาลิเลโอ กาลิเลอีซึ่งบังเอิญอยู่ในเวนิสในเดือนพฤษภาคม ค.ศ. 1609 ได้ยินเกี่ยวกับการประดิษฐ์นี้ จึงสร้าง กล้องโทรทัศน์ แบบหักเหแสงของตนเองขึ้นมาและนำไปใช้ในการค้นพบทางดาราศาสตร์^{[ 3 ]}

กล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงทั้งหมดใช้หลักการเดียวกัน การรวมกันของเลนส์วัตถุ1และเลนส์ใกล้ตา2ใช้เพื่อรวบรวมแสงได้มากกว่าที่ดวงตาของมนุษย์สามารถรับได้เอง โฟกัสแสง5และแสดงภาพเสมือนที่สว่างกว่าชัดเจนกว่าและขยายใหญ่กว่า6ให้ แก่ผู้ดู

เลนส์วัตถุในกล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงจะหักเหหรือเบี่ยงเบนแสง การหักเห นี้ทำให้ รังสีแสง ขนานมาบรรจบกันที่จุดโฟกัสในขณะที่รังสีที่ไม่ขนานจะมาบรรจบกันที่ระนาบโฟกัสกล้องโทรทรรศน์จะแปลงลำแสงขนานกลุ่มหนึ่งที่ทำมุม α กับแกนแสงให้กลายเป็นลำแสงขนานกลุ่มที่สองที่ทำมุม β อัตราส่วน β/α เรียกว่ากำลังขยายเชิงมุม ซึ่งเท่ากับอัตราส่วนระหว่างขนาดภาพบนเรตินาที่ได้เมื่อใช้และไม่ใช้กล้องโทรทรรศน์^{[ 4 ]}

กล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงมีหลายรูปแบบเพื่อแก้ไขปัญหาการวางแนวภาพและความคลาดเคลื่อนประเภทต่างๆ เนื่องจากภาพเกิดขึ้นจากการโค้งงอของแสง หรือการหักเห กล้องโทรทรรศน์เหล่านี้จึงเรียกว่ากล้องโทรทรรศน์ แบบหักเหแสงหรือกล้องหักเห แสง

การออกแบบที่กาลิเลโอ กาลิเลอีใช้ราวปี ค.ศ. 1609มักเรียกว่ากล้องโทรทรรศน์แบบกาลิเลโอ [ ^{5 ] โดย}ใช้เลนส์วัตถุแบบรวมแสง (ระนาบนูน) และเลนส์ใกล้ตาแบบกระจายแสง (ระนาบเว้า) (กาลิเลโอ, 1610) ^{[ 6 ]}กล้องโทรทรรศน์แบบกาลิเลโอ เนื่องจากไม่มีจุดโฟกัสกลาง จึงทำให้ได้ภาพที่ไม่กลับหัว (กล่าวคือ ภาพตั้งตรง) ^{[ 7 ]}

กล้องโทรทรรศน์ที่ทรงพลังที่สุดของกาลิเลโอ มีความยาวรวม 980 มิลลิเมตร (39 นิ้ว) ^{[ 5 ]}ขยายวัตถุได้ประมาณ 30 เท่า^{[ 7 ]}กาลิเลโอต้องทำงานกับเทคโนโลยีเลนส์ที่ด้อยคุณภาพในสมัยนั้น และพบว่าเขาต้องใช้ตัวหยุดรูรับแสงเพื่อลดเส้นผ่านศูนย์กลางของเลนส์วัตถุ (เพิ่มอัตราส่วนโฟกัส ) เพื่อจำกัดความคลาดเคลื่อน ดังนั้นกล้องโทรทรรศน์ของเขาจึงสร้างภาพที่เบลอและบิดเบี้ยวด้วยมุมมองที่แคบ^{[ 7 ] แม้จะมีข้อบกพร่องเหล่านี้ กล้องโทรทรรศน์ก็ยังดีพอสำหรับกาลิ เลโอ}ในการสำรวจท้องฟ้า เขาใช้มันเพื่อดูหลุมอุกกาบาตบนดวงจันทร์ [ ^{8 ]} ดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุด สี่ดวงของดาวพฤหัสบดี [ ^{9 ] และ}เฟสของดาวศุกร์^{[ 10 ]}

