天文望遠(yuǎn)鏡的種類(lèi)

光學(xué)望遠(yuǎn)鏡大致分三類(lèi)：折射式，反射式，折反射式。

1、折射式望遠(yuǎn)鏡

優(yōu)點(diǎn)：成像非常地銳利、鮮明、對(duì)比度高。接上“正像鏡”就可以使成像不顛倒，有利于對(duì)地面景物的觀測(cè)。維護(hù)方便，使用壽命很長(zhǎng)，但須注意不要讓鏡片發(fā)霉。

缺點(diǎn)：價(jià)格高昂，同樣價(jià)格可以買(mǎi)到口徑更大的反射式望遠(yuǎn)鏡。普通消色差望遠(yuǎn)鏡仍有稍許殘余的色差。而殘余色差小到可以忽略不計(jì)的“復(fù)消色差望遠(yuǎn)鏡”價(jià)格及其昂貴。

2、反射式望遠(yuǎn)鏡

優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格低廉（與折射鏡相比），同樣價(jià)格口徑更大、可以看到更多更暗的天體。成像無(wú)色差。性?xún)r(jià)比高。專(zhuān)業(yè)天文臺(tái)的大口徑望遠(yuǎn)鏡絕大多數(shù)都是采用反射式結(jié)構(gòu)。

缺點(diǎn)：日常維護(hù)保養(yǎng)相對(duì)麻煩一點(diǎn)。

天文望遠(yuǎn)鏡參數(shù)

1、口徑

口徑是指物鏡的有效通光直徑，常以符號(hào)“D”表示。物鏡收集星光的能力跟它口徑的平方成正比。因此，物鏡口徑越大，就越容易觀測(cè)到更暗的天體。

2、分辨角和分辨本領(lǐng)

分辨角通常以角秒為單位，是指剛剛能被望遠(yuǎn)鏡分辯開(kāi)的天上兩發(fā)光點(diǎn)之間的角距。目視觀測(cè)時(shí)，望遠(yuǎn)鏡的分辨角＝140（角秒）／D（毫米），D為物鏡的有效口徑。望遠(yuǎn)鏡的分辨本領(lǐng)由望遠(yuǎn)鏡的分辨角的倒數(shù)來(lái)衡量，所以：望遠(yuǎn)鏡口徑越大，分辨本領(lǐng)越好。

3、放大倍率

放大倍率是目視望遠(yuǎn)鏡的物理量，即角度的放大率。目視望遠(yuǎn)鏡的放大率等于物鏡焦距與目鏡焦距之比，因此，只要變換不同的目鏡就能改變望遠(yuǎn)鏡的放大倍率。但由于受物鏡分辨本領(lǐng)的限制，望遠(yuǎn)鏡的放大倍率也不可以無(wú)限制的增大，一般而言放大倍率大致以2D（2×物鏡口徑的數(shù)值，口徑數(shù)值以毫米為單位）為上限。觀測(cè)時(shí)，絕不是以最大倍率為最佳，而應(yīng)以觀測(cè)目標(biāo)最清晰為準(zhǔn)。如果放大倍率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其放大倍率上限，那么星像雖然看起來(lái)變大了，但是并不能增加其清晰度，相反會(huì)使星像變得模糊、變得暗淡，而且有效視場(chǎng)也會(huì)變得非常狹小。

4、視場(chǎng)

能夠被望遠(yuǎn)鏡良好成像的區(qū)域所對(duì)應(yīng)的天空角直徑稱(chēng)望遠(yuǎn)鏡的視場(chǎng)。視場(chǎng)越大，看出去的視野就越開(kāi)闊。望遠(yuǎn)鏡的視場(chǎng)與放大率成反比，放大率越大，視場(chǎng)反而越小。不同的口徑、不同的焦距、不同的光學(xué)系統(tǒng)（包含物鏡、目鏡在內(nèi)）與質(zhì)量，決定了望遠(yuǎn)鏡的視場(chǎng)的大小?？葱强諘r(shí)，如果使用大視場(chǎng)的望遠(yuǎn)鏡再加上廣角目鏡，就會(huì)有如在星空中漫步的感覺(jué)。

