望遠鏡能看到星球的地表形態嗎？

02-16

為什麼望遠鏡可以看很遠但卻甚至看不太陽系一些行星的地表形態也不能確認有沒有水這是為什麼

因為根本沒有稍微有點遠這個概念。就是相對比較近，和遠的見了鬼兩個概念。

望遠鏡解析度公式θ=1.22λ/d

比分辨角小的只能接收到光斑。

先要區分兩個概念：「看見」一個光源和分辨其細節

「看見」一個光源，就是只要看到那一個小光斑就可以，看不看清無所謂。只要光源不是太暗，夠強的話隔著整個宇宙也能「看見」，反正就一個光斑嘛。

分辨細節，就不是看到一個光斑這麼簡單了，我們還要求內部不能太模糊，不能讓所有的細節全部糊在一個光斑里，不然肯定不叫分辨。

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這個是由光學原理所限制的

在波動光學下（暫時不考慮觀測幾十億光年遠的星系時由於光強過低產生的量子特點）

由於光的衍射，光源中每個點在望遠鏡上都會糊成一個小光斑，導致解析度不會無限高。根據計算，望遠鏡的分辨能力（兩個光點至少相距多遠能被區分出來）為λl/d，其中λ為波長，l為光點的距離，d為望遠鏡口徑。

我們計算一下一個2.4米口徑望遠鏡觀測木星軌道的分辨能力，假設波長是500nm。木星軌道半徑5.2天文單位，距離地球最近4.2天文單位

計算結果是131千米

作為對比，木衛二直徑是3138千米，也就是說能看到的最極限的解析度就是24*24像素，這就是極限了

哈勃的口徑是2.4米，下面這張圖藍色馬賽克的水汽部分就是哈勃望遠鏡看到的實際畫面，你可以數數幾個像素（當然，觀測水蒸氣時用的波長不是500nm，而是其他一些波長）

如果看冥王星的話，解析度差不多得有1000千米了，冥王星就幾個像素。

至於實際畫面為什麼這麼接近理論極限，是因為望遠鏡的感光元件密度就是按照光學計算的結果來設計的，因為工程師們知道即使把感光元件堆得更密，採集到的也都是垃圾信息而已（對於非相干光源就是產生一堆高斯模糊的東西，真正的粉絲也看不出來）。