รังสีแสงขนานจากวัตถุที่อยู่ไกล ( y ) จะถูกรวมแสงที่ระนาบโฟกัสของเลนส์วัตถุ ( F′L1/y′ ) เลนส์ใกล้ตา ( L2 ) (ซึ่งเป็นเลนส์กระจายแสง) จะดักจับรังสีเหล่านี้และทำให้รังสีขนานกันอีกครั้ง รังสีแสงที่ไม่ขนานจากวัตถุที่เดินทางทำมุมα1กับแกนแสง จะเดินทางทำมุมที่ใหญ่กว่า ( α2 > α1 ) หลังจากผ่านเลนส์ใกล้ตาแล้ว ซึ่งนำไปสู่การเพิ่มขนาดเชิงมุมที่ปรากฏและเป็นสาเหตุของการขยายภาพที่รับรู้ได้

ภาพสุดท้าย ( y″ ) เป็นภาพเสมือน ซึ่งอยู่ที่ระยะอนันต์และอยู่ในทิศทางเดียวกัน (กล่าวคือ ไม่กลับหัวหรือตั้งตรง) กับวัตถุ

กล้องโทรทรรศน์แบบเคปเลอร์ซึ่งคิดค้นโดยโยฮันเนส เคปเลอร์ในปี ค.ศ. 1611 เป็นการปรับปรุงจากแบบของกาลิเลโอ^{[ 12 ]}กล้องโทรทรรศน์นี้ใช้เลนส์นูนเป็นเลนส์ใกล้ตาแทนเลนส์เว้าแบบของกาลิเลโอ ข้อดีของการจัดเรียงแบบนี้คือรังสีของแสงที่ออกมาจากเลนส์ใกล้ตาจะมาบรรจบกัน ทำให้มีมุมมองที่กว้างขึ้นและระยะห่างจากดวงตา มากขึ้น แต่ภาพสำหรับผู้ดูจะกลับหัว กล้องโทรทรรศน์แบบนี้สามารถขยายภาพได้สูงขึ้นมาก แต่เช่นเดียวกับกล้องโทรทรรศน์แบบกาลิเลโอ มันยังคงใช้เลนส์วัตถุแบบชิ้นเดียวที่เรียบง่าย ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีอัตราส่วนโฟกัสที่สูงมากเพื่อลดความคลาดเคลื่อน^{[ 13 ]} ( โยฮันเนส เฮเวลิอุส สร้างกล้องโทรทรรศน์ f/225 ขนาดใหญ่ที่มีเลนส์วัตถุขนาด 200 มิลลิเมตร (8 นิ้ว) และ ความยาวโฟกัส 46 เมตร ( 150 ฟุต) ^{[ 14 ]}และยังมีการสร้าง " กล้องโทรทรรศน์ทางอากาศ " ที่ไม่มีท่อซึ่งยาวกว่านั้นอีกด้วย) การออกแบบนี้ยังช่วยให้สามารถใช้ไมโครมิเตอร์ที่ระนาบโฟกัสได้ (เพื่อกำหนดขนาดเชิงมุมและ/หรือระยะห่างระหว่างวัตถุที่สังเกต)

Huygensสร้างกล้องโทรทรรศน์อากาศสำหรับRoyal Society of Londonโดยใช้เลนส์องค์ประกอบเดี่ยวขนาด 19 ซม. (7.5 นิ้ว) ^{[ 15 ]}

