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天文望远镜的光学形式与优缺点简介

天文望远镜的光学形式与优缺点简介
天文望远镜的光学形式与优缺点简介

望远镜的光学形式与优缺点简介

望远镜的光学形式分为折射式、反射式、折反射式等三种。

折射望远镜

折射镜的镜片结构是由二片到三片所组合的消色差设计。

优点:焦距长、视野较大、解析力强、拍摄出的星点锐利,星像明亮,最适合于做天体测量方面的工作、观测月球、行星、双星表现出色,较大口径的产品易于地面观景、非常适合做月面及行星的扩大摄影。影像清晰锐利,高对比度、较好的消色差设计、极好的APO高消色差、好的镜片几乎无色差、使用寿命很长,但须注意不要让镜片发霉、易于设置和使用、保养容易,很少或不需要维护、底片比例尺大、对镜筒弯曲不敏感、简单和可靠的设计、密封的镜筒避免了空气扰动图像并保护光学镜片、物镜永久固定式安装,无需校正。

缺点:价格高昂。大口径规格比较昂贵、较重、长度和体积比同等口径和焦距的牛顿反射或折反望远镜更大、存在一些色彩畸变(消色差双胶合透镜)、有残余的色差,从而降低了分辨率、优质折射镜的物镜是2片双分离消色差物镜或3片复消色差物镜。不过,消色差或复消色差并不能完全消除色差,所谓消色差物镜只是对白光中7种色光的2种色光(红和兰光)消除色差,而复消色差物镜除了对2种色光

消色差之外,还对第3种色光(黄光)消除了剩余色差。短焦的折射镜有周边像差的现象,但这些缺点现已可解决。口径无法做太大,增大口径的成本因素限制了商业产品的最大尺寸,经济的设计大多为中小口径产品、巨大的光学玻璃浇制也十分困难,对紫外、红外波段的辐射吸收很厉害、到1897年叶凯士望远镜建成,折射望远镜的发展达到了顶点,此后的这一百年中再也没有更大的折射望远镜出现。这主要是因为从技术上无法铸造出大块完美无缺的玻璃做透镜,并且,由于重力使大尺寸透镜的变形会非常明显,因而丧失明锐的焦点。反射式望远镜:

优点:口径较大,影像明亮。成本低,没有色差,可做较大的口径,适合做星云、星团的摄影。没有色差,能在广泛的可见光范围内记录天体发出的信息,且相对于折射望远镜比较容易制作。

缺点:口径越大,视场越小,光轴需常调整,反射镜面镀膜易氧化,物镜需要定期镀膜(三至五年),否则星星愈看愈暗,保养较为繁复。反射镜的慧差和像散较大,使得视野边缘像质变差,周边像差使星象肥大。彗形像差,这已被克服。

常用的反射镜有牛顿式和卡塞格林式2种。

牛顿反射望远镜

光学系统简单、价格便宜,球面反射镜在后端,目镜在前端侧面;牛顿反射望远镜采用一面凹面镜作为主要物镜,光进入镜筒的底端,然后折回开口处的第二反射镜,再次改变方向进入目镜焦平面。目镜为便于观察,被安置靠近望远镜镜筒顶部的侧方。牛顿反射望远镜用

镜子替换昂贵笨重的透镜收集和聚焦光线,从而提供更加多的光线会集的力量。牛顿反射望远镜系统使能拥有焦距长达1000mm而仍然相对地紧凑和便携的望远镜。因为主镜被暴露在空气和尘土中,牛顿反射器望远镜要求更多维护与保养。然而,这个小缺点不阻碍这个类型望远镜的大众化,对于那些想要一台价格经济,但仍然可以解决观测微弱,遥远的目标的用户来说,牛顿反射望远镜是一个理想的选择。由于光学系统的原理,牛顿望远镜的成像是一个倒像,倒像并不影响天文观测,因此牛顿反射望远镜是天文学使用的最佳选择。通过正像镜等附加镜头,可以将图像校正过来,但会降低成像质量。

优势:和折射和折反望远镜,同样口径成本最低,因为大口径的反射镜比透镜的生产成本低很多。紧凑合理,便携性好,焦距可达1000mm以上。由于焦比普遍较短(f/4到f/8),具有卓越的微弱深空天体观测性能,例如遥远的星系、星云和星团,较好的月球和行星的观测性能。较好的深空天体摄影性能(但不是很方便,难度大于折反望远镜)。由于采用反射镜作为主镜,无色差。

缺点:一般不适合地面应用、由于第二反射镜的遮挡,相对折射望远镜略有光线损失。

卡塞格林反射望远镜

光学系统的主、副镜为非球面,主镜,为凹面镜,副镜为凸面镜,主镜和目镜都在后面,副镜置于主镜的焦点之前,并在主镜的中央留有小孔,使光线经主镜和副镜两次反射后从小孔中射出,到达目镜。这种设计的目的是要同时消除球差和色差,这就需要一个抛物面的主镜和一个椭球面的副镜。

优点:焦距长、镜身短、成像质量较好、放大倍率也大,所得图象清晰;既有卡塞格林焦点,可用来研究小视场内的天体,又可配置牛顿焦点,用以拍摄大面积的天体。

缺点:价格也较贵。

折反射式望远镜

由于折反射式望远镜能兼顾折射和反射两种望远镜的优点,适合业余的天文观测和天文摄影,并且得到了广大天文爱好者的喜爱。在世界各地被销售在3。5”以上的口径的望远镜,折反望远镜是现代应用最普遍和最多的光学设计。

折反射镜系统图

优点:提供折射型望远镜的高清晰和对比以及反射型望远镜的低色差。视野大、像质好、镜筒短、聚光力强、焦距长、口径也大、容易维护、携带方便。平均焦比f/10,因此大多类型足够满足摄影需要。适合用于观测,或是接上CCD做系外银河及行星观测。与同等焦距和同等口径的折射望远镜相比,价格还不及三分之一。

折反射镜分为三种:

纯施密特式

德国光学家施密特用一块别具一格的接近于平行板的非球面薄透镜作为改正镜,与球面反射镜配合,制成了可以消除球差和轴外象差的施密特式折反射望远镜,这种望远镜光力强、视场大、象差小,适合于拍摄大面积的天区照片,尤其是对暗弱星云的拍照效果非常突出。施密特望远镜已经成了天文观测的重要工具。

施密特镜前方透镜是特殊的波浪状,这种望远镜只能拿来拍照摄影,天文摄影专用。

施密特-卡塞格伦

光通过薄的非球面校正透镜进入镜筒,然后接触球面主镜。被球面主镜反射的光线折回镜筒开口中部的第二反射镜,然后再次被第二反射镜反射,光线通过镜筒内部中间的管子聚集在目镜形成图象。

优点:最佳全能望远镜设计,结合反射镜和光学透镜双方优势并同

时消除其弊端,优良光学影像,高锐度和较开阔的视场,优秀的深空天文观测性能,很好的月球、行星和双星观测性能,地面观景性能,焦比一般约为f/10,封闭设计降低空气气流对图像的扰动,非常紧凑和便携,使用方便,耐用和几乎无需维修,相对同等口径折射望远镜,大口径时具有更合理成本,最多才多艺型望远镜,比其他类型的望远镜有更多配件,在所有望远镜类型中近焦能力最好缺点:比同等口径的牛顿反射镜更昂贵、由于第二反射镜的遮挡,相对折射望远镜略有光线损失。

