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标 题: 探讨有关“天文望远镜”的问题[转]
发信站: 听涛站 (2001年07月12日18:07:18 星期四), 站内信件
发信人: FLORO (油泼面◎多放辣椒), 信区: Astronomy
标 题: 探讨有关“天文望远镜”的问题[转]
发信站: BBS 水木清华站 (Fri Jun 29 22:47:28 2001)
自www.bootes.org
序 号:4659
标 题:有机会和大家共同探讨有关“天文望远镜”的问题,我非常开心! (4千字)
发信人:王国胜
时 间:2001-6-25 20:27:15
阅读次数:76
详细信息:
有机会和大家共同探讨有关“天文望远镜”的问题,我非常开心!
还是年轻人的脑筋反应快,用巴罗透镜比我的那个笨办法好多了。望远镜的放大率=物
镜焦距/目镜焦距,要提高放大率既可以减小目镜焦距、也可以增大物镜焦距。前者会加
重目镜的负担,后者可以减轻目镜的负担,显然后者更优。定安讲的南京天仪厂的四片
的154孔径照相望远镜,武汉有一所学校天文台就购置了一台这种望远镜。焦距约为750
毫米,可能属天塞型结构,因为没有看到拍的照片还无法评价其优劣(好象北京的王治
国是用的这种镜子,从“天文爱好者”杂志上的照片看像质还是很不错的)。
关于大庆提到的两个问题下面简要说明如下,不对之处请大家指正:
1) “反射镜最大视场在1度左右,两片结构的折射镜一般也只有2度左右。”
天文台的大型抛物面反射镜可用视场都很小,有的反射镜可用视场只有几个角分(大口
径反射物镜,为了缩短镜筒长度降低制造难度,焦比都做得很大,大口径短焦反射物镜
的轴外像差特别大)。但在焦点前加校正透镜后可用视场增加到0.5—1度。如:澳大利
亚的3.8米反射镜片主焦点F3.3的可用视场就达到1度(校正后),第一卡焦F8也有40角
分。即使比较古典的赫歇尔反射望远镜也曾经做到大达40角分的可用视场。[另外如果在
球面反射镜的曲率中心放置一光阑,而且光阑的口径不大于焦距的1/10,则系统不会产
生彗差,球差也控制在容许的范围之内,这时物镜有相当大的可用视场,可远大于1度。
如果增大这种系统的焦比,其需要校正的像差也只有球差。如果在曲率中心光阑处再放
置一片球差校正板,这就是所谓的“施密特”系统。(以上资料主要部分摘自“光学成
就”荷兰·包沃斯)]我68年制作的210毫米F9球面反射镜就曾经用到能容纳近两个月亮
的视场(月亮的视直径为半度)。
我也曾经观看过一些视场角大于1度的普及型反射望远镜,当然这种望远镜的视场边缘像
质已开始变差。单一抛物面反射镜的可用视场随焦比的变化也会有很大的区别,从下表
可清楚地看到这一区别:
当星像点距离视场中心越来越远时星像点会逐渐被拉长。下表是焦距为1米不同口径的
抛物面镜,在焦平面上距离视场中心多远的角距时星像点被径向拉长到0.1毫米。
反射镜焦比 星像与视场中心的角距离ω 全视场角2ω
100:1000 3度 6度
125:1000 2 度 4度
167:1000 1 度 2度
200:1000 0.7度 1.4度
(该表主要部分摘自“天文学手册”德国·罗思)表中可明显看出焦距1米,不同口径的
抛物面镜,星像点被径向拉长到0.1毫米的全视场角是不同的,这个全视场角包含了可用
视场。
该问题还与人眼的分辨率或与照相底片的分辨率有关。
人眼分辨率= 720角秒/人眼瞳孔的直径(该式摘自“天文学手册”德国·罗思)
夜间人眼瞳孔的直径可达6毫米,代入上式计算可得人眼分辨率为120角秒(2角分)。当
轮廓非常鲜明时人眼的极限分辨率可达到60角秒(1角分)。按照2角分的分辨率,人眼
在25公分的明视距离上可分辨相隔0.15毫米两点。如果使用放大5倍的目镜(焦距50毫米
)那么就可以分辨在物镜的焦平面上相隔0.03毫米的两点,这和照相底片的分辨率相同
。总之,口径,焦比,放大倍率,光接收器的类别,等因素都会影响到球面或抛物面反
射镜的可用视场大小。
综上所述,爱好者所使用的或自制的球面反射镜和抛物面镜到底选取一个多大的视场才
算合适,我感觉不好下一个定论。国外一些寻彗爱好者选取了比较小的可用视场,如:
0.5度左右。我写最大视场为1度左右时也感到有些为难,不好为反射物镜的最大可用视
场给出一个限度。我的观点是最大为1度左右,只是给出了一个上限,其中也包含小于1
度的其他视场,既是上限当然也就不是最佳值。我这样解释不知是否合适?。
关于两片结构的折射物镜,我说一般为2度左右:是综合了多种因素加上自己的一些实际
经历给出的。口径不同的折射物镜其可用视场差别很大,小口径的折射物镜用在双筒望
远镜上,可用视场达5—8度,有的小型广角望远镜视场达10度以上。2度左右的视场是指
爱好者用于巡天观测的折射望远镜,这类望远镜的口径一般都在100毫米到150毫米之间
,其中150毫米折射镜最流行。这类望远镜的焦比都做得较大,但最大不会超过F5,焦比
再增大像差就无法容忍了,不然就得采用更复杂的光学结构。
2)彗差很容易观察到,找一个明亮的疏散星团(如:卯星团)观测时会看到视场
中心区域的恒星是点状,视场边缘的星点成为彗星状,彗差和色差的情况不同,随放大
倍数的减小彗差会越来越严重。
在这个问题上我同意huanghan同好的解释。
我现在工作的学校有一个南京天仪厂承建的天文台,台内配备了200毫米的折射天文望远
镜,技术数据如下:
主镜:口径200毫米,焦比F12(双分离型)导星镜:口径100毫米,焦比F12(双胶合型
)寻星镜:口径80毫米,焦距500毫米(双胶合型)。
平时用寻星镜寻找天体时用广角目镜观测,放大18倍;视场5度(目镜视场近90度),此
时视场边缘星像有明显变形(一般同规格的双胶合型物镜比双分离型物镜彗差更大一些
)。由于人眼直视时对视场中心区域的星像较为敏感,对视场边缘的星像较不敏感,因
此对平时的观测并无大的影响。我曾经用主镜上的高倍目镜(焦距5毫米),装在寻星镜
上观测天体星像异常清晰,没有任何变形的迹象。也就是说折射物镜在高倍小视场观测
时成像非常完善,而在低倍大视场观测时有明显可见的彗差出现。可能我的原文未表达
清楚,这就算是补充吧!。
大庆说的这种观测到边缘彗差的现象大部分是由目镜引起的,我觉得有这种可能性,因
为手头确实没有特别好的目镜。还有一种比较有效的方法就是直接拍摄物镜的焦点像,
并且在焦点后一点拍摄一张虚焦点像,这时可以非常清楚地看到像斑的变形情况。我曾
经多次用这种方法检验过摄影物镜,非常准确有效。
关于大庆说的能够消除主镜彗差的目镜,我还是第一次听说,谢谢你给我提供了新信息
。(据国外一位研究教育的学者经调查统计得出的结论:人一生只有20%的知识是在学校
学到的,80%的知识是离开学校以后学到的)
好了!这次就谈到在里吧!下次再会!
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如果一生只能看见一颗流星
和你在一起是我唯一的愿望
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