一、天文望遠鏡光學參數(shù)詳細說明

1、物鏡的口徑（D）

物鏡的口徑是望遠鏡最重要的參數(shù)，一般是指有效口徑，也就是通光直徑，即望遠鏡的入射光瞳直徑，是望遠鏡聚光本領的主要標志，而不是指鏡頭的玻璃的直徑大小。一般用英寸（in）或者毫米（mm）來表示，口徑越大，它收集的光越多，成像的亮度和清晰度就越好。（注：1 in=25.4mm）

2、聚光本領（集光力）

這是理論上望遠鏡與眼睛相比收集光的能力。它直接與口徑的面積成正比。先把望遠鏡的口徑（單位：mm）除以7mm（年輕人眼睛瞳口的大?。缓髮⒌玫降纳唐椒?，此結果即是集光力。比如，8英寸的望遠鏡的集光力是843（（203.2/7）2= 843）。

3、焦距（f）

就是從透鏡（或者主反射鏡）到焦點的距離，通常單位是毫米（mm）。一般來說，望遠鏡的焦距越長，它的放大率就越大，成像的尺寸就越大，但是視場范圍就越小。比如，與焦距為1000mm的望遠鏡相比，2000mm焦距望遠鏡的放大率和視場范圍分別是前者的2倍和1/2。如果你不知道焦距，只知道焦比（focal ratio），你可以通過這樣計算的得到焦距：口徑（單位是mm）乘以焦比就是焦距。比如，口徑為8英寸（203.2mm），焦比為f/10的透鏡，其焦距為203.2x10=2032mm。

4、相對口徑（A）與焦比（1/A）

望遠鏡有效口徑D與焦距f之比，稱為相對口徑或相對孔徑A，即A＝D/f。這是望遠鏡光力的標志，故有時也稱A為光力。彗星、星云或星系等有視面天體的成像照度與相對口徑的平方（A2）成正比；流星或人造衛(wèi)星等所謂線性天體成像照度與相對口徑A和有效口徑D之積（D2/f）成正比。因此，作天體攝影時，要注意選擇合適的A或焦比1/A（即f/D。照相機上稱為光圈號數(shù)或系數(shù)）。

5、分辨角

對于望遠鏡來說，就是指杜氏極限（Dawes limit）。也就是能夠分開兩個距離很近的兩顆星的能力，單位是角秒1′（seconds of arc）。分辨能力與口徑大小有直接關系，即口徑越大，分辨能力越好。望遠鏡的理論分辨能力是4.56除以望遠鏡的口徑（單位：英寸）。比如，口徑為８英寸的望遠鏡的分辨能力是0.6′（4.56/8=0.6）。然而，分辨能力還與大氣狀況以及觀察者的視覺敏銳度有關。

6、對比度

觀察低對比度的物體，比如月亮和行星時，我們期望有最高的成像對比度。牛頓望遠鏡和反射折射望遠鏡都有一個次級反射鏡（或稱副鏡），它們阻擋了一部分主反射鏡的發(fā)射光。除非25%以上的主反射鏡被阻擋，否則成像的對比度并不會因此受到很大影響。為了計算二級阻擋率，可以用公式（pi）r2來計算得到初級和次級的反射鏡面積。然后相除得到。比如，８英寸的望遠鏡的次級反射鏡直徑如果是2?英寸，則阻擋率是11.8%：

８英寸的主面積=（pi）r2=（pi）42=50.27

2?英寸的次級面積=（pi）r2=（pi）1.375=5.94

阻擋率=5.94是50.27的11.8%

觀察的條件（大氣擾動）是影響對比度和行星細節(jié)的最重要的因素。

艾里斑亮度參數(shù)（AIRY DISK BRILLIANCE FACTOR）

當你用聚焦良好的望遠鏡觀察星星時，并不會看到變大的圖像。這是因為星星到我們的距離實在是太遠了（以至于發(fā)出的光都是平行光，直接在焦平面聚成一點），所以即使放大很多倍，星星也應該看起來是光點，而不是光斑或者光球。但是，如果將望遠鏡放大到60乘口徑尺寸（單位：英寸）的倍數(shù)，這時仔細觀察的話，你會發(fā)現(xiàn)在星星周圍有光環(huán)，這不是星星自身的光環(huán)，而是由于望遠鏡的圓形口徑光闌以及光的物理特性造成的。進一步觀察的話，當星星位于望遠鏡視野正中間的時候，放大的星圖會出現(xiàn)兩個現(xiàn)象：一個中間的亮區(qū)域，稱作艾里斑，和一個或一系列環(huán)繞的微弱的圓環(huán)，稱作衍射環(huán)。

當你增加口徑的尺寸時，艾里斑會變小。艾里斑的亮度（點光源恒星的圖像亮度）正比于口徑尺寸的四次方。理論上，當你將望遠鏡的口徑放大一倍，它的分辨能力就會增加1倍，它的集光力就會增加為原來的4倍。但是更重要的是，你還可以將艾里斑的面積變成原來的1/4倍，從而將星象的亮度變?yōu)樵瓉淼?6倍。