ขั้นตอนสำคัญถัดไปในการพัฒนากล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงคือการประดิษฐ์เลนส์อะโครมาติกซึ่งเป็นเลนส์ที่มีหลายชิ้นส่วนประกอบ ช่วยแก้ปัญหาความคลาดเคลื่อนสีและทำให้สามารถใช้เลนส์ที่มีทางยาวโฟกัสสั้นลงได้ เลนส์ชนิดนี้ถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี 1733 โดยทนายความชาวอังกฤษชื่อเชสเตอร์ มัวร์ ฮอลล์ แม้ว่า จอห์น ดอลลอนด์จะประดิษฐ์และจดสิทธิบัตรเลนส์ชนิดนี้โดยอิสระในราวปี 1758 ก็ตาม การออกแบบนี้ช่วยแก้ปัญหาความจำเป็นในการใช้เลนส์ที่มีทางยาวโฟกัสยาวมากในกล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสง โดยใช้เลนส์วัตถุที่ทำจากแก้ว สองชิ้นที่มี การกระจายแสงต่างกันคือ ' แก้วคราวน์ ' และ ' แก้วฟลินต์ ' เพื่อลดความคลาดเคลื่อนสีและความคลาดเคลื่อนทรงกลมแต่ละด้านของแก้วแต่ละชิ้นจะถูกเจียรและขัดเงาจากนั้นจึงนำแก้วทั้งสองชิ้นมาประกอบเข้าด้วยกัน เลนส์อะโครมาติกได้รับการแก้ไขเพื่อให้คลื่นแสงสองความยาวคลื่น (โดยทั่วไปคือสีแดงและสีน้ำเงิน) อยู่ในโฟกัสเดียวกันในระนาบเดียวกัน

เชสเตอร์ มอร์ ฮอลล์ ได้รับการบันทึกว่าเป็นผู้ผลิตเลนส์คู่ที่แก้ไขสีเป็นครั้งแรกในปี ค.ศ. 1730 ^{[ 16 ]}

เลนส์อะโครแมตแบบดอลลอนด์ได้รับความนิยมอย่างมากในศตวรรษที่ 18 ^{[ 17 ] [ 18 ]}ข้อดีที่สำคัญคือสามารถทำให้สั้นลงได้^{[ 18 ]}อย่างไรก็ตาม ปัญหาในการผลิตแก้วทำให้เลนส์แก้วมีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกินประมาณสี่นิ้ว (10 ซม.) ^{[ 18 ]}

ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 ช่างทำเลนส์ชาวสวิส Pierre-Louis Guinand ^{[ 19 ]}ได้พัฒนาวิธีการผลิตแผ่นแก้วคุณภาพสูงที่มีขนาดใหญ่กว่า 4 นิ้ว (10 ซม.) ^{[ 18 ]}เขาได้ส่งต่อเทคโนโลยีนี้ให้กับลูกศิษย์ของเขาJoseph von Fraunhoferซึ่งได้พัฒนาเทคโนโลยีนี้ต่อไปและยังพัฒนาการออกแบบเลนส์คู่ Fraunhofer อีกด้วย^{[ 18 ]}ความก้าวหน้าในเทคนิคการผลิตแก้วนำไปสู่กล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงขนาดใหญ่ในศตวรรษที่ 19 ซึ่งมีขนาดใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ ตลอดทศวรรษ จนในที่สุดก็มีขนาดเกิน 1 เมตรในช่วงปลายศตวรรษนั้น ก่อนที่จะถูกแทนที่ด้วยกล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสงที่ทำจากแก้วเคลือบเงินในทางดาราศาสตร์

ผู้ผลิตเลนส์ที่มีชื่อเสียงในศตวรรษที่ 19 ได้แก่: ^{[ 20 ]}

• อัลแวน คลาร์ก
• บราเชียร์^{[ 21 ]}
• แชนซ์ บราเธอร์ส
• Cauchoix ^{[ 22 ]}
• ฟราวน์โฮเฟอร์^{[ 23 ]}
• โกติเยร์
• กรับบ์
• เฮนรี่ บราเธอร์ส
• เลอบัวร์ส^{[ 24 ]}
• ทัลลีย์^{[ 25 ]}

กล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงคู่ที่มีชื่อเสียงในศตวรรษที่ 19 ได้แก่กล้องโทรทรรศน์เจมส์ ลิค (91 ซม./36 นิ้ว) และกล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงกรีนวิชขนาด 28 นิ้ว (71 ซม.) ตัวอย่างของกล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงที่เก่ากว่านั้นคือกล้องโทรทรรศน์ชัคเบิร์ก (สร้างขึ้นในช่วงปลายทศวรรษ 1700) กล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงที่มีชื่อเสียงอีกตัวหนึ่งคือ "กล้องโทรทรรศน์โทรฟี" ซึ่งจัดแสดงในงานมหกรรมโลก ปี 1851 ที่ลอนดอน ยุคของ ' กล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงขนาดใหญ่ ' ในศตวรรษที่ 19 ได้เห็นเลนส์อะโครมาติกขนาดใหญ่ ซึ่งถึงจุดสูงสุดด้วยกล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงอะโครมาติกที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยสร้างมา นั่นคือกล้องโทรทรรศน์งานมหกรรมโลกปารีสปี 1900

