教您天文望遠(yuǎn)鏡基礎(chǔ)知識(shí)入門

1、教您天文望遠(yuǎn)鏡基礎(chǔ)知識(shí)入門一、望遠(yuǎn)鏡種類（一）折射式望遠(yuǎn)鏡      折射式望遠(yuǎn)鏡的構(gòu)造如下圖：折射式望遠(yuǎn)鏡由兩個(gè)透鏡組成：固定在鏡筒前端的是物鏡（其口徑大小直接決定望遠(yuǎn)鏡的性能）；在鏡筒尾端可以調(diào)換的是目鏡。上圖為星特朗AstroMaster系列 90EQ    優(yōu)點(diǎn)：視野較大、星像明亮，使用和維護(hù)比較方便，反差及銳利度較同口徑的反射鏡佳，攝影及高倍行星觀測(cè)，效果都相當(dāng)不錯(cuò)。缺點(diǎn)：有色像差(色差)問(wèn)題，會(huì)降低分辨率。（二）反射式望遠(yuǎn)鏡     

2、 反射式望遠(yuǎn)鏡的構(gòu)造如下圖：上圖為牛頓式反射式望遠(yuǎn)鏡。上圖為星特朗AstroMaster系列130EQ優(yōu)點(diǎn)：無(wú)色差、強(qiáng)光力和大視場(chǎng)，非常適合深空天體的目視觀測(cè)。缺點(diǎn)：彗差和像散較大，視野邊緣像質(zhì)變差，操作不太容易, 維護(hù)相對(duì)復(fù)雜。（三）折反射式望遠(yuǎn)鏡折反射式望遠(yuǎn)鏡的構(gòu)造如下圖： 上圖為星特朗Omni XLT 127綜合了折射鏡和反射鏡的優(yōu)點(diǎn)：視野大、像質(zhì)好、鏡筒短、攜帶方便。有施密特-卡塞格林式和馬克蘇托夫-卡塞格林2種。三種類型望遠(yuǎn)鏡優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比：（1）折射式：通常小型（口徑80毫米以下）折射望遠(yuǎn)鏡具有便攜優(yōu)勢(shì)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠性高，可以在旅行時(shí)隨身攜帶。在拍攝要求不

3、高的情況完全可以滿足攝影需求，而且與相機(jī)連接簡(jiǎn)單可以作為長(zhǎng)焦鏡頭使用。（2）反射式：大口徑反射雖然不便攜，但比其他類型望遠(yuǎn)鏡有很多優(yōu)勢(shì)。首先，造價(jià)低廉，很多愛(ài)好者可以自己磨制。其次，大口徑成像效果更好，利于高倍觀測(cè)，而且焦比較小，適合觀測(cè)和拍攝深空天體。（3）折反式：折反同時(shí)具備折射式望遠(yuǎn)鏡的便攜和反射式望遠(yuǎn)鏡的成像優(yōu)勢(shì)，但價(jià)格較貴。三種望遠(yuǎn)鏡優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比： 折射式優(yōu) 點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便攜，成像銳度好，缺 點(diǎn)：鏡筒封閉維護(hù)保養(yǎng)容易 有色差、球差，口徑大的價(jià)格相對(duì)較貴光學(xué)結(jié)構(gòu)：物鏡目鏡結(jié)構(gòu)反射式優(yōu) 點(diǎn)： 口徑大，成像亮度高，無(wú)色差，價(jià)格相對(duì)便宜缺 點(diǎn)：不便攜，有球差，鏡筒開放維護(hù)保養(yǎng)相對(duì)

4、困難光學(xué)結(jié)構(gòu)：反射鏡副鏡目鏡結(jié)構(gòu)折反式優(yōu) 點(diǎn)： 便攜，成像質(zhì)量較好，鏡筒封閉維護(hù)保養(yǎng)容易，缺 點(diǎn)：口徑相對(duì)較大 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在同口徑其他類型望遠(yuǎn)鏡中價(jià)格最貴光學(xué)結(jié)構(gòu)： 改正鏡反射鏡副鏡目鏡結(jié)構(gòu)二、常見(jiàn)的天文望遠(yuǎn)鏡光學(xué)名詞 口徑：指望遠(yuǎn)鏡物鏡的有效直徑，口徑大小直接決定望遠(yuǎn)鏡性能?？趶皆酱螅酃獗绢I(lǐng)越強(qiáng)，分辨率越高，可用放大倍數(shù)越大。焦距：從物鏡到焦點(diǎn)距離，一般以"f"表示，單位為mm。焦比：指望遠(yuǎn)鏡焦距長(zhǎng)度與物鏡口徑的比值，簡(jiǎn)單說(shuō)就是鏡筒長(zhǎng)度除以鏡筒口徑，相當(dāng)于相機(jī)鏡頭上的光圈。以"F"表示。計(jì)算公式：焦距/口徑=焦比（F=F/d）。例如：開拓者

5、60/700望遠(yuǎn)鏡，焦比=物鏡焦距700mm/物鏡口徑60mm=11.7。如果口徑不變，物鏡焦距越長(zhǎng)，焦比越大，容易得到越高的倍率；物鏡焦距越短，焦比越小，不容易得到較高的倍率，但影像更亮，視野更大。*短焦距鏡（小焦比，焦比<=6）：適合觀測(cè)星云、尋找彗星；*長(zhǎng)焦距鏡（大焦比，焦比>15）：適合觀測(cè)月亮和行星；*中焦距鏡（中焦比, 6<焦比<=15）：適合觀測(cè)雙星、聚星、變星和星團(tuán)，更可以兩頭兼顧，很適合初學(xué)者。(如開拓者60/700天文望遠(yuǎn)鏡，焦比=物鏡焦距700mm/物鏡口徑60mm=11.7)倍率（放大倍數(shù)）：物鏡焦距與目鏡焦距的比值，如開拓者60/700天文望遠(yuǎn)

