天文望遠鏡是人類觀測和認(rèn)識宇宙的“眼睛”-天文望遠鏡的基本知識
一、天文望遠鏡的光學(xué)類型:
1、折射式:使用方便,視野較大,星像明亮,但有色差,會降低分辨率,使用和維護比較方便。
2、反射式:無色差,但彗差和像散較大,使得視野邊緣像質(zhì)變差;常用的有牛頓式反射鏡,光學(xué)系統(tǒng)簡單,同樣的價格,能買到的反射鏡口徑大,獲得強的集光力。
3、折反射式:綜合了折射鏡和反射鏡的優(yōu)點:視野大、像質(zhì)好、鏡筒短、攜帶方便。有施密特-卡塞格林式和馬克蘇托夫-卡塞格林2種。
二、天文望遠鏡的基本光學(xué)性能參數(shù):
1、口徑:物鏡的有效口徑,在理論上決定望遠鏡的性能。口徑越大,聚光本領(lǐng)越強,分辨率越高,可用放大倍數(shù)越大;
2、集光力:聚光本領(lǐng),望遠鏡接收光量與肉眼接收光量的比值。人的瞳孔在完全開放時,直徑約7mm。70mm口徑的望遠鏡,集光力是702/72=100倍。
3、分辨率:望遠鏡分辨影像細(xì)節(jié)的能力。分辨率主要和口徑有關(guān);
4、放大倍數(shù):物鏡焦距與目鏡焦距的比值,如開拓者60/700天文望遠鏡,使用H10mm目鏡,放大倍數(shù)=物鏡焦距700mm/目鏡焦距10mm=70倍;放大倍數(shù)變大,看到的影像也越大。
放大倍數(shù)不是越大越好,大可用放大倍數(shù)一般不大于口徑毫米數(shù)的1.5倍,超過大有效放大倍數(shù)后,影像變大清晰度卻不會再增加。
5、焦比:物鏡焦距長度與口徑的比值,相當(dāng)于相機鏡頭上的光圈。如果口徑不變,物鏡焦距越長,焦比越大,容易得到越高的倍率;物鏡焦距越短,焦比越小,不容易得到較高的倍率,但影像更亮,視野更大。
*短焦距鏡(小焦比,焦比<=6):適合觀測星云、尋找彗星;
*長焦距鏡(大焦比,焦比>15):適合觀測月亮和行星;
*中焦距鏡(中焦比, 6<焦比<=15):適合觀測雙星、聚星、變星和星團,
更可以兩頭兼顧,很適合初學(xué)者。
6、視場:望遠鏡成像的天空區(qū)域在觀測者眼中所張的角度,也稱視場角。放大倍數(shù)越大,視場越小。
7、極限星等:是望遠鏡所能觀測到暗的星等,主要和口徑、焦比有關(guān)。正常視力的人,在黑暗、空氣透明的場合暗可看到6等星,而70mm口徑望遠鏡的集光力是肉眼的100倍,能看到比6等星再暗五個星等的11等星。
三、 天文望遠鏡的支架機構(gòu)
1、 地平式:結(jié)構(gòu)和使用簡單,調(diào)節(jié)精度低,不能跟蹤天體,適合初學(xué)者;
2、 赤道儀式:赤道儀在觀測時用來抵消地球自轉(zhuǎn),跟蹤天體運行;結(jié)構(gòu)和使用復(fù)雜,調(diào)節(jié)精度高;赤道儀有手動和電動,手動跟蹤赤道儀適合專門的天文觀測,高檔電動跟蹤赤道儀多用于專門的天文跟蹤攝影和觀測研究;
初學(xué)者熟悉地平式支架后,可以選擇手動赤道儀;初次使用也許會覺得調(diào)整復(fù)雜,但熟悉后觀測星空會輕松很多;業(yè)余愛好者學(xué)習(xí)天文攝影時,也常使用電動跟蹤赤道儀。
天文望遠鏡光學(xué)質(zhì)量的辨別:
白天可用望遠鏡觀測遠處的大樓,將大樓的輪廓線移到視野的1/4處,如果輪廓線上橙黃色或藍紫色特別明顯,或輪廓線彎曲得特別厲害,光學(xué)質(zhì)量就很差;再觀看遠處的樹葉,一般60mm口徑的望遠鏡,能看清40米遠處的樹葉葉筋,看不清說明光學(xué)質(zhì)量很差(博冠開拓者60/700 可以看清60米遠的梧桐樹葉筋);晚上觀測星星時,如果看到星星帶很明顯的顏色,或是視野邊緣的星星拖著尾巴,其長度達到星星大小的2倍,說明光學(xué)質(zhì)量很差,不適合天文觀測;
*選擇31.7mm(1.25英寸)大目鏡接口才能獲得更好的光學(xué)質(zhì)量。
天文望遠鏡的選購:
1、 望遠鏡是一分價錢一分貨,絕對不能貪圖便宜買地攤貨和小作坊廠家的產(chǎn)品。國內(nèi)的一些知名望遠鏡品牌(如博冠、天狼、晶華等)的質(zhì)量和信譽較好,有正規(guī)的銷售點,可以現(xiàn)場自己挑選。
2、 根據(jù)個人的經(jīng)濟能力,盡量選擇口徑大的望遠鏡;
對于初學(xué)者入門,建議選60mm、70mm、80mm口徑折射鏡:
*攜帶、使用及維護方便,可以經(jīng)常帶出觀測(100mm以上相對來說過重,攜帶很不容易;觀看東西的多少取決于觀測的次數(shù)而不是望遠鏡的口徑);
*即使在光害嚴(yán)重的城市,也能觀看太陽黑子、月面和木星、土星等明亮天體;
*價格低廉,以后購買更大更好的望遠鏡時,還可升級作為導(dǎo)星鏡,充分利用;
天文望遠鏡使用注意:
1、絕對不能直接用望遠鏡觀看太陽,觀看太陽必須通過投影法或有專門濾光措施;
2、不要把望遠鏡當(dāng)做玩具,望遠鏡是精密光學(xué)儀器,要細(xì)心使用和維護;
3、不要認(rèn)為用望遠鏡什么都能看到,通過望遠鏡確實能觀看到肉眼不能分辨的天體和天體上的細(xì)節(jié),但觀看效果越好,價格也越高,沒有十全十美的望遠鏡,選擇適合自己的重要;
4、對于每一臺望遠鏡,都有它合適的放大倍數(shù)。超過這個倍數(shù)并不能增強分辨能力,反而會使物體變得很暗,難以看清。60~80口徑的望遠鏡,合適的放大倍數(shù)應(yīng)小于100倍,200倍的放大倍率幾乎什么都看不到。
5、如果無法在夜空中識別五個以上的星座,就不要著急使用望遠鏡,因為無法尋找可觀測的星星,就只能看月亮;
6、天文望遠鏡通常也可以觀看風(fēng)景或動植物,可以很容易得到比雙筒望遠鏡更高的放大倍率。不過使用倍率應(yīng)在100倍以下,20-50倍合適。
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