ในหอดูดาวหลวงกรีนิชเครื่องมือที่สร้างขึ้นในปี ค.ศ. 1838 ชื่อกล้องโทรทรรศน์ Sheepshanksประกอบด้วยเลนส์วัตถุที่ออกแบบโดย Cauchoix ^{[ 26 ]}กล้องโทรทรรศน์ Sheepshanks มีเลนส์กว้าง 6.7 นิ้ว (17 ซม.) และเป็นกล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุดในกรีนิชเป็นเวลาประมาณยี่สิบปี^{[ 27 ]}

รายงานจากหอดูดาวในปี พ.ศ. 2383 ระบุถึงกล้องโทรทรรศน์ Sheepshanks รุ่นใหม่ที่มีเลนส์คู่ Cauchoix: ^{[ 28 ]}

ด้วยกำลังขยายและคุณภาพโดยรวมที่ดีเยี่ยม กล้องโทรทรรศน์นี้จึงเป็นเครื่องมือที่น่ายินดีอย่างยิ่งสำหรับหอดูดาว

ในช่วงทศวรรษ 1900 ผู้ผลิตเลนส์ที่มีชื่อเสียงคือ Zeiss ^{[ 29 ]}ตัวอย่างหนึ่งของความสำเร็จที่สำคัญของกล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงคือ มีผู้คนมากกว่า 7 ล้านคนสามารถมองผ่านกล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสง Zeiss ขนาด 12 นิ้วที่หอดูดาว Griffithได้ตั้งแต่เปิดทำการในปี 1935 ซึ่งถือเป็นจำนวนผู้คนที่มากที่สุดที่เคยมองผ่านกล้องโทรทรรศน์ใดๆ^{[ 29 ]}

กระจกอะโครแมตเป็นที่นิยมในวงการดาราศาสตร์สำหรับการจัดทำแคตตาล็อกดาว และต้องการการบำรุงรักษาน้อยกว่ากระจกโลหะ การค้นพบที่มีชื่อเสียงบางอย่างที่ใช้กระจกอะโครแมต ได้แก่ ดาวเนปจูนและดวงจันทร์ของดาวอังคาร

กล้องโทรทรรศน์แบบอะโครแมตที่มีขนาดยาว แม้จะมีขนาดรูรับแสงเล็กกว่ากล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสงขนาดใหญ่ แต่ก็มักได้รับความนิยมสำหรับหอดูดาวที่มี "ชื่อเสียง" ในช่วงปลายศตวรรษที่ 18 กล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงที่มีขนาดใหญ่และยาวขึ้นก็จะเปิดตัวออกมาทุกๆ สองสามปี

ตัวอย่างเช่น หอดูดาวนีซเปิดตัวด้วยกล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงขนาด 77 เซนติเมตร (30.31 นิ้ว) ซึ่งถือว่าใหญ่ที่สุดในขณะนั้น แต่ก็ถูกแซงหน้าไปภายในเวลาเพียงไม่กี่ปี^{[ 30 ]}

กล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงอะโพโครมาติกมีเลนส์วัตถุที่สร้างขึ้นจากวัสดุพิเศษที่มีการกระจายแสงต่ำมาก ออกแบบมาเพื่อรวมคลื่นแสงสามความยาว (โดยทั่วไปคือสีแดง สีเขียว และสีน้ำเงิน) ให้มาอยู่ในระนาบเดียวกัน ข้อผิดพลาดของสีที่เหลืออยู่ (สเปกตรัมที่สาม) อาจน้อยกว่าเลนส์อะโครมาติกถึงหนึ่งอันดับ กล้องโทรทรรศน์ดังกล่าวมีส่วนประกอบของฟลูออไรต์หรือกระจกพิเศษที่มีการกระจายแสงต่ำมาก (ED) ในเลนส์วัตถุ และสร้างภาพที่คมชัดมากซึ่งแทบไม่มีความคลาดเคลื่อนของสี^{[ 31 ]}เนื่องจากวัสดุพิเศษที่จำเป็นในการผลิต กล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงอะโพโครมาติกจึงมักมีราคาแพงกว่ากล้องโทรทรรศน์ประเภทอื่นที่มีขนาดรูรับแสงใกล้เคียงกัน