5、極限星等

“星等”是天體亮度的指標(biāo)，常以符號(hào)“m”表示。星等的數(shù)值越小，星星就越亮；星等的數(shù)值越大，星星就越暗。星等相差一等，亮度相差2.512倍。極限星等是指用望遠(yuǎn)鏡可以觀測(cè)到最暗天體的星等。望遠(yuǎn)鏡的目視極限星等可以用以下公式來(lái)粗略的估計(jì)：m=2.1 5logD??????? 公式中D（口徑）以毫米為單位。

注意：大城市里的光污染會(huì)嚴(yán)重的影響極限星等的大小，所以最好的觀測(cè)地點(diǎn)是遠(yuǎn)離都市光污染的郊外。

天文望遠(yuǎn)鏡目鏡

1、惠更斯目鏡（H）

是惠更斯在1703年研制的。它由2片凸透鏡組成，視場(chǎng)較小，約為25-40度，它出瞳距離（目鏡到眼睛的距離）相對(duì)比較短，所以在使用短焦距的惠更斯目鏡觀測(cè)時(shí)，眼睛需要緊貼目鏡。由于惠更斯目鏡容易制造，價(jià)格低廉，所以常被用于小型入門(mén)級(jí)望遠(yuǎn)鏡上。

2、冉斯登目鏡（R或SR）

是冉斯登于1783年設(shè)計(jì)成功，也是兩片凸透鏡結(jié)構(gòu)，由凸面相對(duì)，焦距相同的兩個(gè)平凸透鏡組成。視場(chǎng)約為30-45度。冉斯登目鏡的球差、軸向色差和畸變等均小于惠更斯目鏡，場(chǎng)曲也顯著減小。但是出瞳距離同樣較短。冉斯登和惠更斯都屬于第一代目鏡。

3、凱爾納目鏡（K）

出現(xiàn)于1849年，由三片透鏡構(gòu)成。是在冉斯登目鏡的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，主要改進(jìn)是將單片的接目鏡改為雙膠合消色差透鏡，能夠消除倍率色差，同時(shí)也能有效地降低位置色差、像散和畸變，大大改善邊緣的像質(zhì)，有效視場(chǎng)達(dá)到40-50度。在中、低倍率時(shí)，凱爾納目鏡的成像質(zhì)量要比惠更斯和冉斯登目鏡好。另外，凱爾納目鏡的場(chǎng)鏡靠近焦平面，這樣場(chǎng)鏡上的灰塵便容易成像，影響觀測(cè)，所以要特別注意清潔。

4、阿貝無(wú)畸變目鏡（OR）

1880年由德國(guó)阿貝設(shè)計(jì)，為四片兩組結(jié)構(gòu)，其中場(chǎng)鏡為三膠合透鏡，接目鏡為平凸透鏡，該目鏡成功的控制了色差和球差，并把鬼像和場(chǎng)曲降低到難以察覺(jué)的程度，它還具有40-50度的平坦視場(chǎng)和足夠的出瞳距離，在各倍率都有良好表現(xiàn)，一直被廣泛采用。但價(jià)格相對(duì)較高。

5、普羅素目鏡（PL或Plossl）

又稱(chēng)為“對(duì)稱(chēng)目鏡”。它為四片兩組結(jié)構(gòu)，由完全相同的兩組雙膠合消色差透鏡組成，其參數(shù)表現(xiàn)與OR目鏡相當(dāng)，但PL目鏡具有更大的出瞳距離和視場(chǎng)。由于PL目鏡中的兩個(gè)消色差膠合透鏡可以完全相同，因此造價(jià)比OR低， 是目前應(yīng)用最為廣泛的目鏡。 K、OR、PL都屬于第二代目鏡。

6、關(guān)于目鏡接口尺寸

望遠(yuǎn)鏡目鏡的接口規(guī)格大致有3種：24.5毫米（0.965英寸），31.7毫米（1.25英寸），50.8毫米（2英寸）。24.5毫米主要用于小型的入門(mén)級(jí)望遠(yuǎn)鏡上，31.7毫米是目前的主流尺寸。50.8毫米主要用在高檔的大口徑望遠(yuǎn)鏡上。