马卡苏托夫-卡塞格林望远镜又称马-卡镜

有2片和3片式2种。

1940年马克苏托夫使用一个厚实的有很大曲率的半月型改正透镜和一个第二反射镜(第二反射镜者通常是改正透镜上的一个镀铝的圆点),制造出另一种类型的折反射望远镜。它的两个表面是两个曲率不同的球面,相差不大,但曲率和厚度都很大。它的所有表面均为球面,比施密特式望远镜的改正板容易磨制,但视场比施密特式望远镜小,对玻璃的要求也高一些。

优点(与施卡比较):第二反射镜非常小,遮挡较小,因此相对施密特望远镜而言,马卡镜行星观测的性能更好。因此观测行星对比度和细节略有增加,制造更便宜,焦距长,可以获得较高的放大倍率用于观测行星,镜筒很短(意谓重量轻)却仍保持鲜锐的星象。

缺点(与施卡比较) :使用了厚重的半月校正透镜,重量略重,超过90mm口径,达到热稳定的时间将增加,焦距长度较长导致较小视场。此二种不适用于摄影。像美俄两国的侦察卫星上的定照摄影镜头,就是使用这种望远镜。马卡和施卡不同的地方在于望远镜不同的地方在于望远镜前方的修正玻璃造型不同,请参阅附图。

施密特-卡塞格伦光路和形成图象马克斯托夫望远镜光路和形成图象

施密特-盖赛林式镜正面图马克斯托夫望远镜正面图

施密特望远镜的外观马克斯托夫望远镜的外观

第一章光学天文望远镜基础

空间望远镜中的定位陀螺仪(作者保留版权) 空间望远镜是上个世纪八十年代的设计,它所采用的是经典的定位陀螺仪。现代陀螺仪主要是指激光光纤陀螺仪和集成电路式的硅片陀螺仪。但是为了更好地了解现代陀螺仪的原理和设计,我们很有必要对经典的陀螺仪的原理和设计作一些简单的介绍,这就是这个系列的主要任务。以后有时间,我还会对现代陀螺仪进行详细介绍。 图1飞行器中的坐标系的关系 在飞行器的运动过程中,飞行器有一个自身的坐标系b b b z y x 。另外在空间还有一个相对的固定坐标系e e e Z Y X 。这两个坐标系的原点是相同的,它就是飞行器本身的位置。在这两个坐标系中e e OY X 平面和飞行器所在的水平面重合,e Z 轴与水平面垂直,指向地心,e X 轴指向当地正北,e e Oy x 平面和飞行器自身的平面重合,e x 轴指向飞行器的正前方,e z 指向和飞行器相垂直的下方。飞行器自身的坐标系和固定坐标系的关系可以用三个欧拉角来描述,它们分别是飞行器的机身的翻滚角 (e X 轴的转角,英文中叫

roll ),飞行器前后的俯仰角θ(e Y 轴的转角,英文中叫pitch ),和飞行器的方位角ψ(e Z 轴的转角,英文中叫yaw )。从固定坐标系到飞行器坐标系的变换为简单的欧拉变换 ]][][[ψθφ。如果飞行器相对于b x ,b y 和b z 轴的角速度分别是P ,Q 和R ,则它们之间的关系为: θψφ sin -=P φθψφθ sin cos cos += Q φθψφθ cos cos sin += R (1.1) 上面的公式可以用来求解欧拉角的变化率,因此: θφθφφ tan cos tan sin R Q P ++= φφθ sin cos R Q -= θ φθφψcos cos cos sin R Q += (1.2) 上面的三个公式非常重要,通过这三个公式可以求出欧拉角的速率,这时如果它们的初 始值知道,则可以通过积分求出它们的瞬时值。 图2无约束陀螺仪的原理图 经典的陀螺仪一共有两个大类:无约束陀螺仪和约束式的速率陀螺仪,前者又叫做姿态陀螺仪,后者也叫做速率陀螺仪,前者测量角度,后者测量角速度。姿态陀螺仪的基本原理就是角动量守恒,在没有外力矩的情况下,高速旋转的转子的角动量的大小和

自制天文望远镜(天文爱好者必看)

*自制天文望远镜* 第一章望远镜基本原理 黄隆 1.1 天文望远镜光学原理 望远镜由物镜和目镜组成,接近景物的凸形透镜或凹形反射镜叫做物镜,靠近眼睛那块叫做目镜。远景物的光源视作平行光,根据光学原埋,平行光经过透镜或球面凹形反射镜便会聚焦在一点上,这就是焦点。焦点与物镜距离就是焦距。再利用一块比物镜焦距短的凸透镜或目镜就可以把成像放大,这时观察者觉得远处景物被拉近,看得特别清楚。 折射镜是由一组透镜组成,反射式则包括一块镀了反光金属面的凹形球面镜和把光源作90 度反射的平面镜。两者的吸光率大致相同。折射和反射镜各有优点,现分别讨论。 O=物镜 E=目镜 f =焦点 fo=物镜焦距 fe=目镜焦距 D=物镜口径 d =斜镜 1.2 折射和反射望远镜的选择 折射望远镜的优点 1.影像稳定

折射式望远镜镜筒密封,避免了空气对流现象。 2.彗像差矫正 利用不同的透镜组合来矫正彗像差(Coma)。 3.保养 主镜密封,不会被污浊空气侵蚀,基本上不用保养。 折射望远镜的缺点 1.色差 不同波长光波成像在焦点附近,所以望远镜出现彩色光环围绕成像。矫正色差时要增加一块不同折射率的透镜,但矫正大口径镜就不容易。 2.镜筒长 为了消除色差,设计望远镜时就要把焦距尽量增长,约主镜口径的十五倍,以六吋口径计算,便是七呎半长,而且用起来又不方便,业余制镜者要造一座这样长而稳定度高的脚架很是困难的一回事。 3.价钱贵 光线要穿过透镜关系,所以要采用清晰度高,质地优良的 玻璃,这样价钱就贵许多。全部完成后的价钱也比同一口径的 反射镜贵数倍至十数倍。 反射望远镜的优点

1.消色差 任何可见光均聚焦于一点。 2.镜筒短 通常镜筒长度只有主镜直径八倍,所以比折射镜筒约短两倍。短的镜筒操作力便,又容易制造稳定性高的脚架。 3.价钱便宜 光线只在主镜表面反射,制镜者可以购买较经济的普通 玻璃去制造反射镜的主要部份。 反射望远镜缺点 1.遮光 对角镜放置在主镜前,把部份入射光线遮掉,而对角镜 支架又产生绕射,三支架或四支架的便形成六条或四条由光 星发射出来的光线。可以利用焦比八至十的设计减低遮光 率。 2.影像不稳定 开放式的镜筒往往产生对流现象,很难完满地解决问 题。所以在高倍看行星表面精细部份时便显出不容易了。 3.主镜变形 温度变化和机械因素,使主镜变形,焦点也跟改变,形成球面差,球面差就是主镜旁边缘和近光轴的平行光线聚焦于不同地方,但小口径镜不成问题。 4.保养 镀上主镜表面的铝或银,受空气污染影响,要半年再镀一次。不过一块良好的真空电镀镜面可维持数年之久。 折射望远镜由二块透镜组成,总共要磨四边光学面,反射望远镜只需要磨一边光学面,所以制造反射式望远镜花费较少时间。技术精良的话,一副自制的六吋口径反射望远镜质素随时超过市面出售的三吋折射望远镜。

