天文望遠(yuǎn)鏡入門知識

1、天文望遠(yuǎn)鏡入門知識1、望遠(yuǎn)鏡基礎(chǔ)有兩種主要類型的望遠(yuǎn)鏡：折射鏡用透鏡來收集并匯聚光線，反射鏡用反射鏡收集光線。要選擇好合適的望遠(yuǎn)鏡，首先要了解兩種望遠(yuǎn)鏡的相對優(yōu)缺點。衡量望遠(yuǎn)鏡的好壞，不用放大倍數(shù)，而用口徑，也就是主透鏡或主反射鏡的直徑。當(dāng)人們說“小”望遠(yuǎn)鏡時，他們指的是望遠(yuǎn)鏡的口徑小?？趶?jīng)Q定了望遠(yuǎn)鏡能收集多少光線，收集的光線越多，你所能看到的也越多。因此，不管是折射鏡還是反射鏡，口徑越大威力就越強(qiáng)。最小的望遠(yuǎn)鏡（口徑50-80毫米）一般都是折射鏡，更大口徑的望遠(yuǎn)鏡一般是反射鏡，因為大口徑的反射鏡比折射鏡造價要便宜一些。通過50-60毫米的最小的折射望遠(yuǎn)鏡，可以看見月面的環(huán)形山和深色低洼的“

2、月?！保列堑墓猸h(huán)，木星的云帶和四顆主要的衛(wèi)星，一些雙星，以及各種星云、星系。如果使用更大的望遠(yuǎn)鏡，可以看到更暗的天體和更多的細(xì)節(jié)。盡管小折射望遠(yuǎn)鏡可以作為第一步購買計劃的理想選擇，但這里要提一點非常重要的警告。很多廉價的折射望遠(yuǎn)鏡要么粗制濫造，要么性能與價格不符，在最糟糕的情況下，望遠(yuǎn)鏡在天文觀測上可能毫無用處，盡管它們的外觀相當(dāng)漂亮。不幸的是一些大商店也賣光學(xué)質(zhì)量很差的望遠(yuǎn)鏡。單透鏡的主要缺點是在目標(biāo)的邊緣會產(chǎn)生多余的顏色，這稱為色差。改正了色差的透鏡稱為消色差透鏡，盡管光憑這一點不能保證其性能一定優(yōu)越，但選望遠(yuǎn)鏡時這一點是值得考慮的。反射望遠(yuǎn)鏡沒有色差。2、選什么如有可能，在購買小折射望

3、遠(yuǎn)鏡之前對其作如下檢查：從主鏡一端往鏡筒內(nèi)看，在離主鏡不遠(yuǎn)的地方是否有一個光圈（中間有一個洞的圓盤，注意不要和光闌混淆，光闌是鏡筒內(nèi)逐漸縮小的一組圓環(huán)，用途是消除鏡筒內(nèi)壁的雜散光）。光圈是用來提高圖象清晰度的，就象照相機(jī)中的小光圈。但不幸的是這會嚴(yán)重減小望遠(yuǎn)鏡的有效口徑，使圖象亮度降低。實際上用這種望遠(yuǎn)鏡不會比你用肉眼看的更多。如果他們宣稱使用了全口徑，那他們在作欺騙性的廣告。在夜間觀測月亮。其邊緣應(yīng)清晰，不能有各種多余的顏色。觀測應(yīng)確保在戶外進(jìn)行，不能透過窗戶觀測，不管窗戶是關(guān)著的還是開著的。如果望遠(yuǎn)鏡不能通過上述任何一項測試，那么別買它，如果買了也要退掉。3、放大倍數(shù)望遠(yuǎn)鏡的放大倍數(shù)還依賴

4、于目鏡。買望遠(yuǎn)鏡時通常可以選擇低倍、中倍和高倍目鏡。不要因為看了廣告中小望遠(yuǎn)鏡可以有好幾百倍的放大率而興奮。太高的放大率只會使你看到的更少而不是更多，因為過分放大的圖象將會變得昏暗而且不清晰。有一個規(guī)律是望遠(yuǎn)鏡的最高放大率可以取以毫米表示的望遠(yuǎn)鏡口徑的兩倍。當(dāng)然如果望遠(yuǎn)鏡的有效口徑被光圈減小，那最大的可用放大率也要相應(yīng)減小。大氣本身限制了我們可以使用的最高的放大率，因為空氣使恒星和行星的圖象變得不穩(wěn)定，這稱為大氣寧靜度。不管你有多大的望遠(yuǎn)鏡，在普通的地面觀測點最大的可用放大率是300倍。放大率再高，目鏡只會放大大氣的變形效果，產(chǎn)生一個沒用的“沸騰”的圖象。望遠(yuǎn)鏡和照相機(jī)一樣都有f值，望遠(yuǎn)鏡的焦

5、距是光從主鏡到目鏡的距離。望遠(yuǎn)鏡的焦比是焦距除以其口徑。例如望遠(yuǎn)鏡的口徑是100毫米，焦距是800毫米，其焦比為f/8。焦距不是關(guān)鍵因素，但它決定了望遠(yuǎn)鏡最適合觀測的目標(biāo)。例如，喜歡觀測星云、星系等深空天體的人愛用f/4至f/6的望遠(yuǎn)鏡，而其他喜歡觀測月亮和行星的人愛用f/7或更高的望遠(yuǎn)鏡。4、安裝小折射望遠(yuǎn)鏡的最簡單的安裝方式是地平式，望遠(yuǎn)鏡可以在水平方向和垂直方向上運動。為把天體目標(biāo)保持在視野里，必須同時在兩個方向移動。大一些的望遠(yuǎn)鏡都配備赤道裝置。它安裝時要仔細(xì)一些，需要把極軸指向北天極，就在北極星附近。赤道裝置價格貴一些，但也有其優(yōu)點，為克服地球自轉(zhuǎn)而把目標(biāo)保持在視場中，只須將望遠(yuǎn)鏡繞

6、極軸一個方向旋轉(zhuǎn)就行了。近幾年道布森裝置越來越流行了。它造價低，易搬運，可作為赤道裝置的替代品。它是變了形的地平裝置，對低倍數(shù)、大視野的反射望遠(yuǎn)鏡來說跟蹤并不十分重要，道布森裝置尤其適合。百貨公司和郵購商經(jīng)常會提供非常不穩(wěn)定的、簡陋的桌面三腳架。沒有任何理由去買一個搖晃的三腳架，用它你無法仔細(xì)看任何東西，尤其是在有風(fēng)的時候。還要記住舒適和易用是至關(guān)重要的，如果不得不跪下來伸長脖子看，那你肯定不會喜歡用它。大部分小折射望遠(yuǎn)鏡都有減速裝置，通常是配備有韌性把手的齒輪連到軸上。這樣通過旋轉(zhuǎn)手柄就能跟蹤目標(biāo)。但要注意如果減速裝置不靈活的話，反而會帶來麻煩。較昂貴的跟蹤裝置配有電機(jī)，跟蹤目標(biāo)很輕松，這一

7、點在觀測行星時是非常有用的。5、目鏡目鏡是需要購買的最重要的附件。不管主鏡的質(zhì)量有多好，如果目鏡的光學(xué)質(zhì)量不行，那望遠(yuǎn)鏡的性能會大大降低。目鏡是可更換的，根據(jù)不同的焦距產(chǎn)生不同的放大倍率。目鏡上標(biāo)有數(shù)字，例如25mm，這表示了它的焦距。焦距越大，放大率越低，但（通常是）視野越寬闊。低倍率最適合于觀測昏暗的、彌散的目標(biāo)，例如彗星、星云和星系，而高倍率最適合于觀測月球、行星和雙星。望遠(yuǎn)鏡的放大倍數(shù)等于主鏡的焦距除以目鏡的焦距。因此同一個目鏡在主鏡焦距長的望遠(yuǎn)鏡上能提供更大的放大倍數(shù)。天文愛好者可以接受的最便宜的目鏡是凱爾涅（Kellner）目鏡，它的可用視場可達(dá)45度。厄爾弗目鏡（Elfer）和阿