7、出射光曈

望遠鏡的出射光瞳是指射出目鏡的圓形光束的直徑，單位是mm。為了計算出射光瞳，可將口徑（單位mm）除以目鏡的放大倍數(shù)。比如，帶有20mm目鏡的口徑為８英寸（203.2mm）的望遠鏡的放大倍數(shù)如果為102，那么它的出瞳則為2mm（203.2/102=2mm）。或者，你還可以將目鏡的焦距除以望遠鏡的焦比來得到出瞳尺寸。

8、放大倍數(shù)

放大倍數(shù)是望遠鏡最不重要的參數(shù)之一。望遠鏡的放大倍數(shù)其實就是兩個獨立的光學系統(tǒng)焦距的比值——望遠鏡物鏡以及所使用的目鏡。

將望遠鏡物鏡的焦距（單位:mm）除以目鏡的焦距（單位:mm），就可以得到望遠鏡的放大率。比如，型號為C8的望遠鏡的焦距為2032mm，如果配備30mm的目鏡，放大率就為68x（2032/30=68），如果換用10mm的目鏡，放大率就變?yōu)?03x（2032/10=203）。由于目鏡是可更換的，望遠鏡根據(jù)需要可以有不同的放大率。

在實際使用中，望遠鏡有上限和下限放大率。這是由光學定律和眼睛的特性決定的。在理想狀態(tài)下，望遠鏡可用的最大放大率是其口徑尺寸（單位：英寸）的60倍左右。如果放大率超過這個上限，圖像往往會變得昏暗，對比度降低等。比如，口徑為60mm（即2.4英寸口徑）的望遠鏡最大放大率為142x。當放大率繼續(xù)增加時，圖像的銳利度和細節(jié)表現(xiàn)力就會下降。更高的放大率通常用于月亮，行星和雙子星的觀察。那些號稱60mm口徑望遠鏡的放大率可以達到375甚至750的生產(chǎn)廠家，其實是在誤導消費者。晚上時望遠鏡放大率的下限是其口徑的3到4倍。白天時的下限是口徑的8到10倍。如果放大率低于此下限，由于次級反射鏡或者斜反射鏡的投影，在反射折射望遠鏡或者牛頓望遠鏡的視野中央會出現(xiàn)一個黑點。

9、極限星等或貫穿本領

在晴朗無月的夜間，用望遠鏡觀察天頂附近的最暗星的星等，稱為極限星等（mb），極限星等不僅與望遠鏡的有效口徑、相對口徑、物鏡的吸收系數(shù)、大氣吸收系統(tǒng)和天空背景亮度等多種客觀因素有關，還與觀察者的視覺靈敏度有關。不同作者給出的經(jīng)驗表達式，略有差異。較簡單的估計式為mb=6.9 5lgD式中D用cm為單位，對于照相觀測，極限星等還跟露光時間及底片特性等有關。有一個常用的經(jīng)驗公式：mb=4 5lgD 2.15lgt式中t為極限露光時間，不考慮底片的互易律失效，也沒有考慮城市燈光的影響。檢驗望遠鏡極限星等的方便方法，是利用昴星團中央處選標星的標準星等，或者用北極星（NPS）的標準星等（照相星等，仿視星等）來估計或推算。

10、衍射極限（瑞利判據(jù)）

在焦點附近，衍射受限的望遠鏡的殘余波像差遠遠小于1/4的入射光波長。這樣的望遠鏡才適合做天文望遠鏡。在組合光學系統(tǒng)焦點附近，單獨的光學組件的波像差必須小于1/4波長。當波前像差值減小（1/8或者1/10波長）時，光學質(zhì)量就會大大提升。

11、近焦

這是指在近陸觀測任務中，你能用望遠鏡所能看清的最近的距離。

12、視場角（ω）

能夠被望遠鏡良好成像的天空區(qū)域，直接在觀測者眼中所張的角度，稱為視場或視場角（ω）。望遠鏡的視場往往在設計時已被確定。折射望遠鏡受像質(zhì)的限制而約束了視場角，反射望遠鏡或折反射望遠鏡往往受副鏡尺寸影響而約束了視場角。但對于天體攝影，視場還可能受接收器像素尺寸大小的約束。望遠鏡的視場與放大率成反比，放大率越大，視場越小。

在未知視場的數(shù)值時，可以自行測量。以望遠鏡對準天赤道附近某一顆恒星，調(diào)好儀器，使星像在視場中央通過。儀器不動（不開轉儀鐘），記錄該星經(jīng)過視場的時間間隔，設為t秒，星體的赤緯為δ，則視場角為ω=15tcosδ

