根據(jù)
物鏡結(jié)構(gòu)的不同,天文
望遠鏡大致可以分為以下三大類:
I3T;|;P7 ]~f-8!$$R 1.折射望遠鏡
^nOh8L; ;pfN 折射望遠鏡是用
透鏡作物鏡將光線匯聚的系統(tǒng)。世界上第一架天文望遠鏡就是伽利略制造的折射望遠鏡,它是采用一塊凸透鏡作為物鏡的,是最簡單的一種望遠鏡。因而有的天文愛好者買了一塊透鏡,以為就解決了望遠鏡的物鏡問題。其實,由于玻璃對不同顏色光線的折射率不同(導(dǎo)致
焦距不同),會產(chǎn)生嚴重的色差,單塊透鏡成像還會產(chǎn)生較嚴重的象差(即“象”與“物”在形狀與顏色方面的失真)。舉例來說,一顆遙遠的恒星在優(yōu)質(zhì)望遠鏡系統(tǒng)中應(yīng)該成像為一個白色的光點(光點越小其
光學(xué)系統(tǒng)質(zhì)量越高,而在劣質(zhì)望遠鏡中它會變成一個彩色的光斑——很多人恰恰在這一點上存在模糊概念,舉一個真實的例子:在1979~1980年哈雷彗星回歸時,我們親耳聽到一些來我們天文系觀看哈雷彗星的參觀者抱怨說,他們在別處望遠鏡中看到的哈雷彗星是彩色的,而在我們的望遠鏡中卻是白色的,認為我們的望遠鏡質(zhì)量不好,令他們失望,殊不知,他們恰恰是把偽劣與優(yōu)質(zhì)弄了個顛倒。。
:P+7ti@ 因此,現(xiàn)在正規(guī)的折射(或折反射)天文望遠鏡的物鏡大都由2~4塊透鏡組成復(fù)合透鏡,或采用特殊昂貴的
光學(xué)玻璃制作(如美國meade公司的ed系列),或?qū)⒏恼R的鏡面磨制成較為復(fù)雜的非球面(如施密特系統(tǒng))等,用來盡可能消除色差與其他
像差(但“殘余色差”不可能完全消除)。通常折射望遠鏡的相對口徑較小,即焦距長,底片比例尺(單位角距離的天體在底片上成像的距離)大,從而
分辨率高,比較適合于做天體測量方面的工作(如測量恒星的位置、雙星的角距等)。當(dāng)然由于它的相對口徑(物鏡口徑/焦距)較小,星象的亮度(所謂“光力”)會減弱,拍攝暗天體時的曝光時間要增加。
D;+Y0B 折射望遠鏡由于對物鏡光學(xué)玻璃的材質(zhì)和制作工藝的要求較高,所以成本較高。由于它的鏡身特別長,所以限制了它口徑的增加,一般業(yè)余用的折射天文望遠鏡口徑最大不超過220mm,若再要加大口徑,成本將無法承受(相比之下,另兩種望遠鏡的成本要低得多)。但對于小口徑望遠鏡來說,它的制作成本還不算很高,而它的優(yōu)點是用途較廣(既可用于天文觀測,也可用來觀賞風(fēng)光),使用和維護較方便,還是比較適合于愛好者選購。
T('rM:)/ _+7P"B|\ 2.反射望遠鏡
xCT2FvX6 f><V;D# 反射望遠鏡的物鏡是反射鏡,為了消除像差,一般制成拋物面鏡或拋物面鏡加雙曲面鏡組成卡塞格林系統(tǒng)。在這種系統(tǒng)中,天體的光線在進入目鏡前只受到反射,目前反射望遠鏡在天文觀測中的應(yīng)用已十分廣泛。由于鏡面材料在光學(xué)性能上沒有特殊的要求,且沒有色差問題,也不需要極長的鏡筒,因此,它與折射系統(tǒng)相比,可以制成大口徑的望遠鏡,也可以使用多鏡面拼鑲技術(shù)等;而鏡面在
鍍膜后,可獲得從紫外到紅外波段良好的反射率;因此較適合于進行恒星物理方面的工作(恒星的測光與分光),目前在世界上設(shè)計和建造的大口徑望遠鏡都是采用的反射系統(tǒng),遺憾的是反射望遠鏡的反射鏡面需要定期鍍膜,故它在科普望遠鏡中的應(yīng)用受到了限制。
D@[#7:rHL 反射望遠鏡由于工作焦點的不同又分為牛頓系統(tǒng)、卡塞格林(r—c)系統(tǒng)(如我國最大的2.16米望遠鏡)和折軸系統(tǒng)等,業(yè)余愛好者使用的反射望遠鏡多為牛頓系統(tǒng),從外形上看,它與折射與折反射望遠鏡最大的不同是它的觀測目鏡在望遠鏡鏡筒的前端(如圖)。對業(yè)余愛好者來說,其突出的優(yōu)點是沒有色差且價格最低。
Ah5o>ZtcO 由于反射望遠鏡的反射鏡面在觀測時是完全敞開在空氣中,沒有鏡筒與物鏡等的保護,所以極易受到塵埃與空氣中氧氣等的污染與氧化,需要定期拆卸下來清洗、鍍膜與重新安裝校準,這對于沒有經(jīng)驗的愛好者來說是相當(dāng)困難的事。另外,反射望遠鏡由于視場很。ㄒ话愣夹∮1°),因此它只能用于天文觀測,不能用來觀賞風(fēng)光等,這就使得反射望遠鏡的應(yīng)用受到了限制。
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