8、爾無畸變目鏡（Orthoscopic）價格貴一些，但光學(xué)質(zhì)量較好。（譯者注：冉斯登目鏡價格更便宜，在低價位的望遠(yuǎn)鏡中很常見；雙對稱目鏡，也叫普羅素目鏡是比較容易購買到的、性能很不錯的目鏡，關(guān)于目鏡的詳細(xì)介紹，可以參見天文愛好者2000年第2、3期的文章。）人們第一次通過天文望遠(yuǎn)鏡觀察物體時，常常奇怪于圖象時上下顛倒的。其實這是望遠(yuǎn)鏡的基本特性，用于白天觀察的望遠(yuǎn)鏡都加了附加的透鏡或正像棱鏡。對于天體目標(biāo)來說正像反像沒有多大差別，因此天文學(xué)家已經(jīng)習(xí)慣于這種上下顛倒的圖象了。一些小折射望遠(yuǎn)鏡還提供天頂棱鏡，使圖象上下正確，但左右仍是反的，觀察月亮和行星時要記住這一點。如果你是將望遠(yuǎn)鏡通過窗戶向外看

9、，那象質(zhì)不好可別認(rèn)為是目鏡的問題，室內(nèi)外的的溫差會引起空氣的湍流，這會使星光變形。6、尋星鏡望遠(yuǎn)鏡的主鏡筒上應(yīng)配有小一點的尋星鏡。尋星鏡是一個低倍數(shù)的望遠(yuǎn)鏡，用來使主鏡找到觀察的目標(biāo)。典型的尋星鏡放大率6倍，口徑30毫米，記位6*30。便宜的器材通常配有5*24的尋星鏡，這些尋星鏡都加了光闌，使有效口徑減小到10毫米。這種尋星鏡除了能找到最亮的目標(biāo)，別的什么也找不到。7、檢驗?zāi)愕耐h(yuǎn)鏡有幾種簡單的方法檢驗望遠(yuǎn)鏡的質(zhì)量。判斷支架的穩(wěn)定性，可以輕敲鏡筒，圖象的晃動應(yīng)在3-5秒內(nèi)停下來。通過在三腳架下懸掛重物，可以減小震動，提高穩(wěn)定性。檢驗望遠(yuǎn)鏡光學(xué)質(zhì)量的唯一方法就是觀察一顆恒星。這必須在能見度非常

10、好的夜晚，等望遠(yuǎn)鏡達(dá)到戶外空氣的溫度（一般需要一個小時）后再進(jìn)行。使用最大可用的放大率，檢驗一顆中等亮度的恒星的圖象質(zhì)量。調(diào)焦非常好時，星象應(yīng)是一個點，或是一個非常小的圓面，周圍有一些很暗的圓環(huán)。但在能見度差的時候，即使用質(zhì)量好的望遠(yuǎn)鏡也達(dá)不到這一點。把圖象在焦點的兩邊散焦，他都應(yīng)變成亮的圓面。當(dāng)然如果是反射望遠(yuǎn)鏡還會看到副鏡的影子。如果圖象不能很好地調(diào)焦，在焦點的兩邊看起來都是一條小短線，那這架望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)質(zhì)量就有毛病，這稱為像散。8、雙筒鏡-初次購鏡的理想選擇有許多宇宙中的美景，例如銀河繁星，昴星團(tuán)和畢星團(tuán)，神秘的彗星，它們只能在低倍率、大視場的雙筒鏡中才能真正很好地欣賞。雙筒鏡緊湊、簡單

11、，是最便于攜帶、易于使用的設(shè)備。雙筒鏡上一般都標(biāo)有數(shù)字，例如8*40，7*50，10*50。第一個數(shù)字是放大率，第二個數(shù)字是以毫米表示的主鏡口徑。一般的觀測用7*50或10*50的雙筒鏡都行。如果覺得50毫米口徑的鏡子太重，也可以選用40或30毫米的。除非有特殊用途，不要使用12倍以上的雙筒鏡，因為它很難拿穩(wěn)。變倍的雙筒鏡也不要用，因為它們通常視場狹窄，光學(xué)質(zhì)量也不好。好的雙筒鏡在鏡片表面都鍍有彩色的增透膜，這跟無反射眼睛上的膜一樣，可以增加光的透射率，增大圖象的亮度。有一些郵購的雙筒鏡為節(jié)約成本而使用了太小的棱鏡，這嚴(yán)重影響了視場。從主鏡一端往里看，可以看見光路中的一些圓圈。如果圓圈不完整或

12、是矩形的，表明有一部分光線損失了。有一些便宜的雙筒鏡甚至在鏡筒中做了凸起部分，好象里面有棱鏡，而實際上沒有。它們使用的是單透鏡，并且光路是直的，放大率和視場都非常有限。9、最好的望遠(yuǎn)鏡是什么是最好的望遠(yuǎn)鏡？最簡單的答案是：它應(yīng)該是你會最經(jīng)常使用的望遠(yuǎn)鏡。易于安裝，使用簡單，便于攜帶，這些都是應(yīng)該考慮的問題。除非確實證明你能出去并能找到平整的觀測場地，否則不要急于更換更大的設(shè)備。而且，可以與你附近的天文社團(tuán)聯(lián)系，他們在選擇和使用儀器方面會給你提出建議。10、安全忠告很多望遠(yuǎn)鏡都帶有目鏡慮鏡。它們可以使月亮、太陽和亮行星的光變得柔和。但不幸的是這些慮鏡有許多質(zhì)量不好，而且太陽慮鏡尤其可能帶來危險。

13、在匯聚的太陽光的加熱作用下，它們很容易炸裂（譯者注：本人也犯過類似的錯誤，很危險），而這是絕對應(yīng)該避免的。沒有衰減的太陽光會在瞬間造成永久的失明。觀測太陽的唯一安全方法是將它投影到一塊白板上。即使有慮鏡，也絕不要直接通過主鏡或?qū)ば晴R觀察太陽。反射望遠(yuǎn)鏡如何調(diào)光軸很多愛好者在使用反射式望遠(yuǎn)鏡，特別是近年來越來越多的愛好者開始使用大口徑、短焦距的拋物面牛頓式反射望遠(yuǎn)鏡。說到望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)性能，人們比較關(guān)心的是主鏡的口徑及表面精度，而對于是否將反射鏡的整個光學(xué)系統(tǒng)調(diào)整到最佳狀態(tài)，似乎并沒有給予足夠的重視。很多同好都不知道如何讓調(diào)試自己的光軸,特地在網(wǎng)上找了些文章，給大家分享下。反射望遠(yuǎn)鏡光軸校準(zhǔn)的重要

14、性如果你擁有了一架反射望遠(yuǎn)鏡，并且主鏡是短焦距拋物面的，當(dāng)你滿懷希望投入觀測，卻發(fā)現(xiàn)像質(zhì)平平，甚至恒星都不能聚成一個點，一定會非常失望。這個時候先別急著換鏡子，你擁有的可能是一架很不錯的望遠(yuǎn)鏡，問題僅僅出在鏡片裝配上。經(jīng)過對望遠(yuǎn)鏡光軸的重新調(diào)整，望遠(yuǎn)鏡里展現(xiàn)出的可能是完全不同的景象。拋物面反射鏡的成像有個特點：在光軸上成像很完美，幾乎沒有像差，但偏離光軸就會有明顯的彗差（星點帶了小尾巴）。在光軸上，使用一般視場的目鏡，視場中心的星點是很銳利的，實際上視場邊緣的像差也不易察覺。而如果在光軸外，整個視場中的星點可能都不實，而且離光軸越遠(yuǎn)這種現(xiàn)象越嚴(yán)重。怎樣才算調(diào)好光軸了？反射鏡的光學(xué)系統(tǒng)中有兩個光

15、軸：物鏡光軸和目鏡光軸。主鏡（物鏡）光軸平行于主鏡筒的軸線，經(jīng)過副鏡（小平面鏡）；目鏡光軸垂直于主鏡筒軸線，也經(jīng)過副鏡。當(dāng)兩個光軸都經(jīng)過副鏡上的同一點，且被副鏡反射后兩條軸線完全重合，也就是成了一個光軸，那么光軸就算調(diào)好了。在缺乏檢驗儀器時，可以通過實際觀測來判斷光軸是否調(diào)好。找一個空氣質(zhì)量好的晴朗的晚上，用望遠(yuǎn)鏡的最高倍率（用毫米表示的主鏡的直徑數(shù)）看一顆恒星（如果沒有赤道儀則可以看北極星）。把星點放在目鏡視場中心（以減少目鏡帶來的像差），仔細(xì)調(diào)整焦距，從焦點外調(diào)到焦點，然后調(diào)到焦點內(nèi)。如果光軸調(diào)整的很好，可以看到如下圖所示的從左到右一系列圖象（圖中的圓環(huán)是光的衍射引起的，散焦后實際上還會看

