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天文望遠(yuǎn)鏡入門知識(shí)

2015-12-14　　閱讀(819)

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(duì)優(yōu)缺點(diǎn)。
  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(shí)，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)。
  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?yàn)榇罂趶降姆瓷溏R比折射鏡造價(jià)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(gòu)買計(jì)劃的理想選擇，但這里要提一點(diǎn)非常重要的警告。很多廉價(jià)的折射望遠(yuǎn)鏡要么粗制濫造，要么性能與價(jià)格不符，在zui糟糕的情況下，望遠(yuǎn)鏡在天文觀測(cè)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(diǎn)是在目標(biāo)的邊緣會(huì)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(diǎn)不能保證其性能一定*，但選望遠(yuǎn)鏡時(shí)這一點(diǎn)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(gòu)買小折射望遠(yuǎn)鏡之前對(duì)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(gè)光圈（中間有一個(gè)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(huì)嚴(yán)重減小望遠(yuǎn)鏡的有效口徑，使圖象亮度降低。實(shí)際上用這種望遠(yuǎn)鏡不會(huì)比你用肉眼看的更多。如果他們宣稱使用了全口徑，那他們?cè)谧髌垓_性的廣告。
在夜間觀測(cè)月亮。其邊緣應(yīng)清晰，不能有各種多余的顏色。觀測(cè)應(yīng)確保在戶外進(jìn)行，不能透過窗戶觀測(cè)，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(xiàng)測(cè)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(shí)通?？梢赃x擇低倍、中倍和高倍目鏡。不要因?yàn)榭戳藦V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(huì)使你看到的更少而不是更多，因?yàn)檫^分放大的圖象將會(huì)變得昏暗而且不清晰。
  有一個(gè)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?yàn)榭諝馐购阈呛托行堑膱D象變得不穩(wěn)定，這稱為大氣寧?kù)o度。不管你有多大的望遠(yuǎn)鏡，在普通的地面觀測(cè)點(diǎn)zui大的可用放大率是300倍。放大率再高，目鏡只會(huì)放大大氣的變形效果，產(chǎn)生一個(gè)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(cè)的目標(biāo)。例如，喜歡觀測(cè)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(cè)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(jiǎn)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(yùn)動(dòng)。為把天體目標(biāo)保持在視野里，必須同時(shí)在兩個(gè)方向移動(dòng)。
  大一些的望遠(yuǎn)鏡都配備赤道裝置。它安裝時(shí)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(jià)格貴一些，但也有其優(yōu)點(diǎn)，為克服地球自轉(zhuǎn)而把目標(biāo)保持在視場(chǎng)中，只須將望遠(yuǎn)鏡繞極軸一個(gè)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(jià)低，易搬運(yùn)，可作為赤道裝置的替代品。它是變了形的地平裝置，對(duì)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(gòu)商經(jīng)常會(huì)提供非常不穩(wěn)定的、簡(jiǎn)陋的桌面三腳架。沒有任何理由去買一個(gè)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(shí)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(zhǎng)脖子看，那你肯定不會(huì)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(huì)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，這一點(diǎn)在觀測(cè)行星時(shí)是非常有用的。

5、目鏡
  目鏡是需要購(gòu)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(huì)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(cè)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(cè)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(gè)目鏡在主鏡焦距長(zhǎng)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(chǎng)可達(dá)45度。厄爾弗目鏡（Elfer）和阿爾無畸變目鏡（Orthoscopic）價(jià)格貴一些，但光學(xué)質(zhì)量較好。（譯者注：冉斯登目鏡價(jià)格更便宜，在低價(jià)位的望遠(yuǎn)鏡中很常見；雙對(duì)稱目鏡，也叫普羅素目鏡是比較容易購(gòu)買到的、性能很不錯(cuò)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(shí)，常常奇怪于圖象時(shí)上下顛倒的。其實(shí)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(duì)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(shí)要記住這一點(diǎn)。
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(huì)引起空氣的湍流，這會(huì)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(diǎn)的尋星鏡。尋星鏡是一個(gè)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(yàn)?zāi)愕耐h(yuǎn)鏡
  有幾種簡(jiǎn)單的方法檢驗(yàn)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(dòng)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(dòng)，提高穩(wěn)定性。
  檢驗(yàn)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(dá)到戶外空氣的溫度（一般需要一個(gè)小時(shí)）后再進(jìn)行。
  使用zui大可用的放大率，檢驗(yàn)一顆中等亮度的恒星的圖象質(zhì)量。調(diào)焦非常好時(shí)，星象應(yīng)是一個(gè)點(diǎn)，或是一個(gè)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(shí)候，即使用質(zhì)量好的望遠(yuǎn)鏡也達(dá)不到這一點(diǎn)。
把圖象在焦點(diǎn)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(huì)看到副鏡的影子。如果圖象不能很好地調(diào)焦，在焦點(diǎn)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(gòu)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(chǎng)的雙筒鏡中才能真正很好地欣賞。雙筒鏡緊湊、簡(jiǎn)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(gè)數(shù)字是放大率，第二個(gè)數(shù)字是以毫米表示的主鏡口徑。一般的觀測(cè)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?yàn)樗茈y拿穩(wěn)。變倍的雙筒鏡也不要用，因?yàn)樗鼈兺ǔＲ晥?chǎng)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(gòu)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(chǎng)。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(shí)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(chǎng)都非常有限。

9、的望遠(yuǎn)鏡是
  什么是的望遠(yuǎn)鏡？zui簡(jiǎn)單的答案是：它應(yīng)該是你會(huì)zui經(jīng)常使用的望遠(yuǎn)鏡。易于安裝，使用簡(jiǎn)單，便于攜帶，這些都是應(yīng)該考慮的問題。除非確實(shí)證明你能出去并能找到平整的觀測(cè)場(chǎng)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)，他們?cè)谶x擇和使用儀器方面會(huì)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(xiǎn)。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(cuò)誤，很危險(xiǎn)），而這是應(yīng)該避免的。沒有衰減的太陽光會(huì)在瞬間造成*的失明。觀測(cè)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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