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天文望远镜的基本光学性能指标

时间:2004-01-20  |  发布者:admin  |  阅读:382次

  评价一架望远镜的好坏,首先要看它的光学性能,其次看它的机械性能(指向精度与跟踪精度)。
  光学望远镜的光学性能一般用下列指标来衡量:

  1.物镜口径(D)
  
望远镜的物镜口径一般指有效口径,也就是通光口径(不是简单指镜头的直径大小),是望远镜聚光本领的主要标志,也决定了望远镜的分辨率(通俗地说,就是看得清看不清)。它是望远镜所有性能参数中的第一要素。望远镜的口径愈大,聚光本领就愈强,愈能观测到更暗弱的天体,看亮天体也更清楚,它反映了望远镜观测天体的能力,因此,爱好者在经济条件许可的情况下,应尽量选择口径较大的望远镜

  2.焦距(f) 
        望远镜的焦距主要是指物镜的焦距。望远镜光学系统往往由两个有限焦距的系统组成,其中第一个系统(物镜)的像方焦点与第二个系统(目镜)的物方焦点相重合。物镜焦距常用f表示,而目镜焦距常用f'表示。 

        比如F700´60天文望远镜的物镜焦距(f)为700mm。目镜PL9的焦距(f')为9mm。物镜焦距f是天体摄影时底片比例尺的主要标志。对于同一天体而言,焦距越长,天体在底片上成的像就
越大。


  3.相对口径(A)与焦比(1/A)
        相对口径A又称光力,它是
望远镜的有效口径D与焦距f之比,即A=D/f。它的倒数(1/A)叫焦比(即
f/D,照相机上称为光圈数)。例如70060
天文望远镜的相对口径A(=60/700)≈1/12,焦比f/D(=700/60)
≈11.67。相对口径越大对观测行星、彗星、星系、星云等延伸天体越有利,因为它们的成像照度与望远
镜的相对口径的平方(A2)成正比;而流星或人造卫星等所谓线形天体的成像照度与相对口径A和有效口
径D的积(D2/f)成正比。因此,作天体摄影时,要注意选择合适的A或焦比。

  一般说来,折射望远镜的相对口径都比较小,通常在1/15~1/20,而反射望远镜的相对口径都比较大,
常在1/3.5~1/5。观测有一定视面的天体时,其视面的线大小和f成正比,其面积与f2成正比。象的亮度与收集到的光量成正比,即与D2成正比,和象的面积成反比,即与f2成反比。


  4.放大率(或倍数)(G)
  对目视望远镜而言,放大率(倍数)是观测目标的角度放大率(相当于将目标拉近到倍数分之一)。它等于物镜焦距f和目镜焦距f'之比,即放大率(G)=f/f'。如70060天文望远镜若使用H20目镜,则放大率为700/20=56´(倍),只要变换目镜,对同一物镜就可以改变望远镜的放大倍数,目镜焦距越短,得到的放大倍数就越大,所以我们看到,要提高放大倍数其实并不困难。但是正如我们在“怎样选择双筒望远镜”一章中已经介绍的那样,放大倍数越高,成的像就越模糊而且越不稳定。因为天文望远镜和显微镜不一样,地面天文观测的效果如何,除仪器的优劣外,还受地球大气的明晰度和宁静度的影响,受观测地的环境等诸多因素的制约。一般每架天文望远镜都配有几个不同焦距的目镜,也就是有几个不同的放大倍率可选用。观测时,绝不是以最大倍率为最佳,而应以观测目标最清晰为准。而且,一架天文望远镜的最大放大倍数也不是可以随意增大的,由于受物镜分辨本领,大气明晰度、宁静度及望远镜出瞳直径不能过小等因素的制约,根据观测目标及大气的实际情况,最大放大率一般控制在物镜口径毫米数的1~2倍。比如70060天文望远镜在大气宁静度极好的情况下,其最大有效放大倍率不应超过2´60=120´(倍),在一般情况下,当放大率超过物镜口径毫米数的1倍时,成像质量就不太理想了。

  上一篇:天文望远镜的目镜种类与结构
  下一篇:如何调整反射式望远镜的光轴
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