13、光學像差

像差是造成不完善像的所有因素。在望遠鏡設計中都存在著幾種像差，沒有所謂的完美的光學系統(tǒng)。光學設計工程師必須能夠平衡控制各種像差來得到想要的設計結果。下面是一些不同望遠鏡中存在的像差：

（1）色差：經(jīng)常在折射望遠鏡的物鏡上出現(xiàn)，是因為透鏡不能把不同波長（顏色）的光聚焦到一點而形成的。結果是明亮物體周圍有一圈光暈。當感光度和口徑增加的時候，這種現(xiàn)象往往會加重。

（2）球差：使以不同口徑角穿過透鏡（或從鏡面上發(fā)射）的光線不能聚焦在軸上的同一點。它會使星星的圖像看起來不是銳利的點，而是一個模糊的光斑。

（3）彗差：主要跟拋物面反射望遠鏡有關，影響軸外點成像，在視場的邊緣往往更明顯。星星的圖像看起來像V字型的圖案。對于優(yōu)質(zhì)的儀器，焦比越小，邊緣的彗差就會越明顯，但視場中心不會出現(xiàn)彗差。

（4）像散：該像差在最佳對焦點兩面從水平位置到垂直位置拉長圖像。這經(jīng)常是由于生產(chǎn)不良或者裝配失誤造成的。

（5）場曲：是指光線精確聚焦形成的面不是一個平面，而是一個曲面。像面的中心可能成像犀利并且對焦準確，但是邊緣卻沒有對準焦點，或者相反。

二、買天文望遠鏡要看哪些參數(shù)

1、口徑

口徑是天文望遠鏡鏡面或透鏡的直徑，單位為毫米。它直接影響望遠鏡的光收集能力和分辨能力。大口徑望遠鏡能收集更多光線，觀測到更暗淡的天體，同時分辨出更細微的細節(jié)。但大口徑也意味著更笨重、操作更難且價格更高。對于初學者，建議選擇口徑在70mm至100mm之間的望遠鏡。

2、焦距

焦距是光線通過鏡面或透鏡后匯聚的距離，同樣以毫米為單位。焦距影響望遠鏡的放大倍數(shù)和視野。長焦距望遠鏡放大倍數(shù)大，但視野小，適合觀測細節(jié)；短焦距望遠鏡視野大，但需要更高放大倍數(shù)來獲得清晰圖像。初學者可選用焦距在400mm至800mm之間的望遠鏡。

3、分辨率

分辨率是望遠鏡能分辨的最小細節(jié)，以角秒為單位。它決定了望遠鏡能看到的細節(jié)大小。分辨率與口徑和波長有關，常用公式為：分辨率（角秒）=116/口徑（mm）。高分辨率望遠鏡能分辨更近的天體和更小的細節(jié)。

4、放大倍數(shù)

放大倍數(shù)是望遠鏡目鏡將物體放大的倍數(shù)。它由焦距和目鏡直徑?jīng)Q定。但過高的放大倍數(shù)會使圖像模糊、視野狹窄且圖像暗淡。因此，初學者應選擇放大倍數(shù)在20至50之間的望遠鏡。

5、其他參數(shù)

除了上述參數(shù)，天文望遠鏡的色差、像差等光學性能也影響觀測效果。此外，望遠鏡的支架穩(wěn)定性、目鏡質(zhì)量等也是重要考慮因素。

三、天文望遠鏡最大多少倍

天文望遠鏡的放大倍數(shù)沒有固定上限，但實際使用中一般不超過口徑毫米數(shù)的2倍（例如80mm口徑最大約160倍），更高的倍數(shù)會導致畫面模糊且亮度降低。

天文望遠鏡的放大倍數(shù)通過物鏡焦距除以目鏡焦距計算得出。通過更換不同焦距的目鏡，理論上可以無限增加倍數(shù)，但這沒有實際意義。因為物鏡口徑?jīng)Q定了集光能力和分辨率。當倍數(shù)超過口徑毫米數(shù)的2倍時，星星會變成模糊的光斑，月球環(huán)形山細節(jié)反而丟失。

影響觀測效果的三大核心要素：

1、物鏡口徑：口徑越大，能承載的有效倍數(shù)越高。10厘米口徑望遠鏡在200倍下仍能看清木星條紋，而5厘米口徑超過100倍就會明顯模糊。

2、大氣穩(wěn)定度：城市上空的空氣湍流常常限制倍數(shù)在100倍以內(nèi)，即便用高端望遠鏡也是如此。

3、目鏡質(zhì)量：優(yōu)質(zhì)廣角目鏡在60倍下提供的視野，可能比廉價目鏡的100倍更清晰寬闊。

對于天文愛好者，建議選擇焦距800-1200mm的中等倍率望遠鏡。這類設備既能觀測月球隕石坑、土星環(huán)，也能捕捉到獵戶座大星云等深空天體。搭配可更換目鏡設計，既保證25-50倍的常用觀測范圍，也留有升級到150倍觀察行星細節(jié)的空間。