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天文望遠(yuǎn)鏡入門知識

更新時間:2015-12-14點擊次數(shù):801

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。
    zui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zui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“月海”,土星的光環(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*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zui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*,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)還依賴于目鏡。買望遠(yuǎn)鏡時通??梢赃x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zui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zui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zui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zui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)鏡和照相機一樣都有f值,望遠(yuǎn)鏡的焦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zui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,跟蹤目標(biāo)很輕松,這一點在觀測行星時是非常有用的。

5、目鏡
    目鏡是需要購買的zui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*的目鏡是凱爾涅(Kellner)目鏡,它的可用視場可達45度。厄爾弗目鏡(Elfer)和阿爾無畸變目鏡(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*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,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zui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*方法就是觀察一顆恒星。這必須在能見度非常好的夜晚,等望遠(yuǎn)鏡達到戶外空氣的溫度(一般需要一個小時)后再進行。
    使用zui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,昴星團和畢星團,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,是zui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。*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、的望遠(yuǎn)鏡是
    什么是的望遠(yuǎn)鏡?zui簡單的答案是:它應(yīng)該是你會zui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,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。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),而這是應(yīng)該避免的。沒有衰減的太陽光會在瞬間造成*的失明。觀測太陽的*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。

北京富瑞恒創(chuàng)科技有限公司。

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