新手入门天文望远镜使用小常识

新手入门——天文望远镜使用小常识 一、如何调试寻星镜 1、白天,先将主镜筒对准远处的一个目标(约500米远),如烟囱、空调室外机等。装上低倍率目镜(如20MM目镜)寻找目标。将镜筒大致对准目标后,调节焦距系统直到目标清晰,并使之处于主镜中心点,然后将脚架全部锁紧。 2、小心调整寻星镜上的三个螺丝,将主镜看到的目标调到寻星镜的十字架中心。 3、更换高倍率目镜(如10MM目镜),重复上述的步骤。调试时,主镜里的目标始终控制在寻星镜的十字架中心。 *寻星镜调准后,千万不要动它。观测月亮,尽量选择在“弯月”,这时能更清晰的看到环形山、月海等。 二、赤道仪的简介和调整 (一)赤道仪简介 赤道仪有三个轴: 1、地平轴。垂直于地平面,下端与三脚架台连接,上端与极轴连接,有地平高度刻度盘。绕地平轴旋转可调整望远镜的地平方位角。 2、极轴(赤经轴)。一端与地平轴相连,上下扳动极轴可调整地平高度角。另一端与赤纬轴成90o角连接,装有时角度盘,用于望远镜指向的时角(赤经)调整。

3、赤纬轴。与极轴成90o相连,上端与主镜筒成90o相连,以保证镜筒与极轴平行。下端连接平衡锤,装有赤纬度盘,用于望远镜指向的赤纬度调整。 (二)赤道仪的调整 极轴调整。使望远镜极轴和地球自转轴平行,指向北天极。 1、主镜与赤道仪、三角架连接好,把将有“N”标志的一条腿摆在正北方。调整三角架高度,使三角架台水平。 2、松开极轴(赤经轴)螺钉,把主镜旋转到左边或右边。松开平衡锤螺钉,移动平衡锤,使望远镜与锤平衡。把望远镜旋回上方,制紧螺钉。 3、松开地平螺钉,转动赤道仪,使极轴(望远镜)指向北方(指南针定向),制紧螺钉。 4、松开极轴与地平轴连接螺钉,上下扳动极轴,使指针对准观测地点的地理纬度,制紧螺钉。 5、松开赤纬轴螺钉,转动望远镜使其与极轴平行(亦即与当地经线圈平行),制紧螺钉。 6、从望远镜(或调好光轴的寻星镜)中观看北极星是否在视场中央,如有偏差,则需对极轴的地平方位角,地平高度角作精细调整,直至北极星在视场中央不再移动。 7、拧动时角刻度盘,零时(0h)对准指针;拧动赤纬刻度盘,90o对准指针。 至此,望远镜就与地球自转轴、观测点子午面完全平行。

天文望远镜的光学形式与优缺点简介

望远镜的光学形式与优缺点简介 望远镜的光学形式分为折射式、反射式、折反射式等三种。 折射望远镜 折射镜的镜片结构是由二片到三片所组合的消色差设计。 优点:焦距长、视野较大、解析力强、拍摄出的星点锐利,星像明亮,最适合于做天体测量方面的工作、观测月球、行星、双星表现出色,较大口径的产品易于地面观景、非常适合做月面及行星的扩大摄影。影像清晰锐利,高对比度、较好的消色差设计、极好的APO高消色差、好的镜片几乎无色差、使用寿命很长,但须注意不要让镜片发霉、易于设置和使用、保养容易,很少或不需要维护、底片比例尺大、对镜筒弯曲不敏感、简单和可靠的设计、密封的镜筒避免了空气扰动图像并保护光学镜片、物镜永久固定式安装,无需校正。 缺点:价格高昂。大口径规格比较昂贵、较重、长度和体积比同等口径和焦距的牛顿反射或折反望远镜更大、存在一些色彩畸变(消色差双胶合透镜)、有残余的色差,从而降低了分辨率、优质折射镜的物镜是2片双分离消色差物镜或3片复消色差物镜。不过,消色差或复消色差并不能完全消除色差,所谓消色差物镜只是对白光中7种色光的2种色光(红和兰光)消除色差,而复消色差物镜除了对2种色光

消色差之外,还对第3种色光(黄光)消除了剩余色差。短焦的折射镜有周边像差的现象,但这些缺点现已可解决。口径无法做太大,增大口径的成本因素限制了商业产品的最大尺寸,经济的设计大多为中小口径产品、巨大的光学玻璃浇制也十分困难,对紫外、红外波段的辐射吸收很厉害、到1897年叶凯士望远镜建成,折射望远镜的发展达到了顶点,此后的这一百年中再也没有更大的折射望远镜出现。这主要是因为从技术上无法铸造出大块完美无缺的玻璃做透镜,并且,由于重力使大尺寸透镜的变形会非常明显,因而丧失明锐的焦点。反射式望远镜: 优点:口径较大,影像明亮。成本低,没有色差,可做较大的口径,适合做星云、星团的摄影。没有色差,能在广泛的可见光范围内记录天体发出的信息,且相对于折射望远镜比较容易制作。 缺点:口径越大,视场越小,光轴需常调整,反射镜面镀膜易氧化,物镜需要定期镀膜(三至五年),否则星星愈看愈暗,保养较为繁复。反射镜的慧差和像散较大,使得视野边缘像质变差,周边像差使星象肥大。彗形像差,这已被克服。 常用的反射镜有牛顿式和卡塞格林式2种。 牛顿反射望远镜 光学系统简单、价格便宜,球面反射镜在后端,目镜在前端侧面;牛顿反射望远镜采用一面凹面镜作为主要物镜,光进入镜筒的底端,然后折回开口处的第二反射镜,再次改变方向进入目镜焦平面。目镜为便于观察,被安置靠近望远镜镜筒顶部的侧方。牛顿反射望远镜用

天文望远镜基础知识介绍

天文望远镜基础知识介绍

天文望远镜基础知识科普 一、望远镜基本原理与天文望远镜 望远镜是一种利用凹透镜和凸透镜观测遥远物体的光学仪器,是通过透镜的光线折射或光线被凹镜反射使之进入小孔并会聚成像,再经过一个放大目镜而使人看到远处的物体,并且显得大而近的一种仪器。所以,望远镜是天文和地面观测中不可缺少的工具。 天文望远镜是望远镜的一种,是观测天体的重要工具,可以毫不夸大地说,没有望远镜的诞生和发展,就没有现代天文学。随着望远镜在各方面性能的改进和提高,天文学也正经历着巨大的飞跃,迅速推进着人类对宇宙的认识。 二、天文望远镜的结构 下面是天文望远镜的结构图,不是说每一款望远镜都是这样的。有的天文望远镜没有寻星镜,有的在镜筒上还安装了中垂来调节平衡。还有会赠送很多其他的天文配件,比如太阳滤镜、增倍镜(巴洛镜)、更多倍数的目镜。 天文望远镜重要部位的作用: 1.主镜筒:观测星星的主要部件。 2. 寻星镜:快速寻找星星。主镜筒通常都以数十倍以上的倍率观测 星体。在找星星时,如果使用数十倍来找,因为视野小,要用主镜筒将星星找出来,可没那麼简单,因此我们就使用一支只有放大数倍的小望远镜,利用它具有较大视野的功能,先将要观测的星星位置找出来,如此就可以在主镜筒,以中低倍率直接观测到该星星。 3. 目镜:人肉眼直接观看的必要部件。目镜起放大作用。通常一部 望远镜都要配备低、中和高倍率三种目镜。 4.天顶镜:把光线全反射成90°的角,便于观察。 5. 三脚架:固定望远镜观察时保持稳定。