ในศตวรรษที่ 18 Dollond ผู้ผลิตกล้องโทรทรรศน์แบบดับเบิลเล็ตที่ได้รับความนิยม ยังได้ผลิตกล้องโทรทรรศน์แบบทริปเปิลเล็ตด้วย แม้ว่ากล้องโทรทรรศน์แบบทริปเปิลเล็ตจะไม่ได้รับความนิยมเท่ากล้องโทรทรรศน์แบบสององค์ประกอบก็ตาม^{[ 18 ]}

หนึ่งในเลนส์สามชิ้นที่มีชื่อเสียงคือเลนส์สามชิ้น Cookeซึ่งโดดเด่นในเรื่องความสามารถในการแก้ไขความคลาดเคลื่อน Seidal ^{[ 32 ]}ได้รับการยอมรับว่าเป็นหนึ่งใน การออกแบบ เลนส์ ที่สำคัญที่สุด ในสาขาการถ่ายภาพ^{[ 33 ] [ 34 ]} เลนส์สามชิ้น Cooke สามารถแก้ไข ความคลาดเคลื่อนทรงกลม โคม่า แอส ทิกมาติซึมความโค้งของภาพและการบิดเบี้ยว สำหรับความยาวคลื่นเดียว โดยใช้เพียงสาม^ชิ้น [ ^{34 ]}

กล้องหักเหแสงมักมีปัญหาเรื่องความคลาดเคลื่อนของสีและความคลาดเคลื่อนทรงกลม หลงเหลืออยู่ ซึ่งส่งผลกระทบต่อ อัตราส่วนโฟกัสสั้นมากกว่าอัตราส่วนโฟกัสยาวเอฟ /6กล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงไร้สีมักจะแสดงขอบสีที่ค่อนข้างชัดเจน (โดยทั่วไปจะเป็นวงแหวนสีม่วงรอบวัตถุที่สว่าง)ฟ /เลนส์อะโครแมต 16 มีขอบสีน้อยกว่ามาก

ในรูรับแสงขนาดใหญ่มาก ยังมีปัญหาเรื่องการหย่อนตัวของเลนส์ซึ่งเป็นผลมาจาก แรงโน้ม ถ่วงที่ทำให้กระจกเสียรูป เนื่องจากเลนส์สามารถยึดไว้ได้เฉพาะที่ขอบเท่านั้น ศูนย์กลางของเลนส์ขนาดใหญ่จึงหย่อนตัวลงเนื่องจากแรงโน้มถ่วง ทำให้ภาพที่ได้บิดเบี้ยว ขนาดเลนส์ที่ใช้งานได้จริงที่ใหญ่ที่สุดในกล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงอยู่ที่ประมาณ 1 เมตร (39 นิ้ว) ^{[ 35 ]}

นอกจากนี้ ยังมีปัญหาเรื่องความบกพร่องของกระจก เช่น รอยแตกหรือฟองอากาศ เล็กๆ ที่ติดอยู่ภายในกระจก ยิ่งไปกว่านั้น กระจกยังทึบแสงต่อความยาวคลื่น บางช่วง และแม้แต่แสงที่มองเห็นได้ ก็ยัง ลดทอนลงเนื่องจากการสะท้อนและการดูดกลืนเมื่อผ่านรอยต่อระหว่างอากาศกับกระจกและทะลุผ่านเนื้อกระจกเอง ปัญหาเหล่านี้ส่วนใหญ่จะถูกหลีกเลี่ยงหรือลดลงในกล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสงซึ่งสามารถสร้างได้ในขนาดรูรับแสงที่ใหญ่กว่ามาก และได้เข้ามาแทนที่กล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงในการวิจัยทางดาราศาสตร์เกือบทั้งหมดแล้ว