16、到副鏡及其支架的影子，圖中沒有畫出）。在焦點上星像是否凝結(jié)得很實、很細(xì)、很銳利，散焦后衍射環(huán)是否是同心圓，這些都反映了望遠(yuǎn)鏡的像質(zhì)。如果散焦后可以看到幾圈衍射環(huán)，但不象上圖中那樣完美，四周均勻地帶有一些“毛刺”，這說明反射鏡面的精度稍差，但光軸調(diào)整的還是好的。如果散焦后星點變成了一個小的扇形，而且在目鏡視場中移動星象，扇形的發(fā)散方向不變，這說明望遠(yuǎn)鏡的光軸需要調(diào)整了。光軸調(diào)整步驟及輔助工具光軸調(diào)整可按如下步驟進(jìn)行：調(diào)節(jié)目鏡調(diào)焦筒，使之垂直于主鏡筒軸線調(diào)節(jié)副鏡，使之位于主鏡筒軸線上調(diào)節(jié)副鏡，使之位于目鏡調(diào)焦筒正下方調(diào)節(jié)副鏡指向，使目鏡光軸經(jīng)副鏡反射后指向主鏡中心調(diào)節(jié)主鏡指向，使其光軸與目鏡光軸重

17、合以上只是調(diào)光軸的大致方法，具體操作的過程中會有一些問題，有時很難控制精確度。這里首先介紹幾個輔助工具：帶雙十字線的窺管：管的外直徑同目鏡接口直徑，管的一端加蓋，蓋的正中心挖2mm直徑的圓孔，管的另一端用白色棉線對稱地拉上雙十字線，兩線間距34mm。管長用如下方法確定：從目鏡調(diào)焦筒中放入窺管（窺孔在外），窺孔一端與目鏡調(diào)焦筒外端口平齊，雙十字線一端大約距副鏡2030mm即可。做窺管的材料不限（如果你使用的是31.7mm目鏡接口，可以考慮用柯達(dá)膠卷的黑色包裝盒來制作做），關(guān)鍵是插入目鏡調(diào)焦筒后要穩(wěn)固，不能晃動太大。雙十字線要拉正，相交處的小正方形與窺孔的連線應(yīng)該是目鏡調(diào)焦筒的軸線。主鏡中心定位點

18、剪一片直徑5mm的黑紙，用兩面膠準(zhǔn)確地粘在物鏡的正中心。（因為主鏡的中心區(qū)域并不參與成像，所以這個黑點不會有負(fù)面影響）主鏡筒開口處十字線在主鏡筒開口處用粗線拉十字線，要求兩線相互垂直，交點過主鏡筒軸線。（在主鏡開口處拉上十字線可能會影響對副鏡的操作，所以最好標(biāo)記出十字線與鏡筒的四個交點的位置，覺得十字線礙事時可以先把它拆下來，必要時再重新拉上。）這三個工具制作并不復(fù)雜，但你很快會發(fā)現(xiàn)它們很有用。借助它們，現(xiàn)在我們可以開始一步一步地調(diào)整望遠(yuǎn)鏡光軸了。0.預(yù)調(diào)主鏡指向取下副鏡，調(diào)節(jié)主鏡后面的螺栓，直到從鏡筒開口前看過去，十字線交點、物鏡中心黑點、十字線交點在物鏡中所成的像三者成一條直線時，表明主鏡

19、指向基本正確。（下面專門有一步是調(diào)主鏡的，預(yù)先加這一步操作可以使下面的操作更容易。）調(diào)節(jié)目鏡調(diào)焦筒，使之垂直于主鏡筒將窺管裝入目鏡調(diào)焦筒中，從窺孔中觀察，可以看到從窺孔到雙十字線的連線（實際就是目鏡調(diào)焦筒軸線）再延長，會與主鏡筒壁交于某一點，標(biāo)記出這一點，用尺子測量其位置，再參考目鏡調(diào)焦筒在鏡筒的位置，我們就可以判斷出目鏡調(diào)焦筒是否與主鏡筒垂直。調(diào)節(jié)副鏡，使之位于主鏡筒軸線上取下窺管，裝上副鏡，大致調(diào)節(jié)副鏡指向，使眼睛從目鏡調(diào)焦筒中可以看到經(jīng)副鏡反射所成的主鏡的像，同時也應(yīng)該可以看到副鏡和主鏡筒開口處的十字線經(jīng)兩次反射后所成的像。從這些像中我們可以看出副鏡和十字線的相對位置，如果副鏡的圓心和十

20、字線交點重合，說明副鏡位于主鏡筒軸線上，否則就需要做相應(yīng)的調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)副鏡，使之位于目鏡調(diào)焦筒正下方從目鏡調(diào)焦筒方向看進(jìn)去，副鏡顯然已經(jīng)位于調(diào)焦筒的下方，但經(jīng)過這樣看精度無法保證。此時，裝入窺管，眼睛從窺孔看到的，最外圈是窺管的內(nèi)壁（雙十字線現(xiàn)在不起作用，可以不管），中間是副鏡。副鏡的外圓輪廓和窺管的內(nèi)壁輪廓如果是同心圓，說明滿足要求，否則要在主鏡軸線方向調(diào)節(jié)副鏡。（如果因窺孔太小、光線太暗而看不清楚，可以在與窺管正對的主鏡筒內(nèi)壁墊上一張白紙；如果窺管太細(xì)，看不到副鏡的外圓輪廓，可以把窺管往外抽或縮短其長度。）調(diào)節(jié)副鏡指向，使目鏡光軸經(jīng)副鏡反射后指向主鏡中心在上一步的基礎(chǔ)上，一面用眼睛從窺孔中觀

21、察，一面調(diào)節(jié)副鏡指向，直到主鏡在副鏡中所成的像的外圓輪廓、副鏡的外圓輪廓二者同心。調(diào)節(jié)主鏡指向，使其光軸與目鏡光軸重合用手電筒照亮窺管的雙十字線，眼睛從窺孔看進(jìn)去，可以看到雙十字線、主鏡的中心點所成的像以及雙十字線經(jīng)兩次反射所成的像。調(diào)節(jié)主鏡背后的螺栓，使上述三者同心。至此，反射鏡光軸調(diào)節(jié)完畢。下面給出從窺孔中所能看到的圖象，以供參考。窺管內(nèi)壁主鏡方向A雙十字線主鏡筒內(nèi)壁副鏡主鏡的反射像主鏡中心點反副鏡的云雙十字線克主鏡筒開口處的十字線反射像副鏡支架上述各個調(diào)節(jié)步驟中，根據(jù)副鏡支架的不同設(shè)計，下一步操作會對前一步的結(jié)果帶來或多或少的影響，所以必要時可以返回前面的操作，可能要有幾次反復(fù)，最后才能

22、得到滿意的結(jié)果。第一次調(diào)節(jié)會費一些工夫,一旦調(diào)好后，只要副鏡支架穩(wěn)固，以后的工作就輕松得多，即使為了運輸而將主鏡重裝，一般只需調(diào)節(jié)主鏡后的螺栓就行了，借助于窺管，可以很快將望遠(yuǎn)鏡調(diào)整至最佳狀態(tài)。補(bǔ)充說明一般認(rèn)為光軸與副鏡的交點在副鏡的中心。在長焦距的望遠(yuǎn)鏡中可以認(rèn)為如此，但在大口徑、短焦距的牛頓式反射望遠(yuǎn)鏡中，副鏡的尺寸也較大，副鏡長邊的兩端到目鏡的距離已經(jīng)不能再近似認(rèn)為是一樣的了，請看下面的示意圖：光軸相交于副鏡的B點，而不是副鏡中心所在的A點。這相當(dāng)于副鏡從中心位置向主鏡方向和遠(yuǎn)離目鏡的方向都有一個位移。這兩個方向的位移量可以用如下公式計算：位移量=副鏡短邊長/（4*主鏡焦比）例如我的望遠(yuǎn)