三、天文望远镜的性能指标 评价一架望远镜的好坏首先看它的光学性能,然后看它的机械性能的指向精度和跟踪精度是否优良。光学性能主要有以下几个指标: 1.口径:物镜的有效口径,在理论上决定望远镜的性能。口径越大,聚光本领越强,分辨率越高,可用放大倍数越大。 2.集光力:聚光本领,望远镜接收光量与肉眼接收光量的比值。人的瞳孔在完全开放时,直径约7mm。70mm口径的望远镜,集光力是70/7=10倍。 3.分辨率:望远镜分辨影像细节的能力。分辨率主要和口径有关。 4.放大倍数:物镜焦距与目镜焦距的比值,如开拓者60/700天文望远镜,使用H10mm目镜,放大倍数=物镜焦距700mm/目镜焦距10mm=70倍;放大倍数变大,看到的影像也越大。 5.视场:望远镜成像的天空区域在观测者眼中所张的角度,也称视场角。放大倍数越大,视场越小。 6.极限星等:是望远镜所能观测到最暗的星等,主要和口径、焦比有关。正常视力的人,在黑暗、空气透明的场合最暗可看到6等星,而70mm口径望远镜的集光力是肉眼的100倍,能看到比6等星再暗五个星等的11等星。 因此,衡量望远镜的重要参量是口径。 四、天文望远镜的分类 (一)光学望远镜 1609年,伽利略制造出第一架望远镜,至今已有近四百年的历史,其间经历了重大的飞跃,根据物镜的种类可以分为三种: 1.折射望远镜:物镜为凸透镜,位于镜筒的前端,来自天体的光线经物镜折射后成像在焦面上,故称为折射望远镜。优点---使用方便,镜体轻巧,便于

教您天文望远镜基础知识入门知识讲解

教您天文望远镜基础知识入门 一、望远镜种类 (一)折射式望远镜 折射式望远镜的构造如下图: 折射式望远镜由两个透镜组成:固定在镜筒前端的是物镜(其口径大小直接决定望远镜的性能);在镜筒尾端可以调换的是目镜。

上图为星特朗AstroMaster系列 90EQ 优点:视野较大、星像明亮,使用和维护比较方便,反差及锐利度较同口径的反射镜佳,摄影及高倍行星观测,效果都相当不错。缺点:有色像差(色差)问题,会降低分辨率。 (二)反射式望远镜 反射式望远镜的构造如下图:

上图为牛顿式反射式望远镜。

上图为星特朗AstroMaster系列130EQ 优点:无色差、强光力和大视场,非常适合深空天体的目视观测。缺点:彗差和像散较大,视野边缘像质变差,操作不太容易, 维护相对复杂。 (三)折反射式望远镜 折反射式望远镜的构造如下图:

上图为星特朗Omni XLT 127

综合了折射镜和反射镜的优点:视野大、像质好、镜筒短、携带方便。有施密特-卡塞格林式和马克苏托夫-卡塞格林2种。 三种类型望远镜优缺点对比: (1)折射式:通常小型(口径80毫米以下)折射望远镜具有便携优势,结构简单可靠性高,可以在旅行时随身携带。在拍摄要求不高的情况完全可以满足摄影需求,而且与相机连接简单可以作为长焦镜头使用。 (2)反射式:大口径反射虽然不便携,但比其他类型望远镜有很多优势。首先,造价低廉,很多爱好者可以自己磨制。其次,大口径成像效果更好,利于高倍观测,而且焦比较小,适合观测和拍摄深空天体。 (3)折反式:折反同时具备折射式望远镜的便携和反射式望远镜的成像优势,但价格较贵。 三种望远镜优缺点对比: 折射式 优点:结构简单,便携,成像锐度好, 缺点:镜筒封闭维护保养容易有色差、球差,口径大的价格相对较贵 光学结构:物镜——目镜结构 反射式 优点:口径大,成像亮度高,无色差,价格相对便宜 缺点:不便携,有球差,镜筒开放维护保养相对困难 光学结构:反射镜——副镜——目镜结构 折反式 优点:便携,成像质量较好,镜筒封闭维护保养容易,

天文望远镜各种类目镜的详细介绍与图解

目鏡的作用是把望遠鏡主鏡的影像放大,雖然一塊透鏡也可以造成目鏡,但為了達至最佳效果,大多數的目鏡都是由二塊或者多至七塊透鏡組成。 目鏡主要由兩組透鏡合成,對著主鏡,接收著主鏡光束的透鏡稱為視場透鏡(field lens),接近眼睛的

透鏡是目透鏡(eye lens)。 正目鏡和負目鏡 目鏡可分為正目鏡和負目鏡,正目鏡表示望遠鏡成形的實像 ( real image ) 在目鏡之外;負目鏡則表示望遠鏡的的虛像 ( virtual image ) 出現於目鏡內。所以正目鏡可當普通放大鏡用,把擺放在目鏡前的物體放大,負目鏡則不可以。 a.出射瞳孔 ( Exit pupil )

由主鏡射進來目鏡的光束,再離開目鏡的目透鏡成為細小光束的橫切直徑,就是出射瞳孔,或稱作藍斯登環 ( Ramsden disk ) 。出射瞳孔愈大,影像愈光亮。 出射瞳孔最好能夠配合人的瞳孔在晚間的寬度,約 5mm 至 9mm,這樣在黑夜觀看暗星体最恰當。應該要說清楚一點,出射瞳孔是要比我們的瞳孔細一些,否則進入不到眼睛的多餘光,便給浪費了. 出射瞳孔

出射瞳孔的直徑由入射瞳孔光束的大小所限制,入射瞳孔即望遠鏡的口徑,它們的關係在第一章中己列出。至於量度出射瞳孔的直徑,我們可以用一張白紙或磨砂玻璃放在目鏡後,量度最清晰的光環。得到它的直徑後,我們還可以用下列公式求出不知目鏡焦距的值。 例: 望遠鏡直徑 8 吋,焦距 56 吋,由望遠鏡系統量度到的出射瞳孔直徑是 1/14 吋,求自製目鏡的焦距。

出射瞳孔直徑和觀察用途 倍率出射瞳孔直徑每吋放大倍數觀察對象 十分低倍4~7 mm3~6 x寬視野深空星體。 低倍2~4 mm6~12 x常用倍率,找尋星星和觀看深空星體。 中倍1~2 mm12~25 x 月亮,行星,細小深空星體,寬視角雙星。 高倍0.7~1.0 mm25~35 x 月亮,在大氣穩定下觀看行星,雙星,星團。 十分高倍0.5~0.7 mm35~50 x大氣穩定下觀看行星和窄視角雙星。 b.目視距離 ( Eye relief )