ISS-WAC บนยานวอยเอเจอร์ 1/2ใช้เลนส์ขนาด 6 เซนติเมตร (2.4 นิ้ว) ซึ่งถูกส่งขึ้นสู่อวกาศในช่วงปลายทศวรรษ 1970 ถือเป็นตัวอย่างของการใช้เลนส์หักเหแสงในอวกาศ^{[ 36 ]}

กล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงเป็นที่รู้จักกันดีในด้านการใช้งานทางดาราศาสตร์ รวมถึงการสังเกตพื้นโลก การค้นพบระบบสุริยะ ในยุคแรกๆ จำนวนมาก เกิดขึ้นโดยใช้กล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงเลนส์เดี่ยว

การใช้เลนส์หักเหแสงในกล้องโทรทรรศน์นั้นพบเห็นได้ทั่วไปในงานถ่ายภาพ และยังใช้ในวงโคจรของโลกอีกด้วย

หนึ่งในแอปพลิเคชันที่มีชื่อเสียงที่สุดของกล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงคือ เมื่อกาลิเลโอใช้มันค้นพบดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดสี่ดวงของดาวพฤหัสบดีในปี ค.ศ. 1609 กล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงรุ่นแรกๆ ยังถูกนำมาใช้ในอีกหลายทศวรรษต่อมาเพื่อค้นพบไททัน ดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดของดาวเสาร์ พร้อมกับดวงจันทร์อื่นๆ อีกสามดวงของดาวเสาร์

ในศตวรรษที่ 19 กล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงถูกนำมาใช้ในงานบุกเบิกด้านการถ่ายภาพดาราศาสตร์และสเปกโทรสโกปี และเครื่องมือที่เกี่ยวข้องอย่างเฮลิโอมิเตอร์ถูกนำมาใช้คำนวณระยะทางไปยังดาวฤกษ์ดวงอื่นเป็นครั้งแรก ขนาดรูรับแสงที่เล็กของกล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงทำให้การค้นพบไม่มากนัก และโดยทั่วไปแล้วมีขนาดเล็กมากจนวัตถุทางดาราศาสตร์หลายอย่างไม่สามารถสังเกตได้จนกระทั่งมีการถ่ายภาพแบบเปิดรับแสงนาน ซึ่งในเวลานั้นชื่อเสียงและข้อดีข้อเสียของกล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสงเริ่มเหนือกว่ากล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสง อย่างไรก็ตาม การค้นพบที่สำคัญบางอย่าง ได้แก่ ดวงจันทร์ของดาวอังคาร ดวงจันทร์ดวงที่ห้าของดาวพฤหัสบดี และการค้นพบดาวคู่หลายดวง รวมถึงดาวซิริอุส (ดาวสุนัข) กล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงมักถูกใช้สำหรับดาราศาสตร์เชิงตำแหน่ง นอกเหนือจากการใช้งานอื่นๆ ในการถ่ายภาพและการสังเกตการณ์บนโลก

เสื้อกล้าม

ดวงจันทร์กาลิเลียนและดวงจันทร์อื่นๆ อีกมากมายในระบบสุริยะ ถูกค้นพบโดยใช้เลนส์วัตถุเดี่ยวและกล้องโทรทรรศน์ลอยฟ้า

กาลิเลโอ กาลิเลอีค้นพบดาวบริวารกาลิเลียนของดาวพฤหัสบดีในปี ค.ศ. 1610 โดยใช้กล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสง^{[ 37 ]}

ดวงจันทร์ ไททันของดาวเสาร์ถูกค้นพบเมื่อวันที่ 25 มีนาคม ค.ศ. 1655 โดยคริสเตียน ฮุยเกนส์นัก ดาราศาสตร์ชาวดัตช์ ^{[ 38 ] [ 39 ]}

ดับเบิลต์

ในปี ค.ศ. 1861 มีการค้นพบว่าดาวซิริอุส ซึ่งเป็นดาวที่สว่างที่สุดในท้องฟ้ายามค่ำคืน มีดาวคู่ขนาดเล็กกว่า โดยใช้กล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงเดียร์บอร์นขนาด 18 นิ้วครึ่ง