23、鏡副鏡短邊長35mm，主鏡焦比為5，則兩個方向的位移量都是1.75mm。如果有此類短焦距的望遠(yuǎn)鏡，需要把這種情況考慮進(jìn)去。計算出位移量，在上述第2步調(diào)節(jié)中，應(yīng)讓副鏡稍稍遠(yuǎn)離目鏡方向；在第3步調(diào)節(jié)中，當(dāng)我們看到副鏡的外圓輪廓和窺管的內(nèi)壁輪廓是同心圓時，實際上副鏡已經(jīng)向主鏡方向有了位移，不需再額外做調(diào)節(jié)了。天文望遠(yuǎn)鏡的腳架臺望遠(yuǎn)鏡的架臺一般可分為地平式支架和赤道式支架二大類。一、地平式支架地平式支架是望遠(yuǎn)鏡架臺中最簡單的一種結(jié)構(gòu)形式。它有二根互相垂直的旋轉(zhuǎn)軸系，一根在鉛垂方向，叫垂直軸，也即是方位軸，另一根位于水平面內(nèi)，叫水平軸，也即是高度軸。高度一般有0土90。度盤，而方位則往往有0360。度盤

24、。如果跟蹤天體周日運動（天體的方位與高度都隨時在變化），必須同時二根軸旋轉(zhuǎn)，且二根軸的旋轉(zhuǎn)速度也分別需要不斷地變化。因此，在普及望遠(yuǎn)鏡中地平式裝置多不采用，僅在以下情況下采用：第一種情況是觀測彗星及人造衛(wèi)星的專用望遠(yuǎn)鏡。為了方便地目視搜尋彗星，彗星搜尋者習(xí)慣于使用地平式裝置，有的甚至將觀測椅和尋彗鏡設(shè)計成一體以減少觀測者的疲勞。在專業(yè)或業(yè)余攔截觀測人造衛(wèi)星的儀器中，由于人造衛(wèi)星運動速度快而大部分采用地平式裝置。其中為全國各人造衛(wèi)星觀測站配備的廣角望遠(yuǎn)鏡和人衛(wèi)打印經(jīng)緯儀都采用地平式裝置。此外一些流星雨觀測者，也有將流星雨的拍攝裝置設(shè)計成地平式的。第二種情況是為了降低成本，也為了能兼顧地面觀測方便

25、而設(shè)計成地平式。此類往往用于價廉的天文望遠(yuǎn)鏡，特別是采用一些木制腳架。愛好者自制望遠(yuǎn)鏡時，為了方便制作而大都采用地平式，且高度及方位二根軸往往僅能手動。地平式望遠(yuǎn)鏡的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，基架穩(wěn)定，圓頂隨動控制較易，且價格也在同等口徑時較低。隨著電子計算機(jī)的普及，地平坐標(biāo)與赤道坐標(biāo)換算的軟件精度越來越高，因此，地平式裝置日益被天文工作者所接受。大型望遠(yuǎn)鏡中也有采用。二、赤道式支架赤道式支架有二根互相垂直的軸系，一根軸和地球自轉(zhuǎn)軸平行，也即它和地平面的交角等于當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥?。此軸是赤經(jīng)軸或稱極軸。它是跟蹤軸，望遠(yuǎn)鏡在跟蹤天體周日運動時，回繞其轉(zhuǎn)動。對于普及型天文望遠(yuǎn)鏡中，往往設(shè)計有電動跟蹤裝置，此跟蹤

26、軸的轉(zhuǎn)速是24h一轉(zhuǎn),也即150/h，或15/min。另一根軸叫赤緯軸。對于某一特定天體觀測，望遠(yuǎn)鏡可同時旋轉(zhuǎn)赤經(jīng)和赤緯兩根軸系，而對于恒星等天體觀測，往往只要赤經(jīng)軸跟蹤即可（赤緯僅在找星時旋轉(zhuǎn)）。因此，在普及型望遠(yuǎn)鏡中，很多將赤緯軸轉(zhuǎn)動設(shè)計成手動的。由于跟蹤天體僅要赤經(jīng)軸以相同的方向和速度旋轉(zhuǎn)，十分方便。這也就是在普及型天文望遠(yuǎn)鏡中，絕大部分采用赤道式裝置的原因。赤道式支架有德國式、英國式、搖籃式、馬蹄式及叉式等許多種。在普及望遠(yuǎn)鏡中，對于赤道式裝置，應(yīng)用最多的是德國式與叉式。1、德國式赤道儀德國式裝置是在普及型天文望遠(yuǎn)鏡中應(yīng)用最廣泛，也是在赤道式裝置中最早被采用的型式。它外形美觀，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定

27、，而且沒有觀測盲區(qū)它使用方便，可加接不同的附屬設(shè)備而較易調(diào)整赤經(jīng)和赤緯平衡，因而它往往被采用于鏡筒較長的折射望遠(yuǎn)鏡及牛頓式望遠(yuǎn)鏡中，也用于其它反射或折反射望遠(yuǎn)鏡中。它既用于固定式望遠(yuǎn)鏡，也用于便攜式望遠(yuǎn)鏡。但由于平衡座給安裝和攜帶增加了一定的困難，限制了它在便攜式望遠(yuǎn)鏡中的應(yīng)用。2、叉式赤道儀叉式裝置也叫美國式裝置。始用于19世紀(jì)。它的極軸上端連接一個叉形架，而赤緯軸系連接在叉架上。它不需要平衡錘，結(jié)構(gòu)緊湊，對稱性好，在鏡筒不長的折反射望遠(yuǎn)鏡中多采用這種裝置。對于便攜式望遠(yuǎn)鏡，輕便、穩(wěn)定的優(yōu)點特別明顯。但它不易調(diào)平衡，不易換接不同的接收器，更不能隨意換鏡筒，再加上有觀測盲區(qū)而在鏡筒較長的望遠(yuǎn)鏡

28、中不宜采用。檳筒接合縮緊旋鈕I配重桿一-*赤緯刻度盤極軸望遠(yuǎn)鏡纟韋度調(diào)整赤經(jīng)慢動控制孑、整刻度盤擇命三腳架按黑赤道儀的使用方法追蹤因日周運動而移動的天體，最簡單的方法是使用赤道儀式臺架,確實比經(jīng)緯儀方便得多。只要明白了使用的要領(lǐng)，作目視觀則或照相均會產(chǎn)生很好的效果。晚間的星空，以北天極和南天極聯(lián)機(jī)的自轉(zhuǎn)軸為中心,每日旋轉(zhuǎn)一次，稱為日周運動。在赤道儀的臺架上，把極軸（或稱赤經(jīng)軸）向北天極延長（在南半球時向南天極）,就能簡單地追蹤星星的移動。換句話說,讓赤道儀的極軸和地球的地軸平行，這個作業(yè)稱為極軸調(diào)整，使用赤道儀時絕不能忘記，事先要與極軸對準(zhǔn)平。赤道儀的臺架分為附有赤經(jīng)、赤緯微動桿的，以及附裝極

29、軸馬達(dá)追蹤式兩種。附有微動桿的比經(jīng)緯臺的星星追蹤方便，但須連續(xù)手動以便繼續(xù)追蹤，如果預(yù)算許可，最好是采用馬達(dá)追蹤式,會方便得多。必須調(diào)整赤道儀赤緯軸和極軸全體的平衡。如果平衡狀態(tài)調(diào)節(jié)良好,固定螺絲放松時鏡筒會靜止，赤道儀的運轉(zhuǎn)就會很圓滑，使用起來很平穩(wěn)。近年生產(chǎn)商在高級的赤道儀加進(jìn)了GOTO功能，使用者可以指令望遠(yuǎn)鏡自動指向觀察目標(biāo)。但耗電量大，野外觀星時要攜帶大型蓄電池。赤道儀的種類有很多。業(yè)余天文愛好者最常用的赤道儀有兩種：分別是德國式及叉式赤道儀。德國式赤道儀適合折射、反射及折反射望遠(yuǎn)鏡。而叉式赤道儀一般配合折反射望遠(yuǎn)鏡使用。叉式赤道儀比德國式優(yōu)勝的是不須要平衡錘，減輕儀器重量，方便野外