天文望远镜基础知识介绍

天文望远镜基础知识科普 一、望远镜基本原理与天文望远镜 望远镜是一种利用凹透镜和凸透镜观测遥远物体的光学仪器,是通过透镜的光线折射或光线被凹镜反射使之进入小孔并会聚成像,再经过一个放大目镜而使人看到远处的物体,并且显得大而近的一种仪器。所以,望远镜是天文和地面观测中不可缺少的工具。 天文望远镜是望远镜的一种,是观测天体的重要工具,可以毫不夸大地说,没有望远镜的诞生和发展,就没有现代天文学。随着望远镜在各方面性能的改进和提高,天文学也正经历着巨大的飞跃,迅速推进着人类对宇宙的认识。 二、天文望远镜的结构 下面是天文望远镜的结构图,不是说每一款望远镜都是这样的。有的天文望远镜没有寻星镜,有的在镜筒上还安装了中垂来调节平衡。还有会赠送很多其他的天文配件,比如太阳滤镜、增倍镜(巴洛镜)、更多倍数的目镜。 天文望远镜重要部位的作用: 1.主镜筒:观测星星的主要部件。 2. 寻星镜:快速寻找星星。主镜筒通常都以数十倍以上的倍率观测 星体。在找星星时,如果使用数十倍来找,因为视野小,要用主镜筒将星星找出来,可没那麼简单,因此我们就使用一支只有放大数倍的小望远镜,利用它具有较大视野的功能,先将要观测的星星位置找出来,如此就可以在主镜筒,以中低倍率直接观测到该星星。 3. 目镜:人肉眼直接观看的必要部件。目镜起放大作用。通常一部 望远镜都要配备低、中和高倍率三种目镜。 4.天顶镜:把光线全反射成90°的角,便于观察。 5. 三脚架:固定望远镜观察时保持稳定。

三、天文望远镜的性能指标 评价一架望远镜的好坏首先看它的光学性能,然后看它的机械性能的指向精度和跟踪精度是否优良。光学性能主要有以下几个指标: 1.口径:物镜的有效口径,在理论上决定望远镜的性能。口径越大,聚光本领越强,分辨率越高,可用放大倍数越大。 2.集光力:聚光本领,望远镜接收光量与肉眼接收光量的比值。人的瞳孔在完全开放时,直径约7mm。70mm口径的望远镜,集光力是70/7=10倍。 3.分辨率:望远镜分辨影像细节的能力。分辨率主要和口径有关。 4.放大倍数:物镜焦距与目镜焦距的比值,如开拓者60/700天文望远镜,使用H10mm目镜,放大倍数=物镜焦距700mm/目镜焦距10mm=70倍;放大倍数变大,看到的影像也越大。 5.视场:望远镜成像的天空区域在观测者眼中所张的角度,也称视场角。放大倍数越大,视场越小。 6.极限星等:是望远镜所能观测到最暗的星等,主要和口径、焦比有关。正常视力的人,在黑暗、空气透明的场合最暗可看到6等星,而70mm口径望远镜的集光力是肉眼的100倍,能看到比6等星再暗五个星等的11等星。 因此,衡量望远镜的重要参量是口径。 四、天文望远镜的分类 (一)光学望远镜 1609年,伽利略制造出第一架望远镜,至今已有近四百年的历史,其间经历了重大的飞跃,根据物镜的种类可以分为三种: 1.折射望远镜:物镜为凸透镜,位于镜筒的前端,来自天体的光线经物镜折射后成像在焦面上,故称为折射望远镜。优点---使用方便,镜体轻巧,便于携

光学望远镜的发展简介

光学望远镜的发展简介 天文学是研究天体和宇宙的科学,观测是天文学研究的主要实验方法.在17世纪以前,天文学家只能用肉眼观测星空中几千个比较亮的天体.17世纪初,伽利略发明了天文望远镜,人类的眼界随之大为开阔,望远镜成了近代天文观测的眼睛.本文就光学天文望远镜的发展作一简单介绍. 一、折射式望远镜 1.伽利略望远镜 图1 第一个望远镜是荷兰的一位眼镜商人里帕席于1608年做成的.据说,里帕席无意间将两块镜片重叠并使其相隔一定的距离观看时,发现远处教堂上的风标明显地放大了.于是,他把两块镜片装在一个铜管的两头,发明了最初的望远镜,这引起了许多人的兴趣.1609年,当伽利略得知荷兰人发明了望远镜的消息后,他激动不已,立即亲自动手制作望远镜.他用一个凸透镜作为物镜,一个凹透镜作为目镜,于1609年7月初制成了倍率为3的望远镜,这种望远镜的构造如图1所示,这种光学系统现称为伽利略望远镜.经过进一步的改进,到1610年9月,将倍率提高到了33倍.伽利略用自制的望远镜观察天空,发现了月球表面的环行山、太阳黑子、木星的卫星等一系列重大的天文现象,从此天文学进入了望远镜时代. 2.开普勒望远镜 图2 鉴于伽利略望远镜放大倍数和视场都较小的缺点,1611年,德国天文学家开普勒设计了用两片双凸透镜分别作为物镜和目镜的望远镜,使得放大倍数和视场都有了明显的提高,如图2所示,这种光学系统现称为开普勒望远镜.用这种望远镜看到的像是倒立的,这会使人很不习惯,不过对于天文观测则毫无影响.从17世纪中叶起,开普勒望远镜在天文观测中得到了普遍的应用. 当时的望远镜都采用单个透镜作为物镜,存在着严重的色差,为了获得好的观测效果,需要用曲率非常小的透镜,因此镜身越来越长,最长的竟达65米.直至英国光学仪器商杜隆用冕牌玻璃和火石玻璃制造了消色透镜,从此,长镜身望远镜被消色差折射望远镜所取代. 二、反射式望远镜 图3 由于伽利略和开普勒望远镜均存在明显的色差,所以人们又发明了消色差的反射式望远镜.牛顿在清楚地解释了“色差”问题后,于1688年制作了一种与众不同的反射式望远镜.他采用球面镜作为主镜,将金属磨制成一块凹面镜,并在主镜的焦点前面放置了一个与主镜成45°角的反射镜,使经主镜反射后的会聚光经反射镜以90°角反射出镜筒后到达目镜,如图3所示,这种光学系统称为牛顿式反射望远镜.它的球面镜虽然会产生一定的相差,但用反射镜代替折射镜却是一个巨大的成功.