ในศตวรรษที่ 18 กล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงเริ่มเผชิญกับการแข่งขันอย่างหนักจากกล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสง ซึ่งสามารถผลิตให้มีขนาดใหญ่กว่ามาก และโดยปกติแล้วจะไม่ประสบปัญหาความคลาดเคลื่อนของสีแบบเดียวกัน อย่างไรก็ตาม ชุมชนดาราศาสตร์ยังคงใช้กล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงคู่ที่มีขนาดรูรับแสงไม่ใหญ่มากนักเมื่อเทียบกับเครื่องมือสมัยใหม่ การค้นพบที่โดดเด่น ได้แก่ดวงจันทร์ของดาวอังคารและดวงจันทร์ดวงที่ห้าของดาวพฤหัสบดี คืออะมัลเทีย

อาซาฟ ฮอลล์ค้นพบดีมอสเมื่อวันที่ 12 สิงหาคม พ.ศ. 2420 เวลาประมาณ 07:48 UTCและโฟบอสเมื่อวันที่ 18 สิงหาคม พ.ศ. 2420 ที่หอดูดาวกองทัพเรือสหรัฐฯในวอชิงตัน ดี.ซี.เวลาประมาณ 09:14 GMT (แหล่งข้อมูลร่วมสมัย โดยใช้ แบบแผนทางดาราศาสตร์ก่อนปี พ.ศ. 2468 ที่เริ่มต้นวันเวลาเที่ยง^{[ 40 ]}ระบุเวลาที่ค้นพบเป็นวันที่ 11 สิงหาคม เวลา 14:40 และ 17 สิงหาคม เวลา 16:06 ตาม เวลาเฉลี่ยของวอชิงตันตามลำดับ) ^{[ 41 ] [ 42 ] [ 43 ]}

กล้องโทรทรรศน์ที่ใช้ในการค้นพบคือกล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงขนาด 26 นิ้ว (66 ซม.) (กล้องโทรทรรศน์ที่มีเลนส์) ซึ่งตั้งอยู่ที่Foggy Bottomใน ขณะนั้น ^{[ 44 ]}ในปี พ.ศ. 2436 เลนส์ได้รับการติดตั้งใหม่และใส่ไว้ในโดมใหม่ ซึ่งยังคงตั้งอยู่ที่นั่นจนถึงศตวรรษที่ 21 ^{[ 45 ]}

ดวงจันทร์อะมัลเทียของดาวพฤหัสบดีถูกค้นพบเมื่อวันที่ 9 กันยายน พ.ศ. 2435 โดยเอ็ดเวิร์ด เอเมอร์สัน บาร์นาร์ดโดยใช้กล้องโทรทรรศน์หักเหแสงขนาด 36 นิ้ว (91 ซม.)ที่ หอดูดาว ลิค^{[ 46 ] [ 47 ]}มันถูกค้นพบโดยการสังเกตโดยตรงด้วยกล้องโทรทรรศน์หักเหแสงแบบเลนส์คู่^{[ 37 ]}

ในปี พ.ศ. 2447 การค้นพบอย่างหนึ่งที่ทำโดยใช้กล้องโทรทรรศน์หักเหแสงขนาดใหญ่แห่งพอตส์ดัม (กล้องโทรทรรศน์คู่ที่มีเลนส์คู่สองชุด) คือการ ค้นพบ สสารระหว่างดาว [ ^{48 ] ศาสตราจารย์}ฮาร์ทมันน์นักดาราศาสตร์ได้กำหนดจากการสังเกตดาวคู่มินทากาในกลุ่มดาวโอไรออนว่ามีธาตุแคลเซียม อยู่ ในช่องว่างระหว่างดาว^{[ 48 ]}

แฝดสาม

ดาวเคราะห์พลูโตถูกค้นพบโดยการดูภาพถ่าย (เช่น 'แผ่น' ในภาษาดาราศาสตร์) ในเครื่องเปรียบเทียบแบบกระพริบที่ถ่ายด้วยกล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสง ซึ่งเป็นกล้องโทรทรรศน์ดาราศาสตร์ที่มีเลนส์ 3 ชิ้นขนาด 13 นิ้ว^{[ 49 ] [ 50 ]}