30、觀星。但是業(yè)余級數(shù)的叉式赤道儀穩(wěn)定性不及德國式赤道儀。博冠系列望遠(yuǎn)鏡用的赤道儀是德國式的赤道儀（如圖）。那我們就主要講講德國式赤道儀的使用方法吧?。ㄒ唬┏嗟纼x簡介肉眼可見的天體,用尋星鏡就可對準(zhǔn),赤道儀之作微調(diào)跟蹤之用。而深空天體就必須利用赤道儀的時角、赤緯度盤才能找到。赤道儀有三個軸：1地平軸。垂直于地平面，下端與三腳架臺連接，上端與極軸連接，有地平高度刻度盤。繞地平軸旋轉(zhuǎn)可調(diào)整望遠(yuǎn)鏡的地平方位角。2極軸。一端與地平軸相連，上下扳動極軸可調(diào)整地平高度角。另一端與赤緯軸成90角連接，裝有時角度盤，用于望遠(yuǎn)鏡指向的時角（赤經(jīng)）調(diào)整。赤緯軸。與極軸成90相連，上端與主鏡筒成90相連，以保證鏡筒與極

31、軸平行。下端連接平衡錘，裝有赤緯度盤，用于望遠(yuǎn)鏡指向的赤緯度調(diào)整。（二）對準(zhǔn)、觀測深空暗天體第一步：極軸調(diào)整。使望遠(yuǎn)鏡極軸和地球自轉(zhuǎn)軸平行，指向北天極。主鏡與赤道儀、三角架連接好，把有“N”標(biāo)志的一條腿擺在正北方。調(diào)整三角架高度，使三角架臺水平。松開極軸（赤經(jīng)軸）制緊螺釘，把主鏡旋轉(zhuǎn)到左邊或右邊。松開平衡錘制緊螺釘,移動平衡錘,使望遠(yuǎn)鏡與錘平衡。把望遠(yuǎn)鏡旋回上方，制緊螺釘。松開地平制緊螺釘，轉(zhuǎn)動赤道儀，使極軸（望遠(yuǎn)鏡）指向北方（指南針定向），制緊螺釘。松開極軸與地平軸連接制緊螺釘，上下扳動極軸，使指針對準(zhǔn)觀測地點的地理緯度（例：濟(jì)南地理緯度為+36.6,即北緯+36.6）,制緊螺釘。松開赤緯軸

32、制緊螺釘，轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡使其與極軸平行（亦即與當(dāng)?shù)亟?jīng)線圈平行），制緊螺釘。從望遠(yuǎn)鏡（或調(diào)好光軸的尋星鏡）中觀看北極星是否在視場中央，如有偏差，則需對極軸的地平方位角，地平高度角作精細(xì)調(diào)整，直至北極星在視場中央不再移動。擰動時角刻度盤，零時（Oh）對準(zhǔn)指針；擰動赤緯刻度盤，90對準(zhǔn)指針（有的在出廠時已經(jīng)固定好90或0）。至此，您的望遠(yuǎn)鏡就與地球自轉(zhuǎn)軸、觀測點子午面完全平行。任憑地球轉(zhuǎn)動，望遠(yuǎn)鏡始終都對著北極星。特別提示：極軸調(diào)整好后，三腳架、極軸方位角、高度角都不能有絲毫移動，否則要重新調(diào)整。北天極與北極星不完全重合，而是向小熊座B星偏1。第二步：計算出觀測點觀測時刻的地方恒星時。例：計算2002年

33、5月1日北京時間19時的濟(jì)南地方恒星時。從當(dāng)年天文年歷（北京天文館每年出版一本）中查出2002年5月1日世界時Oh格林尼治地方恒星時為：14h35m00s。從相關(guān)資料中查出濟(jì)南（觀測點）地理經(jīng)度為東經(jīng)117，化為時角為7h48m00s（15=1h，1=4m，1=4s）。用下面公式計算s=S+（m北-8h+入）+（m北-8h）*0.002738式中s地方恒星時，在觀測點所測定的春分點Y的時角S世界時0h格林尼治地方恒星時m北北京地方平時入觀測點的地理經(jīng)度（時角）8h北京時間是東八時區(qū)標(biāo)準(zhǔn)區(qū)時0.002738換算系數(shù)（1/365.2422）將已知數(shù)據(jù)代入公式S=14h35m00s+（19h00m0

34、0s-8h+7h48m00s）+（19h00m00s-8h）*0.002738=14h35m00s+18h48m00s+00h1m48s=33h24m48s因為結(jié)果大于24h，所以要把其中的24h化為一天，減去24h。S=43h25m13s-24h=19h25m13s答：2002年5月1日北京時間19h00m00s時的濟(jì)南地方恒星時是5月2日09h24m48s。第三步：計算被觀測天體觀測時刻的時角（t）。t：以本地子午圈為起點，由東向西將整個圓周分為24小時（每小時等于15）。例：獅子座內(nèi)的m65（河外星系）。1查出該天體在天球上的坐標(biāo)為：赤經(jīng)a=11h18m00s；赤緯6=1313。赤經(jīng)a：

35、天體在天球上的經(jīng)度，以通過春分點Y的經(jīng)緯為0點，由西向東將圓周分為24小時。赤緯6：天體在天球上的緯度，以天赤道為0,向北正向南負(fù)，各分90。2用公式計算t=s-at=09h24m48s-11h18m00s=-1h53m12s第四步：操作望遠(yuǎn)鏡對準(zhǔn)天體。1松開赤緯軸制緊螺釘，旋轉(zhuǎn)主鏡，先對準(zhǔn)天赤道（赤緯度盤0），然后向北旋轉(zhuǎn)6=1313，對準(zhǔn)赤緯度盤指針，制緊螺釘。松開極軸制緊螺釘，繞極軸向東（時角t為負(fù)）旋轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，將m65的時角-1h53m12s對準(zhǔn)時角刻度盤指針，制緊螺釘。先用低倍鏡觀測m65，如不在市場中央，可用赤經(jīng)赤緯微調(diào)手輪將天體調(diào)整到視場中央。由于地球轉(zhuǎn)動，目標(biāo)會漸漸移出視場，要

36、不斷用微調(diào)手輪跟蹤。若為自動跟蹤赤道儀，打開電門即可。特別提示：第二天再觀測該天體時，因地球公轉(zhuǎn)，該天體的時角將增加3m56s，變?yōu)?1h49m16s。弗緯傻動栓制擬帽/菲經(jīng)軸須離鋒旨赤翌誦前挾鵲亦練刻度垃7妙時邸如峨曙業(yè)平黴配粗稈r1歸制緊跚/蘇翻淨(jìng)/.?覘荊望葢笹三禪架鎏頭怠料使用赤迸儀對華諫逆天體卩望遠(yuǎn)鏡的保養(yǎng)和維護(hù)1擦拭透鏡時，用附帶的絨布或其他柔軟、潔凈的布（紙）最好的用專業(yè)的麂皮。2清除殘留的臟點或污跡時，可滴上一、二滴酒精.不可以用水擦拭。把望遠(yuǎn)鏡保存在干燥的環(huán)境中.4不要試圖清擦望遠(yuǎn)鏡內(nèi)部或拆卸望遠(yuǎn)鏡.拆卸之時最好有專業(yè)人士在旁。本店長期維修望遠(yuǎn)鏡，天文望遠(yuǎn)鏡，如有客戶維修不了

37、的，可以來本店維修。本店售出產(chǎn)品均免費維修。5.不要用望遠(yuǎn)鏡直接觀察太陽.（那會刺傷你的眼睛）6不要對望遠(yuǎn)鏡重摔、重壓或其他劇烈動作（那樣容易導(dǎo)致重影或者鏡片損壞。）天文望遠(yuǎn)鏡結(jié)構(gòu)分析詳解伽利略親手制作的望遠(yuǎn)鏡伽利略伽利萊（GalileoGalilei,1564年2月15日一1642年1月8日），意大利比薩人。物理學(xué)家和天文學(xué)家，近代實驗科學(xué)的奠基者之一與科學(xué)革命的先驅(qū)。他最早使用望遠(yuǎn)鏡觀測天體來支持哥白尼的日心說。他通過理論分析與實驗推翻了被奉為圭臬的亞里士多德的力學(xué)體系并建立了近代力學(xué)。他工作中體現(xiàn)出的“實驗一模型”思維方法成為至今實驗科學(xué)研究的基石。為了紀(jì)念伽利略的功績，后人把木衛(wèi)一、木

