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天文望远镜的结构

时间:2004-01-20  |  发布者:admin  |  阅读:572次

一、折射望远镜
折射望远镜的物镜是玻璃透镜。由天体来的平行光经透镜折射后在焦平面上聚焦成像。早期的折射望远镜物镜为单块透镜,由于玻璃对不同颜色的光的折射率不同,会产生五颜六色的像差,这种像差称为色差。为了克服色差所引起的成像模糊,人们用两块不同材质的玻璃组和成一凸一凹的复合透镜,从而有效的消除了色差。但这样一来,原来的玻璃面由两面增加到了四面或是更多,而光线要从镜面进入再由玻璃内部折射出来,从而大大的加强了对镜面精度的要求和玻璃内部气泡、杂质等缺陷的限制。因此折射镜虽然有成像尖锐、便于维护和找星的特点,但因其口径越大加工难度也就越大,从而使折射望远镜的口径无法做的太大。世界上最大的折射望远镜口径为1.02米,是小克拉克于1897年完成的,现座落于美国叶凯天文台。
常见的折射望远镜物镜有:
1.双胶合物镜
这是一种常用的消色差望远物镜,用不同折射率的冕牌玻璃和火石玻璃搭配而成,当合理选配时可同时校正球差,色差及正弦差。但由于热胶合会产生玻璃变形而影响精度,一般口径不宜超过80mm。双胶合物镜不能校正二级光谱,其值与焦距成正比,是个定值。只有用特种火石玻璃做负透镜时,二级光谱可减少三分之一(例如ED镜头)。如果莹石玻璃作正透镜,二级光谱可以再降低六分之一。
2.双分离物镜
用于口径较大的望远镜物镜。由于可以利用正负透镜之间的间隙设计,使带球差有所降低,但色球差依然不能校正,二级光谱反而有所增大,其他像差校正与双胶合透镜雷同。但装备稍困难一些,对物镜框的要求高一些。
3.三分离物镜
由于可以任意选择镜面的曲率半径、透镜材料、透镜厚度及相互间隙,可以有利地校正色球差。在相对孔径很小时,如果玻璃选择合适,是可以消除二级光谱的,我们将此类物镜称之为复消色差物镜。三合透镜也可设计成天体照相物镜。

 

二、反射望远镜
反射望远镜的物镜是一块表面镀了金属反光膜的反射镜。这种反射镜最早是用金属制造,后来才改用玻璃。这种望远镜的光学系统因光线不需透过材料本身,而是将光线反射回去,不会出现折射望远镜中的色差,所以对玻璃材料的性能没有很高的光学要求。但轴外光线像差较大,造成视场中央部分成像清楚,周围成像模糊,因而视场受到了限制。再加上需经常重新镀反射面和组装、校正各部件,因此反射望远镜在维护上比较困难。

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