ตัวอย่างของกล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงไร้สีขนาดใหญ่ที่สุดบางรุ่น ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 60 เซนติเมตร (24 นิ้ว)

• กล้องโทรทรรศน์ที่จัดแสดงในงานนิทรรศการใหญ่ปารีสปี 1900 (ขนาด 1.25 เมตร หรือ 49 นิ้ว) – ถูกถอดประกอบหลังจบงานนิทรรศการ
• หอดูดาวเยอร์เคส (101.6 ซม. หรือ 40 นิ้ว)
• กล้องโทรทัศน์สุริยะขนาด 1 เมตร (98 เซนติเมตร หรือ 39 นิ้ว) จากประเทศสวีเดน
• หอดูดาวลิค (91 ซม. หรือ 36 นิ้ว)
• กล้องโทรทัศน์ หักเหแสงขนาดใหญ่ Meudon ของหอดูดาวปารีส (83 ซม. (33 นิ้ว), + 62 ซม. (24 นิ้ว))
• กล้องโทรทรรศน์หักเหแสงขนาดใหญ่แห่งพ็อตสดัม (80 ซม. (31 นิ้ว) + 50 ซม. (20 นิ้ว))
• หอดูดาวไนซ์ (77 ซม. หรือ 30 นิ้ว)
• กล้องโทรทัศน์ แบบหักเหแสง อนุสรณ์ธาว หอดูดาว อัลเลเกนี (76.20 ซม. หรือ 30 นิ้ว)
• กล้องโทรทรรศน์หักเหแสงได อะไลต์ ของ จอห์น วอลล์ (76.20 ซม. หรือ 30 นิ้ว) - กล้องโทรทรรศน์หักเหแสงที่ใหญ่ที่สุดที่สร้างโดยบุคคล ณ หอดูดาวชุมชนแฮนเวลล์^{[ 51 ]}
• กล้องโทรทรรศน์ หักเหแสง Grubb ขนาด 28 นิ้วที่หอดูดาวหลวงกรีนิช (เลนส์รับแสง 71 ซม. หรือ 28 นิ้ว)
• กล้องโทรทรรศน์หักเหแสงขนาดใหญ่แห่งหอดูดาวเวียนนา (69 ซม. หรือ 27 นิ้ว)
• หอดูดาวอาร์เชนโฮลด์ – กล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงที่ยาวที่สุดเท่าที่เคยสร้างมา (68 เซนติเมตร หรือ 27 นิ้ว × 21 เมตร หรือ 69 ฟุต ความยาวโฟกัส)
• กล้องโทรทัศน์หักเหแสงของหอดูดาวกองทัพเรือสหรัฐอเมริกา (ขนาด 66 ซม. หรือ 26 นิ้ว)
• กล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสง Newallที่หอดูดาวแห่งชาติเอเธนส์ (62.5 ซม. หรือ 24.6 นิ้ว)
• หอดูดาวโลเวลล์ (61 ซม. หรือ 24 นิ้ว)

• แอสโทรกราฟ
• ยูนิเลนส์ของแบเดน-พาวเวลล์
• กล้องโทรทัศน์แบบแคตาไดออปทริก
• รายชื่อกล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงขนาดใหญ่ที่สุด
• รายชื่อกล้องโทรทัศน์แบบออปติคอลที่ใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์
• รายชื่อประเภทของกล้องโทรทรรศน์
• กล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสง
• แนวทแยงดาว
• เครื่องวัดรังสีดวงอาทิตย์

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับกล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสง

• nasa.gov – สร้างกล้องโทรทรรศน์เก็บถาวรเมื่อวันที่ 23 เมษายน 2022 ที่Wayback Machine
• การสร้างกล้องโทรทรรศน์แบบกาลิเลียน
• ขอบเขตการมองเห็นเชิงมุมและเชิงเส้นของกล้องโทรทรรศน์แบบกาลิเลียนและกล้องโทรทรรศน์ไมโครสโคป
• บทนำเกี่ยวกับกล้องโทรทรรศน์ของกาลิเลโอ