38、衛(wèi)二、木衛(wèi)三和木衛(wèi)四稱為伽利略衛(wèi)星。1608年6月的一天，伽利略聽說一個荷蘭人把一片凸鏡和一片凹鏡放在一起，做了一個玩具，可以把看見的東西放大。這引起他的濃厚興趣，并親自動手做了一個，可以將原物體放大3倍。伽利略沒有滿足，經(jīng)過不斷改進(jìn)，最后終于制成了可以放大物體32倍的望遠(yuǎn)鏡。伽利略隨后把望遠(yuǎn)鏡對準(zhǔn)天空進(jìn)行觀測，結(jié)束了人們用肉眼觀星的歷史，因此伽利略被認(rèn)為是“望遠(yuǎn)鏡天文學(xué)”之父。46歲的艾薩克牛頓爵士，戈弗雷內(nèi)勒作于1689年牛頓1672年使用的6英寸反射式望遠(yuǎn)鏡復(fù)制品，為皇家學(xué)會所擁有。SIDEVIEWENDVIEWEyepieceEyepiece-lijheciiySecondaryMir

39、rarPrimaryMirrorMirrorImagePath牛頓式反射望遠(yuǎn)鏡是英國天文學(xué)家伊薩克牛頓（1643-1727）發(fā)明的反射望遠(yuǎn)鏡，主鏡使用拋物面鏡，第二反射鏡是平面的對角反射鏡。優(yōu)點：*與其他形式望遠(yuǎn)鏡比較，無論口徑大小，在品質(zhì)相當(dāng)?shù)那闆r下，牛頓式總是比較便宜。*由于光線無須穿透物鏡（他只從鏡子的表面反射），所以不需要特別的玻璃，材料只需要能掌握住正確的形狀。*因為只需要處理一個表面（折射鏡通常需要處理四個表面），因此非常適合非專業(yè)人士自制屬于個人的樣式。*短的焦比可以更容易的獲得較大的視野。*長焦距的牛頓式望遠(yuǎn)鏡可以獲得卓越的行星外觀。*沒有折光器造成的色差。*目鏡的位置在望遠(yuǎn)鏡

40、統(tǒng)前端，與短焦比結(jié)合可以使用短而緊湊的架臺系統(tǒng)，減少費用和增加便利性。缺點*容易產(chǎn)生彗形像差，造成影樣偏離軸心擴(kuò)散的變形現(xiàn)象。這種擴(kuò)散在光軸上為零，隨著鏡子的視域呈線性的增加，也與焦距除以口徑的商（焦比）的平方反比來擴(kuò)散。彗形像差的型式通常是30/16F2，此處的。是軸到圖像的弧度角度,F是焦比。通常在焦比大于f/6的系統(tǒng)，彗形像差已經(jīng)可以忽略掉，不會影響目視或攝影的結(jié)果。焦比小于f/4的系統(tǒng)，雖然不能忽視彗形像差，但可以借由廣視野和低倍率成像來避免。商業(yè)用的透鏡也可以用在修正牛頓主鏡的彗形像差上，讓影像恢復(fù)原有的明銳。*第二反射鏡在光路的中間，會遮蔽掉部分的光線，支撐結(jié)構(gòu)還會造成衍射形成所謂

41、的蜘蛛網(wǎng)，并且降低對比。使用二或三支腳的支撐可以減少視覺上的蜘蛛網(wǎng)。減少衍射的肩峰值強(qiáng)度更可以以四的因次有效的增強(qiáng)對比，但圓形的蜘蛛網(wǎng)通常是因支撐不穩(wěn)，而由風(fēng)造成擺動形成的懲罰。雖然四只腳的支撐能比三只腳更有效的消除蜘蛛網(wǎng)，但三支腳造成的蜘蛛網(wǎng)會給人一種審美上的良好觀感。*可攜式牛頓式的校準(zhǔn)是個問題。主鏡和次鏡的準(zhǔn)直性會因為運輸和操作時的震動而偏離，這意味著望遠(yuǎn)鏡可能在每次使用前都需要校準(zhǔn)。其他型式的設(shè)計，像折光鏡和折反射鏡（尤其是馬克蘇托夫蓋塞格林式），準(zhǔn)直性都已經(jīng)固定住了。公理世界卡塞格林反射鏡（通常稱為傳統(tǒng)的卡塞格林反射鏡“）以拋物面鏡作主鏡，第二反射鏡是雙曲面鏡，將光線反射回后方，并穿

42、過主鏡中心的洞孔，這種摺疊光學(xué)的設(shè)計縮短了鏡筒的長度。在小型的望遠(yuǎn)鏡上，第二反射鏡會安置在光學(xué)的平面鏡上。這是在前端用來封閉鏡筒的光學(xué)玻璃，可以有效的消除使用支撐架產(chǎn)生衍射星芒的現(xiàn)象。封閉的鏡桶可以保持干凈，主鏡也得到了保護(hù)，代價是損失了一些集光力。葛利格里式反射鏡是詹姆斯葛利格里發(fā)明的，第二反射鏡也使用凹面鏡，不是凸面鏡，因此產(chǎn)生的是正立的影像，很適合用于地面上的觀測。此種設(shè)計已經(jīng)失寵而少被采用，只有少數(shù)的運動型望遠(yuǎn)鏡還在使用這種設(shè)計。內(nèi)史密斯/庫德的光路圖。內(nèi)史密斯式望遠(yuǎn)鏡的設(shè)計與卡塞格林式相似，只是主鏡上無需穿洞，取代的是用第三反射鏡將光線反射到側(cè)面在內(nèi)史密斯式上再增加光學(xué)元件，將光線導(dǎo)

43、出（通常利用赤緯軸）至固定的焦點，稱為庫德焦點，當(dāng)望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)動時觀測者不必隨著移動觀測位置。這種設(shè)計經(jīng)常使用在大型的望遠(yuǎn)鏡上，特別是需要使用較重的觀測設(shè)備的，可以很方便的運用。折射望遠(yuǎn)鏡是一種使用透鏡做物鏡，利用屈光成像的望遠(yuǎn)鏡。折射望遠(yuǎn)鏡最初的設(shè)計是用于偵查和天文觀測，但也用于其他設(shè)備上，例如雙筒望遠(yuǎn)鏡、長焦距的遠(yuǎn)距照像攝影機(jī)鏡頭。較常用的折射式望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)系統(tǒng)有兩種形式：即伽利略式望遠(yuǎn)鏡和開普勒式望遠(yuǎn)鏡，其優(yōu)點是成像比較鮮明、銳利；缺點是有色差。一架折射望遠(yuǎn)鏡有兩個基本的元件，做為物鏡的凸透鏡和目鏡，折射望遠(yuǎn)鏡中的物鏡，將光線折射或偏折到鏡子的后端。折射可以將平行的光線匯聚在焦點上，不是平行

44、的光線則匯聚到焦平面上。這樣可以使遠(yuǎn)方的物體看得更亮、更清晰和更大。折射望遠(yuǎn)鏡有許多不同的像差和變形需要進(jìn)行不同類型的修正。維也納大學(xué)天文臺的68厘米折射鏡。與伽利略設(shè)計出來的原始形式相同的望遠(yuǎn)鏡都稱為伽利略望遠(yuǎn)鏡。他使用凸透鏡做物鏡，和使用凹透鏡的目鏡。伽利略望遠(yuǎn)鏡的影像是正立的，但視野受到限制，有球面像差和色差，適眼距(eyerelief)也不佳。加州奧克蘭塞波特天文和科學(xué)中心天文臺的8英吋折射鏡。開普勒式望遠(yuǎn)鏡是開普勒改善了伽利略的設(shè)計，在1611年發(fā)明的。他改使用一個凸透鏡作為目鏡而不是伽利略原來用的一個凹透鏡。這樣安排的好處是從目鏡射出的光線是匯聚的，可以有較大的視野和更大的適眼距，

45、但是看見的影像是倒轉(zhuǎn)的。這種設(shè)計可以達(dá)到更高的倍率，但需要很高的焦比才能克服單純由物鏡造成的畸變。（約翰赫維留建造焦長45米的折射鏡。）這種設(shè)計也使用在顯微鏡在焦平面上（用于測量被觀測的兩個物體之間角距離的大?。?。加州奧克蘭塞波特天文和科學(xué)中心天文臺的20英吋折射鏡。消色差的折射鏡是在1733年由一位英國律師切斯特穆爾霍爾發(fā)明的，雖然專利權(quán)給了另一位獨立發(fā)明的約翰Dollond。這項設(shè)計使用兩片玻璃（有不同色散度的冕牌玻璃和火石玻璃“）做物鏡，降低了色差和球面像差。兩兩片玻璃的每一個面都要拋光，然后組合在一起。消色差透鏡可以讓兩種不同波長（通常是紅色和藍(lán)色）的光，都能聚焦在相同的焦平面上。法國