天文望遠(yuǎn)鏡選選購(gòu)指南

1、天文望遠(yuǎn)鏡的種類(lèi)比較

1)折射式天文望遠(yuǎn)鏡使用起來(lái)比較方便，視野較大，星像明亮，但是有色差，從而降低了分辨率。優(yōu)質(zhì)折射鏡的物鏡是兩片雙分離消色差物鏡或3片復(fù)消色差物鏡。不過(guò)，消色差或復(fù)消色差并不能完全消除色差。

2)反射鏡天文望遠(yuǎn)鏡的優(yōu)點(diǎn)是沒(méi)有色差，但是，反射鏡的彗差和像散較大，使得視野邊緣像質(zhì)變差。常用的反射鏡有牛頓式和卡塞格林式兩種。前者光學(xué)系統(tǒng)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜，球面反射鏡在后端，目鏡在前端側(cè)面;后者光學(xué)系統(tǒng)的主、副鏡為非球面，主鏡和目鏡都在后面，成像質(zhì)量較好，價(jià)格也較貴。

3)折反射天文望遠(yuǎn)鏡鏡兼顧了折射鏡天文望遠(yuǎn)鏡和反射鏡天文望遠(yuǎn)鏡的優(yōu)點(diǎn)：視野大、像質(zhì)好、鏡筒短、攜帶方便。與等焦距和同等口徑的折射望遠(yuǎn)鏡相比，價(jià)格還不及三分之一。折反射鏡有施密特―卡塞格林式和馬克蘇托夫―卡塞格林式兩種，后者又稱(chēng)馬―卡鏡。馬―卡鏡有兩片式和三片式兩種。譬如：博冠 BOSMA1800150天文望遠(yuǎn)鏡和BOSMA2400200天文望遠(yuǎn)鏡都是三片式，因像質(zhì)比兩片式更好，倍受?chē)?guó)內(nèi)外天文愛(ài)好者的歡迎。

2、合理選擇天文望遠(yuǎn)鏡的焦距

選擇天文望遠(yuǎn)鏡的焦距，與你想要觀測(cè)的天體有關(guān)。如果你想觀測(cè)星云、尋找彗星，要選擇短焦距天文望遠(yuǎn)鏡;如果你想觀測(cè)月亮和行星，要選擇長(zhǎng)焦天文望遠(yuǎn)鏡;如果你想觀雙星、聚星、變星和星團(tuán)，最好選擇中焦距天文望遠(yuǎn)鏡。中焦距鏡可以?xún)深^兼顧，比較受歡迎。通常短鏡是指焦距與口徑之比小于或等于6，長(zhǎng)鏡是指焦距與口徑之比大于15，介于兩者之間稱(chēng)之為中焦距鏡。

3、天文望遠(yuǎn)鏡放大倍數(shù)高就好嗎

跟據(jù)天文學(xué)家長(zhǎng)期觀測(cè)的經(jīng)驗(yàn)，天文望遠(yuǎn)鏡最大放大倍數(shù)不得大于1.5倍物鏡的口徑(以 毫米數(shù)表示)，用口徑100毫米的望遠(yuǎn)鏡，在大氣條件為中等寧?kù)o度的情況下觀測(cè)，不得大于 125倍。最佳寧?kù)o度時(shí)可達(dá)190倍;口徑200毫米時(shí)，在大氣寧?kù)o度為中等的情況下觀測(cè)，不得大于170倍。最佳寧?kù)o度時(shí)，可達(dá)340倍;實(shí)際上對(duì)于天文愛(ài)好者觀測(cè)明亮的天體，最大倍率可達(dá)兩倍，甚至2.5倍物鏡的口徑(以毫米數(shù)表示)。不過(guò)，天文望遠(yuǎn)鏡過(guò)大的倍數(shù)使影像更大、更暗，同時(shí)大氣的抖動(dòng)也放大了，使影像更模糊。