天文望远镜的光学性能

天文望远镜的光学性能 在天文观测的对象中,有的天体有视面,有的没有可分辨的视面;有的天体光极强,有的又特微弱;有的是自己发光,有的是反射光。观测者应根据观测目的,选用不同的望远镜,或采用不同的方法进行观测;一般说来,普及性的天文观测多属于综合性的,要考虑"一镜多用"。选择天文望远镜时,一定要充分了解它的基本光学性能。评价一架望远镜的好坏,首先要看它的光学性能,其次看它的机械性能(指向精度与跟踪精度)是否优良。光学望远镜的光学性能一般用下列指标来衡量: 1.有效口径(D)--指物镜的有效直径,常用D来表示; 指望远镜的通光直径,即望远镜入射光瞳直径。望远镜的口径愈大,聚光本领就愈强,愈能观测到更暗弱的天体,它反映了望远镜观测天体的能力,因此,爱好者在经济条件许可的情况下,应选择较大口径的望远镜。 2.焦距(F) 望远镜的焦距主要是指物镜的焦距。物镜焦距F是天体摄影时底片比例尺的主要标志。对于同一天体而言,焦距越长,天体在焦平面上成的像就越大。 3.相对口径(A) 相对口径又称光力,它是望远镜的有效口径D与焦距F之比,它的倒数叫焦比(F/D)。有效口径越大对观测行星、彗星、星系、星云等延伸天体是非常有利的,因为它们的成像照度与望远镜的口径平方成正比;而流星等所谓线形天体的成像照度与相对口径A和有效口径D的积成正比。故此,作天体摄影时,应注意选择合适的有效口径A或焦比。一般说来,折射望远镜的相对口径都比较小,通常在1/15~1/20,而反射望远镜的相对口径都比较大,通常在1/3.5~1/5。 4.视场(ω) 能够被望远镜良好成像的区域所对应的天空角直径称望远镜的视场。望远镜的视场与放大率成反比,放大率越大,视场越小。不同的口径、不同的焦距、不同的光学系统与质量(像差),决定了望远镜的视场的大小(CCD的像数尺寸有时也会约束视场的大小);一般科普用反射望远镜的视场小于1度,而施密特望远镜消像差比较好,故它的视场可达几十度。 5.放大率(M)--指目视望远镜的物理量,即角度的放大率。 目视望远镜的放大率等于物镜焦距与目镜焦距之比,也等于物镜入射光瞳与出射光瞳之比。因此,只要变换不同的目镜就能改变望远镜的放大倍数,但由于受物镜分辨本领,大气视宁静度及出瞳直径不能过小等因素的影响,望远镜的放大倍率也不是可以无限制的增大;一般情况应控制在物镜口径毫米数的1-2倍(最大不要超过300倍)。不少人提到天文望远镜时,首先考虑的就是放大倍率。其实,天文望远镜和显微镜不一样,地面天文观测的效果如何,除仪器的优劣外,还受地球大气的明晰度和宁静度的影响,受观测地的环境等诸因素的制约。而且,一架天文望远镜有几个不同焦距的目镜,也就是有几个不同的放大倍率可用。观测时,绝不是以最大倍率为最佳,而应以观测目标最清晰为准。

天文望远镜的光学系统

1848年建成的辛辛那提天文台折射望远镜影像。 折射望远镜 折射望远镜是一种使用透镜做物镜,利用屈光成像的望远镜。折射望远镜最初的设计是用于侦查和天文观测,但也用于其他设备上,例如双筒望远镜、长焦距的远距照像摄影机镜头。较常用的折射式望远镜的光学系统有两种形式:即伽利略式望远镜和开普勒式望远镜,其优点是成像比较鲜明、锐利;缺点是有色差。 发展历史 折射镜是光学望远镜最早的形式,第一架实用的折射望远镜大约在1608年出现在荷兰,由三个不同的人,密德堡的眼镜制造者汉斯·李普希和杨森、阿克马的雅各·梅提斯,各自独立发明的。伽利略在1609年5月左右在威尼斯偶然听说了这个发明,就依据自己对折射作用的理解,改进并做出了自己的望远镜。然后伽利略将他的发明细节公诸于世,并且在全体的议会中将仪器向当时的威尼斯大公多纳托展示。伽利略也许声称独立地发明了折射望远镜,而没有听到别人也做了相同的仪器。 折射望远镜的设计

架折射望远镜有两个基本的元件,做为物镜的凸透镜和目镜,折射望远镜中的物镜,将光线折射或偏折到镜子的后端。折射可以将平行的光线汇聚在焦点上,不是平行的光线则汇聚到焦平面上。这样可以使远方的物体看得更亮、更清晰和更大。折射望远镜有许多不同的像差和变形需要进行不同类型的修正。 伽利略式望远镜 与伽利略设计出来的原始形式相同的望远镜都称为伽利略望远镜。他使用凸透镜做物镜,和使用凹透镜的目镜。伽利略望远镜的影像是正立的,但视野受到限制,有球面像差和色差,适眼距(eye relief)也不佳。 开普勒式望远镜 开普勒式望远镜是开普勒改善了伽利略的设计,在1611年发明的。他改使用一个凸透镜作为目镜而不是伽利略原来用的一个凹透镜。这样安排的好处是从目镜射出的光线是汇聚的,可以有较大的视野和更大的适眼距,但是看见的影像是倒转的。这种设计可以达到更高的倍率,但需要很高的焦比才能克服单纯由物镜造成的畸变。(约翰·赫维留建造焦长45米的折射镜。)这种设计也使用在显微镜在焦平面上(用于测量被观测的两个物体之间角距离的大小)。 消色差折射镜 消色差的折射镜是在1733年由一位英国律师切斯特·穆尔·霍尔发明的,虽然专利权给了另一位独立发明的约翰Dollond。这项设计使用两片玻璃(有不同色散度的"冕牌玻璃"和"火石玻璃")做物镜,降低了色差和球面像差。两两片玻璃的每一个面都要抛光,然后组合在一起。消色差透镜可以让两种不同波长(通常是红色和蓝色)的光,都能聚焦在相同的焦平面上。 高度消色差折射镜

天文望远镜的光学系统

天文望远镜的光学系统 天文望远镜是现在天文学最基本的仪器,也是广大天文普及工作者和天文爱好者必备的观测工具根据物镜的结构不同,天文望远镜大致可以分为三大类:以透镜作为物镜的,称为折射望远镜;用反射镜作为物镜的,称为反射望远镜;既包含透镜,又有反射镜的,称为折反射望远镜。往往有的天文爱好者买了一块透镜,以为这就解决了望远镜的物镜问题。其实,一块透镜成像会产生象差,现在,正规的折射天文望远镜的物镜大都由2~4块透镜组成。相比之下,折射天文望远镜用途较广,使用方便,比较适合做天文普及工作。 1.折射望远镜 折射望远镜是用透镜作物镜将光线汇聚的系统。世界上第一架天文望远镜就是伽利略制造的折射望远镜,它是采用一块凸透镜为物镜制作而成的。由于玻璃对不同颜色光的折射率不同,会产生严重的色差,因此,后来的折射望远镜多采用复合透镜作为物镜,即由两块以上的透镜组成,用来消除色差(如美国Meade公司的ED系列)。通常折射望远镜的相对口径较小,即焦距长,底片比例尺大,从而分辨率高,比较适合于做天体测量方面的工作(如测量恒星的位置、双星的角距等)。 2.反射望远镜 反射望远镜的物镜是反射镜,为了消除像差,一般制成抛物面镜或抛物面镜加双曲面镜组成卡塞格林系统。在这种系统中,天体的光线只受到反射。目前反射望远镜在天文观测中的应用已十分广泛,由于镜面材料在光学性能上没有特殊的要求,且没有色差问题,因此,它与折射系统相比,可以使用大口径材料,也可以使用多镜面拼镶技术等;而镜面在镀膜后,可获得从紫外到红外波段良好的反射率;因此较适合于进行恒星物理方面的工作(恒星的测光与分光),目前设计和建造的大口径望远镜都是采用的反射系统,遗憾的是反射望远镜的反射镜面需要定期镀膜,故它在科普望远镜中的应用受到了限制。 反射望远镜由于工作焦点的不同又分为牛顿系统和R-C系统(如我国最大的2.16米望远镜)、折轴系统等。一般说来,对天文普及工作,特别是对观测经验不足的爱好者来说,牛顿式反射望远镜使用起来不太方便,其物镜又需经常镀膜,维护起来也麻烦。 3.折反射望远镜 顾名思义是将折射系统与反射系统相结合的一种光学系统,它的物镜既包含透镜又包含反射镜,天体的光线要同时受到折射和反射。这种系统的特点是便于校正轴外像差。以球面镜为基础,加入适当的折射元件,用以校正球差,得以取得良好的光学质量。这类望远镜又分施密特系统、马克苏托夫系统和施密特--卡塞格林系统等。应用最广泛的有施密特望远镜(美国Meade 12"LX200SC),施密特--卡塞格林系统(南京天仪中心的KP300S),马克苏托夫与马克苏托夫-卡塞格林望远镜(南京御夫天文科教仪器厂生产的Φ160mm等系列)四种类型。由于折反射望远镜具有视场大、光力强等特点,适合于观测延伸(彗星、星系、弥散星云等)天体,并可进行巡天观测,较适合天文爱好者使用。折反射望远镜是由透镜和反射镜组成。天体的光线要受到折射和反射。这类望远镜具有光力强,视场大和能消除几种主要