46、尼斯天文臺的76厘米折射鏡。高度消色差折射鏡使用特別的材料，特別低色散度的材料，來制造物鏡。他的設(shè)計能讓三種不同的顏色（通常是紅色、綠色和藍(lán)色）匯聚在相同的焦平面上，顏色的殘差錯誤（二級光譜）比消色差透鏡少了一個數(shù)量級。這種望遠(yuǎn)鏡的主鏡是螢石或超低色散（ED）玻璃的透鏡，產(chǎn)生非常清晰沒有色差的影像。這種望遠(yuǎn)鏡在業(yè)余天文望遠(yuǎn)鏡的市場中是非常高價值的產(chǎn)品。高度消色差折光鏡的口徑已經(jīng)可以做到553毫米的直徑，但多數(shù)仍在80152毫米之間。一架150mm口徑的折反射望遠(yuǎn)鏡（馬克蘇托夫式）反射折射這個名詞在光學(xué)系統(tǒng)中的意思就是既有透鏡也有面鏡的系統(tǒng)。反射折射的光學(xué)系統(tǒng)常用在望遠(yuǎn)鏡和照相機(jī)使用的質(zhì)輕、長焦

47、透鏡。通常的設(shè)計是利用特殊形狀的透鏡來修正反射鏡的像差。反射式望遠(yuǎn)鏡鏡系統(tǒng)的物鏡雖然沒有色差，但球面反射鏡存在球面像差，而且焦距越長的球面反射鏡對加工精度要求越高。非球面的拋物面反射鏡雖然在光軸中心不存在像差，但在光軸以外存在球差和彗差，而且加工難度大,成本也高。折反射式望遠(yuǎn)鏡就是針對反射式系統(tǒng)的這些缺點，而試圖利用透鏡折射系統(tǒng)的優(yōu)點來補(bǔ)償。目前世界上常見的折反射式望遠(yuǎn)鏡類型有兩種，施密特式和馬克蘇托夫式。5chmidt-Cas&erain-Teleskip施密特-卡塞格林望遠(yuǎn)鏡的光路圖。馬克蘇托夫-卡塞格林式的光路圖。折反射望遠(yuǎn)鏡光路圖折反射式望遠(yuǎn)鏡的設(shè)計結(jié)合了形狀特別的面鏡和透鏡，允許非常

48、快速的焦比（當(dāng)使用主焦點時），并且有效抑制了彗形像差和散像性（astigmatism）。望遠(yuǎn)鏡制造者基于下列的任何一個或所有的原因，會使用反射折射的設(shè)計：*她們使用更加容易制造的球面。*當(dāng)配置長焦距的卡格林式裝置時，需要摺疊光路以收納入較小的包裝內(nèi)。*反射折射的設(shè)計能降低維護(hù)成本和提高堅固性，因為一些或所有的元件都能被固定和校準(zhǔn)（準(zhǔn)直）妥當(dāng)。*配合可以移動的主鏡和允許有大移動量的卡塞格林焦平面，以裝載照相機(jī)和CCD。*修正板并封閉鏡筒以隔絕塵埃和沙土，也可以攔阻鏡筒內(nèi)部的氣流，進(jìn)而增加影像的穩(wěn)定性。這種設(shè)計的缺點是次鏡（第二反射鏡）會阻攔部分進(jìn)入鏡筒的光線。安裝在YashicaFX-3上的50

49、0mm折反射鏡頭。攝影的反射折射鏡頭在設(shè)計上類似天文用的，使用的原因也相同（修改以容納攝影新增的用途）。為了避免折射反射面鏡透鏡因內(nèi)外的溫差導(dǎo)致內(nèi)部的氣流擾動，內(nèi)部的空間充滿了玻璃（也稱為固化“）。物鏡是使用在顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡、照相機(jī)或其他的光學(xué)儀器前端，第一個接收到被觀測物體光線的透鏡或面鏡。物鏡也稱為接物鏡或接物玻璃。顯微鏡物鏡的典型設(shè)計是等焦距的，這意味著當(dāng)你將樣品由一個物鏡換至另一個物鏡時，樣品的位置仍然會在新物鏡的焦點上。顯微鏡的物鏡有兩個參數(shù)，即放大率和焦比。前者典型的范圍從5X至100X；后者從0.14至0.7,相當(dāng)于焦距從40mm至2mm。對于更高倍數(shù)的應(yīng)用，必須使用油浸物鏡。這

50、種物鏡經(jīng)過特別的設(shè)計，使用時必須浸沒在折射率匹配的油脂（一種折射率相符合的材料）內(nèi)。攝影用的變焦鏡有些也是等焦距，所以也能變更放大率而無須重新調(diào)整焦距。望遠(yuǎn)鏡的物鏡有各種不同的設(shè)計，請參考光學(xué)望遠(yuǎn)鏡。一個點光源在負(fù)球面像差（上）、無球面像差（中）、和正球面像差（下）的系統(tǒng)中的成像情形。左面的影相是在焦點內(nèi)成像，右邊是在焦點外的成像。在光學(xué)中，球面像差是發(fā)生在經(jīng)過透鏡折射或面鏡反射的光線，接近中心與靠近邊緣的光線不能將影像聚集在一個點上的現(xiàn)象。這在望遠(yuǎn)鏡和其他的光學(xué)儀器上都是一個缺點，這是因為透鏡和面鏡是球面的形狀,不能聚焦在一個點上造成的。這是一個重要的特性，但是因為球面鏡比非球面鏡容易制造，

51、所以絕大部分的鏡子都是球面鏡。這種作用與鏡面直徑的四次方成正比，與焦長的三次方成反比，所以他在低焦比的鏡子，也就是所謂的“快鏡”上就比較明顯。對使用球面鏡的小望遠(yuǎn)鏡，當(dāng)焦比低于f/10時，來自遠(yuǎn)處的點光源（例如恒星）就不能聚集在一個點上。特別是來自鏡面邊緣的光線比來自鏡面中心的光線更不易聚焦，這造成影像因為球面像差的存在而不能很尖銳的成象。所以焦比低于f/10的望遠(yuǎn)鏡通常都使用非球面鏡或加上修正鏡。在透鏡系統(tǒng)中，可以使用凸透鏡和凹透鏡的組合來減少球面像差，就如同使用非球面透鏡一樣。經(jīng)由簡單的設(shè)計，你可計算得出最小的球面像差。例如，在單透鏡的設(shè)計中，使用球面鏡，將物體的距離設(shè)為0,成像的距離為i

52、,透鏡的折射率為n時，可以調(diào)整透鏡兩邊的曲率半徑，將球面像差僅可能的減小。R1和R2是透鏡前面和后面的曲率半徑，則I2（7721）/|RR?TL|2QJ來自球面鏡的球面像差球面像差。一個理想的鏡面（頂端），能經(jīng)所有入射的光線匯聚在光軸上的一個點，但一個真實的鏡面（底端）會有球面像差：靠近光軸的光線會比離光軸較遠(yuǎn)的光線較為緊密的匯聚在一個點上，因此光線不能匯聚在一個理想的焦點上（圖較為夸張）。平行光束通過透鏡后聚焦像的縱切面，上：負(fù)球面像差，中：無球面像差，下：正球面像差。鏡子位于圖的左側(cè)。天文望遠(yuǎn)鏡的目鏡、尋星鏡和導(dǎo)星鏡天文望遠(yuǎn)鏡的目鏡當(dāng)人們了解了天文望遠(yuǎn)鏡的基本光學(xué)性能以后，有人往往只注意物

53、鏡，而忽視了做為望遠(yuǎn)鏡終端設(shè)備之一的目鏡。其結(jié)果常常使再好的望遠(yuǎn)鏡也不能充分發(fā)揮應(yīng)有的本領(lǐng)，只能望天興嘆。天文望遠(yuǎn)鏡的目鏡主要有兩個作用：其一，將物鏡所成的像放大，這對于觀測有視面的天體和近距雙星是十分重要的；其二，使出射光束為平行光，使觀測者觀測起來舒適省力。目鏡的種類很多，比較常用的有:惠更斯目鏡，用字母H表示，MH或HM表示惠更斯目鏡的改進(jìn)型，這類目鏡適用于低倍率或中倍率的觀測。冉斯登目鏡，以字母R表示，適于用作裝有十字絲或標(biāo)尺的目鏡，用在低倍率或中倍率的測量性觀測。凱爾納目鏡，以字母K表示，是冉斯登目鏡的改進(jìn)型，消除了冉斯登目鏡的色差，這種目鏡，視場大，常用在低倍率觀測上，如彗星或大面

