当物（十字光孔）位于凸透镜焦平面上时，它发出的光线通过透镜后将成为一束平行光。若用与望远镜主光轴垂直的平面镜将此平行光反射回来，反射光再次通过凸透镜后，将聚焦于凸透镜的焦平面上，且像与物关于主光轴对称，此像成为物的自准直像，自准直原理是分光仪调整、测角依据的基本原理之一。
望远镜光轴与分光计中心轴相垂直的现象可以通过观察狭缝像与分光板上的竖直准线重合，狭缝像转90°后又能与中心水平准线重合进行判断。
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