怎样制作天文望远镜

自制天文望远镜 第一章望远镜基本原理 黄隆 1.1天文望远镜光学原理 望远镜由物镜和目镜组成,接近景物的凸形透镜或凹形反射镜叫做物镜,靠近眼睛那块叫做目镜。远景物的光源视作平行光,根据光学原埋,平行光经过透镜或球面凹形反射镜便会聚焦在一点上,这就是焦点。焦点与物镜距离就是焦距。再利用一块比物镜焦距短的凸透镜或目镜就可以把成像放大,这时观察者觉得远处景物被拉近,看得特别清楚。 折射镜是由一组透镜组成,反射式则包括一块镀了反光金属面的凹形球面镜和把光源作90度反射的平面镜。两者的吸光率大致相同。折射和反射镜各有优点,现分别讨论。 O=物镜 E=目镜 f=焦点 fo=物镜焦距 fe=目镜焦距 D=物镜口径 d=斜镜 1.2折射和反射望远镜的选择 折射望远镜的优点 1.影像稳定

折射式望远镜镜筒密封,避免了空气对流现象。 2.彗像差矫正 利用不同的透镜组合来矫正彗像差(Coma)。 3.保养 主镜密封,不会被污浊空气侵蚀,基本上不用保养。 折射望远镜的缺点 1.色差 不同波长光波成像在焦点附近,所以望远镜出现彩色光环围绕成像。矫正色差时要增加一块不同折射率的透镜,但矫正大口径镜就不容易。 2.镜筒长 为了消除色差,设计望远镜时就要把焦距尽量增长,约主镜口径的十五倍,以六吋口径计算,便是七呎半长,而且用起来又不方便,业余制镜者要造一座这样长而稳定度高的脚架很是困难的一回事。 3.价钱贵 光线要穿过透镜关系,所以要采用清晰度高,质地优良的 玻璃,这样价钱就贵许多。全部完成后的价钱也比同一口径的 反射镜贵数倍至十数倍。 反射望远镜的优点 1.消色差

任何可见光均聚焦于一点。 2.镜筒短 通常镜筒长度只有主镜直径八倍,所以比折射镜筒约短两倍。短的镜筒操作力便,又容易制造稳定性高的脚架。 3.价钱便宜 光线只在主镜表面反射,制镜者可以购买较经济的普通 玻璃去制造反射镜的主要部份。 反射望远镜缺点 1.遮光 对角镜放置在主镜前,把部份入射光线遮掉,而对角镜 支架又产生绕射,三支架或四支架的便形成六条或四条由光 星发射出来的光线。可以利用焦比八至十的设计减低遮光 率。 2.影像不稳定 开放式的镜筒往往产生对流现象,很难完满地解决问 题。所以在高倍看行星表面精细部份时便显出不容易了。 3.主镜变形 温度变化和机械因素,使主镜变形,焦点也跟 改变,形成球面差,球面差就是主镜旁边缘和近光轴的平行光线聚焦于不同地方,但小口径镜不成问题。 4.保养 镀上主镜表面的铝或银,受空气污染影响,要半年再镀一次。不过一块良好的真空电镀镜面可维持数年之久。 折射望远镜由二块透镜组成,总共要磨四边光学面,反射望远镜只需要磨一边光学面,所以制造反射式望远镜花费较少时间。技术精良的话,一副自制的六吋口径反射望远镜质素随时超过市面出售的三吋折射望远镜。 至于选择何种类形的望远镜则视乎个别天文爱好者的需要和喜爱而定。通常一枝四吋以下的折射望远镜已足够作普通观测研究的用途。若果兴趣是观察行星或双星,便应该设计八

天文望远镜的种类和原理

天文望远镜的种类和原理 一般天文望远镜以构造来分类,可分为折射望远镜、反射望远镜及折反射望远镜三大类.... 折射望远镜 所谓折射望远镜是以会聚远方物体的光而现出实象的透镜为物镜的望远镜它会使从远方来的光折射集中在焦点,折射望远镜的好处就是使用方便,稍微忽略了保养也不会看不清楚,因为镜筒内部由物镜和目镜封着,空气不会流动,所以比较安定,此外,由于光轴的错开所引起的像恶化的情形也比反射望远镜好,而口径不大透镜皆为球面,所以可以机械研磨大量生产,故价格较便宜。 (1)伽利略型望远镜 人类第一只望远镜,使用凹透镜当目镜,透过望远镜所看到的像与实际用眼睛直接看的一样是正立像,地表观物很方便但不能扩大视野,目前天文观测已不再使用此型设计。 (2)开普勒型望远镜 使用凸透镜当目镜,现今所有的折射式望远镜皆为此型,成像上下左右巅倒,但这样对我们天体观测是没有影响的,因为目镜是凸透镜可以把两枚以上的透镜放在一起成一组而扩大视野,并且能改善像差除却色差。反射式望远镜 反射望远镜不用物镜而用叫主镜的凹面的反射镜。另外有一面叫做次要镜的小镜将主镜所收集的光反射出镜筒外面,由次要镜反射出来的光像再用目镜放大来看,反射式最大的长处是由于主镜是镜子,光不需通过玻璃内,所以完全不会有色差,也不太会吸收紫外光或红光,因此非常适合分光等物理观测,虽无色差但有其它各类的像差。如将反射凹面磨成拋物线形(Parabolic),则可消除球面差。因为镜筒不能密封,所以主镜很易受烟尘影响,故难于保养,同时受气温与镜筒内气流的影响较大,搬运时又很易移动了主镜与副镜的位置,而校正光轴亦相当繁复,带起来不甚方便。此外副镜座的衍射作用会使较光恒星的星像出现十字或星形的衍射纹,亦使影像反差降低,另外像的稳定度也不及折射式望远镜。 目前知名反射望远镜的设计大致分为五种..我只列举两种市售一般中小型的反射望远镜 (1)牛顿式 (Newtonian)