54、積的天體。斯坦海爾的單心目鏡，蔡斯的無畸變目鏡，阿貝無畸變目鏡，希克無畸變目鏡都用在高放大率的觀測上，如對行星或月球表面細(xì)節(jié)的觀測等。一架天文望遠(yuǎn)鏡應(yīng)備有多種目鏡，這樣才能便于不同的觀測，也才能最大限度地發(fā)。揮它應(yīng)有的作用。曾見到這樣一個情況：某部門從國外訂購一架較好的天文望遠(yuǎn)鏡，但是只有兩個目鏡。可是說明書中介紹它有多種目鏡。為什么只有兩個呢?賣方說，買方訂貨時設(shè)寫明。這是一個教訓(xùn)。因此，訂購天文望遠(yuǎn)鏡時，事前一定要充分做好調(diào)研，有完整可靠的信息，有比較內(nèi)行的人把關(guān)，認(rèn)真審核好訂貨程序才行。尋星鏡和導(dǎo)星鏡天文望遠(yuǎn)鏡的主鏡擔(dān)負(fù)著觀測的主角。但是，許多天文觀測不是光靠主鏡就能全部順利完成的。它也

55、需要有助手，這就是尋星鏡或?qū)晴R。為了能迅速地搜尋到待觀測的天體，常常在主鏡旁附設(shè)一個小型天文望遠(yuǎn)鏡，它就是尋星鏡。尋星鏡一股都采用折射式的天文望遠(yuǎn)鏡。它的光軸與主鏡光軸平行，這樣才能保持與主鏡的目標(biāo)一致。尋星鏡物鏡的口徑一般在510厘米左右，視場在3050左右，放大率在720倍左右，焦平面處裝有供定標(biāo)用的分劃板。觀測時，先用尋星鏡找到待觀測的天體，將該天體調(diào)到，視場中央。這時，該天體自然也就在主鏡視場中央主鏡在進(jìn)行較長時間的觀測時，為了及時糾正跟蹤中的誤差，在主鏡旁設(shè)一個起監(jiān)視作用的望起鏡，它就叫導(dǎo)星鏡。天文普及用的望遠(yuǎn)鏡也就用導(dǎo)星鏡代替了導(dǎo)星鏡.望遠(yuǎn)鏡的裝置與跟蹤一架理想的天文望遠(yuǎn)鏡不僅應(yīng)

56、有優(yōu)良的光學(xué)系統(tǒng)，還必須解決好一系列機(jī)械結(jié)構(gòu)問題。比如說，鏡筒如何架起來呢?為了能觀測到地平上任意天體，根據(jù)對軸線方向的選擇不同，通常天文望遠(yuǎn)鏡的裝置分為兩大類：地平裝置和赤道裝置。在地平裝置中，鏡的是天體的地平經(jīng)度，沿水平軸變化時，表示的是天體的地平緯度。由于天球的周日視運動，天體在地平坐標(biāo)中，兩個量都隨時而變，表示的只是瞬時位置。因此，一般說來，地平裝置不便于做較長時間的連續(xù)觀測。赤道裝置就解決了這個問題。它的一條軸和天軸平行，叫極軸。另一條軸和極軸垂直，叫赤緯軸。當(dāng)鏡筒繞極軸旋轉(zhuǎn)時，這是對角的變化，繞赤緯軸旋轉(zhuǎn)時，是赤緯的變化。天體的赤緯不隨周日運動而變化，是常量。因此，只要使鏡筒跟隨著

57、天體繞極助運動即可達(dá)到使天體保持在視場內(nèi)的目的。這就是跟蹤天體的基本原理。顯然，這就是克服由地球自轉(zhuǎn)引起的相對位置變化。地球以每4分鐘10的速度由西往東自轉(zhuǎn)著，跟蹤天體也應(yīng)以每4分公10的勻速從東往西繞極軸運動。如何使鏡筒這樣轉(zhuǎn)動呢?驅(qū)動跟蹤裝置的機(jī)械系統(tǒng)叫轉(zhuǎn)儀鐘。本世紀(jì)以前的轉(zhuǎn)儀鐘，其動力靠鏈條式的重錘或發(fā)條提供，轉(zhuǎn)儀鐘的速度靠離心調(diào)速器來控制?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)儀鐘的動力靠馬達(dá)帶動，速度由天文鐘或無線電振蕩器來控制。導(dǎo)星就是彌補(bǔ)跟蹤中的誤差問題。可見，對于天文普及工作來說，天文望遠(yuǎn)鏡最好搭配能跟蹤天體的赤道裝置折射式反射式折反式的區(qū)別天文望遠(yuǎn)鏡分為折射式、反射式和折反式3種：折射式天文望遠(yuǎn)鏡是以會聚遠(yuǎn)

58、方物體的光而現(xiàn)出實象的透鏡為物鏡的望遠(yuǎn)鏡它會使從遠(yuǎn)方來的光折射集中在焦點,折射望遠(yuǎn)鏡的好處就是使用方便,稍微忽略了保養(yǎng)也不會看不清楚,因為鏡筒內(nèi)部由物鏡和目鏡封著,空氣不會流動,所以比較安定,此外,由于光軸的錯開所引起的像惡化的情形也比反射望遠(yuǎn)鏡好,而口徑不大透鏡皆為球面,所以可以機(jī)械研磨大量生產(chǎn),故價格較便宜。(1)伽利略型望遠(yuǎn)鏡人類第一只望遠(yuǎn)鏡,使用凹透鏡當(dāng)目鏡,透過望遠(yuǎn)鏡所看到的像與實際用眼睛直接看的一樣是正立像,地表觀物很方便但不能擴(kuò)大視野,目前天文觀測已不再使用此型設(shè)計。(2)開普勒型望遠(yuǎn)鏡使用凸透鏡當(dāng)目鏡,現(xiàn)今所有的折射式望遠(yuǎn)鏡皆為此型,成像上下左右?guī)p倒,但這樣對我們天體觀測是沒有

59、影響的,因為目鏡是凸透鏡可以把兩枚以上的透鏡放在一起成一組而擴(kuò)大視野,并且能改善像差除卻色差。一般折射望遠(yuǎn)鏡的物鏡,是由兩塊不同折光率的玻璃鏡片組成,以減少色差,使紅藍(lán)兩色的影像聚在同一焦點上，這類鏡頭稱為消色差鏡頭(Achromaticlens)。嚴(yán)格來說，這類鏡頭影像外圍仍有一個很淡紫色的光暈。為了減少鏡頭的球面差(Sphericalaberration),彗形像差(Coma)及像散(Astigmatism),般可將焦比值增大，因此一般折射望遠(yuǎn)鏡的口徑與焦距比(焦比)起碼在flO至fl6之間。折射式望遠(yuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)較高級的鏡頭，是由三塊不同折光率的玻璃鏡片組成或采用較低色散的玻璃(ED)或甚至

60、采用螢石晶體來制造，可消除紅、綠、藍(lán)三色的色差。這些鏡頭稱為復(fù)消色差鏡頭(Apochromat)。它們的口徑與焦距比可以達(dá)到f5。使到望遠(yuǎn)鏡的長度縮短及重量較輕，使用較為方便，但售價十分昂貴。由于折射望遠(yuǎn)鏡筒可以密封，所以維修保養(yǎng)方面較為方便，更適宜于搬往野外使用，同時亦不受鏡筒內(nèi)氣流的影響。由于鏡頭起碼由兩塊玻璃組成，所以成本(要磨制四塊鏡面)較同口徑的反射望遠(yuǎn)鏡昂貴。市面上一般售賣的小型天文望遠(yuǎn)鏡，多屬折射望遠(yuǎn)鏡。比如德寶60900、德寶80900、小黑炮90500、熊貓90450等都是，可直接點擊本站左邊查看折射式望遠(yuǎn)鏡反射式天文鏡開放的鏡筒式的空氣可以流通，這樣不僅會影響到成像的穩(wěn)定度