4、盡可能選擇口徑大的天文望遠(yuǎn)鏡

1) 口徑大，接收到的光能量就多，可以觀測(cè)更暗的天體。

2) 口徑大，最大有效放大倍數(shù)V就大，因?yàn)閂=主鏡口徑D(以毫米數(shù)表示)。

3) 口徑大，分辨率高，可以觀測(cè)到行星更多的細(xì)節(jié)，可以分辨雙星，還有可能發(fā)現(xiàn)更暗的小行星和彗星。分辨率理論上講，只是與口徑有關(guān)，實(shí)際上與光學(xué)設(shè)計(jì)、加工和裝、校都有關(guān)系。一般科普望遠(yuǎn)鏡的分辨率能達(dá)到2倍理論分辨角，就算是優(yōu)質(zhì)望遠(yuǎn)鏡，而博冠BOSMA1800150，經(jīng)進(jìn)口計(jì)量?jī)x器檢驗(yàn)，分辨率優(yōu)于1″ ，已接近理論值。

5、 如何辨別天文望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)質(zhì)量

白天購(gòu)買(mǎi)時(shí)，你可用天文望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)遠(yuǎn)處一幢大樓，將大樓的輪廓線(xiàn)移到視野的1/4處，如果輪廓線(xiàn)橙黃色或藍(lán)紫色特別明顯，或輪廓線(xiàn)彎曲得特別厲害，不要買(mǎi);再看一看遠(yuǎn)處的樹(shù)葉，一般來(lái)說(shuō)，60毫米口徑的望遠(yuǎn)鏡，能看清40米遠(yuǎn)處的葉筋，看不清的別買(mǎi)。當(dāng)然，天文望遠(yuǎn)鏡口徑越大，看得越遠(yuǎn)。博冠BOSMA70060天文望遠(yuǎn)鏡(口徑60毫米)能看清85米外的葉筋。晚上你可以看星星，如果看到的星星是帶顏色的而且特別明顯，或是視野邊緣的星星拖著尾巴，其長(zhǎng)度達(dá)到星星大小的2倍，這種天文望遠(yuǎn)鏡不適合用于天文觀測(cè)。

6、 對(duì)天文望遠(yuǎn)鏡的分辨率的檢測(cè)

最好的方法是觀測(cè)雙星。譬如：天鷹座π星是雙星(牛郎星附近)，角距為1″.4;白 羊座ε星是雙星，角距1″.5;天鵝座δ星是雙星，角距2″.1;御夫座星是雙星，角距3″.0;獅子座的γ星是雙星，角距4″.3。

7、 關(guān)于行星的觀測(cè)

觀測(cè)金、木、水、火、土星時(shí)所需的放大倍數(shù)便是天文望遠(yuǎn)鏡視場(chǎng)內(nèi)的行星小圓面與肉眼看到的滿(mǎn)月有同樣視場(chǎng)大小(31角分)。所以用口徑50mm的物鏡就可觀測(cè)木星，用80mm的物鏡就可觀測(cè)金星和火星，而觀測(cè)水星則要用280mm的物鏡。

8、 關(guān)于太陽(yáng)黑子的觀測(cè)

大的黑子用小天文望遠(yuǎn)鏡就能看到，而一些很小的黑子則要用大天文望遠(yuǎn)鏡才能看清楚。業(yè)余觀測(cè)黑子一般采用投影觀測(cè)。觀測(cè)太陽(yáng)和月球要用口徑比(D/F)小的望遠(yuǎn)鏡，最好是1：15～1：20。也可以在鏡前加一只光欄，用以減小口徑比。不過(guò)，這樣做會(huì)降低望遠(yuǎn)鏡的分辨本領(lǐng)。

9、 關(guān)于月球的觀測(cè)

月球有環(huán)形山、鏈狀山脈、月海、月谷、溝紋（干涸的河流）和亮輻射條紋，好的天文望遠(yuǎn)鏡可看到月球上非常細(xì)微的細(xì)節(jié)。觀測(cè)月球最好的放大倍率是(1～1.5)×主鏡口徑(mm)。

10、 關(guān)于天文望遠(yuǎn)鏡的支架

天文望遠(yuǎn)鏡的支架有地平式和赤道式2種，都有2個(gè)互相垂直的轉(zhuǎn)軸。天文望遠(yuǎn)鏡的視野一般都比較小，而且放大倍率越大，視野就越小，所以要選擇一個(gè)不會(huì)因風(fēng)吹而抖動(dòng)的支架。