天文望远镜使用手册演示教学

学用户手册 很多天文爱好者在购买天文望远镜的时候都是很惘然,到底哪一款天文望远镜最适合自己,能否看到星星,能看清楚到什么程度,等等疑问,而且对于一些天文望远镜的型号,参数,光学系统也不了解。在购买天文望远镜之前,让我们大家一起来了解一下。首先来说说天文望远镜的光学系统吧。 天文望远镜有折射式天文望远镜、反射式天文望远镜和折反射式天文望远镜 1以透镜作为物镜的,称为折射望远镜.使用起来比较方便,视野较大,星像明亮,但是有色差,从而降低了分辨率。优质折射镜的物镜是两片双分离消色差物镜或3片复消色差物镜。不过,消色差或复消色差并不能完全消除色差。 折射望远镜用透镜系统聚光。小的时候大部分人有这样的经验,在晴天我们用放大镜点燃一片树叶或纸。这个实验的原理就是放大镜把表面的光聚焦成一点,使这一点的温度特别高,即光度特别大。一架折射望远镜用透镜组完成同样的事情。在折射望远镜大的一端有两片大小相等但不同类型的镜片。当光通过它们,它们共同工作把光聚焦在望远镜筒另一端。在这一点,不管望远镜指向哪里都会成像。 2用反射镜作为物镜的,称为反射望远镜.反射镜天文望远镜的优点是没有色差,但是,反射镜的彗差和像散较大,使得视野边缘像质变差。常用的反射镜有牛顿式和卡塞格林式两种。前者光学系统简单、价格便宜,球面反射镜在后端,目镜在前端侧面;后者光学系统的主、副镜为非球面,主镜和目镜都在后面,成像质量较好,价格也较贵。一般说来,对天文普及工作,特别是对观测经验不足的爱好者来说,牛顿式反射望远镜使用起来不太方便,其物镜又需经常镀膜,维护起来也麻烦 3既包含透镜,又有反射镜的称为折反射望远镜。折反射天文望远镜镜兼顾了折射镜天文望远镜和反射镜天文望远镜的优点:视野大、像质好、镜筒短、携带方便。与等焦距和同等口径的折射望远镜相比,价格还不及三分之一。折反射镜有施密特—卡塞格林式我们一般简称施卡和马克苏托夫—卡塞格林式,我们一般简称马卡。

星特朗NEXSTAR SLT 天文望远镜使用说明书

星特朗NexStar SLT天文望远镜 使用说明书 NexStar 60,NexStar 80,NexStar 102,NexStar 114,NexStar 130

目 录 简介 (6) 警告 (6) 组装 (9) 组装NexStar望远镜 (9) 安装手控器的支架 (10) 三脚架上安装叉臂 (10) 叉臂上安装望远镜筒 (10) 天顶镜 (10) 目镜 (11) 调焦 (12) 星点寻星镜 (12) 安装星点寻星镜 (12) 操作星点寻星镜 (13) 安装手控器 (13) NexStar供电 (14) 手控器 (15) 手控器介绍 (15) 手控器操作 (16) 校准程序 (17) 星空校准 (17) 两星校准 (19) 一星校准 (20) 太阳系校准 (20) NexStar重新校准 (21)

天体分类 (22) 选择天体 (22) 回转指向天体 (22) 寻找行星 (23) 漫游模式 (23) 星群漫游 (23) 方向键 (24) 速率键 (24) 设置步骤 (25) 跟踪模式 (25) 跟踪速率(Tracking Rate) (25) 观察时间-地点(View Time-Site) (25) 用户定义目标(User Defined Objects) (25) Get RA/DEC (26) Goto R.A/Dec (26) 辨认 (26) 望远镜设置功能 (27) 设定时间-位置 (27) 消齿隙 (27) 回转极限 (27) 选星范围 (28) 方向键 (28) 实用功能(Utility Features) (28) GPS开/关 (28)

揭秘全球十大最大天文望远镜

揭秘全球十大最大天文望远镜 在1608年10月2日,荷兰官员在认真地思考一项专利申请,这是眼镜店老板汉斯·利伯谢(Hans Lippershey)提交的一项发明,他声称这种装置能够将一定距离的物体看起来如同就在身边,通过它能够放大物体和景象。这就是最早纪录的望远镜概念。几个月之后,意大利物理、天文学家伽利略手中便拿着望远镜进行天文观测。 最初的望远镜非常简单,是由非常小的镜片组成,放在一个手臂长的内空木管中。然而,400年之后的今天,世界上最大的望远镜则要求建造在高耸的山脉上,数吨的钢铁用于支撑巨大的镜面,从而使科学家能够观测太空中广袤的区域。2008年6月,在召开的一次天文学家讨论发言会议上,戴卫·索贝尔 (Dava Sobel)宣称,通过望远镜观测太空是人类作为一种生命体形式完成最杰出的成就之一。 以下是全球十大最大天文望远镜,其中的照片是这些地面上最大的光学/红外线望远镜拍摄完成的。

1、加那列大型望远镜(Gran Telescopio Canarias) 加那列大型望远镜 目前,世界上最大的地面基础望远镜就是加那列大型望远镜,它位于西班牙帕尔马加那列岛屿中的一个小岛上,据称,加那列岛屿安置了多个大型望远镜。该望远镜的镜面直径为10.4米,是由36个定制的镜面六角形组件构成,安装需要精确至1毫米范围。它共投资1.75亿美元,是由西班牙政府、两所墨西哥研究机构和美国佛罗里达州大学共同合作建造的。 在将望远镜组件安装之前,每个组件都被命名为本地群岛中民间传说中的神灵名字,或以岛上动植物名称命名。 加那列大型望远镜拍摄的图片

加那列大型望远镜拍摄的图片 今年8月,加那列大型望远镜的36个镜面组件最后一批安装完成,然而它的第一次亮相是在2007年7月,当时仅安装了12个镜面组件。它观测的第一颗恒星是非常接近于北极星的“第谷1205081”(Tycho 1205081),之后这个大型望远镜更多捕捉的天文图片是拍摄一组交互式影响的星系——UGC 10923。每次拍摄结果都显示恒星形成区域出现了膨胀,拍摄曝光时间为50秒。

天文望远镜的基本知识

天文望远镜的基本知识 2010-05-17 10:42:13| 分类:天文望远镜| 标签:|字号大中小订阅 一、天文望远镜的性能 天文望远镜的作用,就是把肉眼看不清的比较昏暗的星体,通过光学系统的放大,实现相对清晰的观看。天文望远镜的性能,首先跟物镜(折射式)或者主镜(反射式)的直径大小有关。也就是说,直径越大, 望远镜的集光力就越强,分辨率也越好。 然而,即使在相同口径的情况下,光学件的研磨精度以及结构件的加工和装配精度,都会非常明显地影响成像的质量。另外,光学系统造成的各种收差(色差,球差,慧差,像散等等),都会严重的影响观看的效果。为了抑制各种收差,做出高性能的天文望远镜,就需要光学设计者的知识和经验了。 二、天文望远镜的基本公式 1〉倍率=物镜的焦距/目镜的焦距 2〉集光力=物镜直径的平方/7mm的平方 3〉分辨率(秒)=116/口径mm 4〉口径比F=物镜焦距mm/物镜口径mm 三、天文望远镜的常见形式 1〉折射式(见下图)。

折射式的优点是一般镜体轻巧,便于携带。光轴稳定,收藏方便,不需要特殊的日常护理和调整,最适合初学者入门之用。缺点是跟反射式相比较的话,价格比较高(在口径类似的前提下),特别是如果采用了消除色差的特种玻璃透镜ED的高端镜子,价格就更加昂贵了。但是如果喜欢天文摄影,但是又不喜欢笨重器材的话,就只好选择小口径的ED的折射式镜筒了。 2〉反射式(见下图)。 反射式的优点是一般都口径比较大,集光力强,价格也相对便宜。另外,由于没有色差干扰,特别适合天文摄影。缺点是笨重,不容易收藏。光轴也比较容易偏斜,出门看天前,需要检查和调整,日常护理比较麻烦。另外,在室内和室外温度差别比较大的时候,会因为镜筒内部有气流发生而影响观看效果,需要经 过一段时间的等候才能使用。 3〉折反式(见下图)。

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