6、鏡，使用H10mm目鏡，放大倍數(shù)=物鏡焦距700mm/目鏡焦距10mm=70倍；放大倍數(shù)變大，看到的影像也越大。適當(dāng)?shù)母弑稇?yīng)為主鏡口徑（公分計(jì)算）的十倍，最高以十五倍為限。例如：星特朗60AZ的最高放大倍率為：60*1.5=90。光軸：望遠(yuǎn)鏡中光路的軸心。光軸偏斜，影響成像效果。鍍膜：鏡片表面鍍的一層特殊金屬化合物，目的是增加光線透射率。極軸望遠(yuǎn)鏡：天球北極與南極的連線稱為極軸。功能就是校正赤道儀赤經(jīng)軸。赤經(jīng)軸：赤道儀中與極軸平行的旋轉(zhuǎn)軸。赤緯軸：赤道儀中與極軸垂直的旋轉(zhuǎn)軸。重錘：安裝在赤緯軸底部，可上下調(diào)整，用來(lái)平衡望遠(yuǎn)鏡的重量?？潭缺P：赤經(jīng)軸與赤緯軸上都有刻度盤，一般僅供參考用。自動(dòng)導(dǎo)入：

7、某些高階赤道儀中內(nèi)藏小型電腦,，并儲(chǔ)存許多天體位置資料，只要由控制面板輸入天體名稱，赤道儀就會(huì)自動(dòng)搜尋天體，并導(dǎo)入望遠(yuǎn)鏡視野中。集光力：指望遠(yuǎn)鏡所收集到的光量與肉眼的比值。簡(jiǎn)單說(shuō)等于望遠(yuǎn)鏡口徑（厘米）除以7的平方。望遠(yuǎn)鏡的口徑愈大，集光力愈強(qiáng)，就能觀測(cè)更暗淡的天體。例如：星特朗70EQ望遠(yuǎn)鏡，集光力=物物鏡口徑70/7×70/7=100。通常主鏡口徑越大，相對(duì)集光力越佳，其成像品質(zhì)越好。分解能：又稱解像力（）。望遠(yuǎn)鏡分辨影像細(xì)節(jié)的能力，分辨率主要和口徑有關(guān)。物鏡有效口徑越大，其分解能就越好，影像就越細(xì)致。色 差：指望遠(yuǎn)鏡在觀賞物體時(shí)，通常影像的周邊會(huì)出現(xiàn)如彩虹般的色彩,，通常為藍(lán)色、

8、紅色或紫色等，這種現(xiàn)象稱為色差。像 差：指望遠(yuǎn)鏡在觀賞物體時(shí)，通常視野中央的部分很清晰，但視野的周圍會(huì)模糊或是影像歪曲變形,這種現(xiàn)象稱為像差。視 野（視場(chǎng)）:指望遠(yuǎn)鏡所見(jiàn)到范圍大小，以角度表示。通常目鏡口徑越大，視野也就越大。廣角視野的目鏡觀測(cè)較為舒適。極限星等(M): 望遠(yuǎn)鏡所能看到最暗的星等稱為極限星等，主要和口徑、焦比有關(guān)。計(jì)算公式：極限星等(M)=1.77+5（物鏡口徑）。例如：物鏡口徑70mm的望遠(yuǎn)鏡，極限星等（M）=1.77+570=11.0等。三、天文望遠(yuǎn)鏡主要結(jié)構(gòu)1、主鏡筒：主鏡筒是觀測(cè)星星的主要部件。2、尋星鏡：一支低倍的小望遠(yuǎn)鏡。其視野較廣，便于搜索天體。3、目鏡

9、：目鏡的功用在于放大。一部望遠(yuǎn)鏡都要配備低、中和高倍率三種目鏡。4、赤道儀：一是承載望遠(yuǎn)鏡；二上借馬達(dá)帶動(dòng)鏡筒，使望遠(yuǎn)鏡能跟隨星體移動(dòng)，可以跟蹤天體，長(zhǎng)時(shí)間觀測(cè)天體。常見(jiàn)的有德式與叉式兩種,其中以德式最為普遍。5、追蹤馬達(dá)：赤經(jīng)追蹤馬達(dá)可以驅(qū)動(dòng)赤經(jīng)軸，以跟地球自轉(zhuǎn)相同的角速度逆向轉(zhuǎn)動(dòng)，跟蹤星星。6、三腳架臺(tái)和腳架： 三腳架臺(tái)是承接赤道儀和鏡筒， 以連接腳架用的。腳架是承載望遠(yuǎn)鏡和赤道儀，并且作為一種使用的支柱。7、赤道儀控制盒和電源：驅(qū)動(dòng)赤道儀運(yùn)轉(zhuǎn)。此外根據(jù)需要，天文望遠(yuǎn)鏡一般還要配置增倍鏡、太陽(yáng)和月亮濾光鏡、巴德膜、指南針、星座圖等相關(guān)配件。*天文望遠(yuǎn)鏡的支架結(jié)構(gòu)地平式（經(jīng)緯儀）：如星特朗A

10、Z系列望遠(yuǎn)鏡優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格便宜、重量較輕,、搬運(yùn)容易、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)試方便。缺點(diǎn)：調(diào)節(jié)精度低、穩(wěn)定性較差，不能跟蹤天體，無(wú)法進(jìn)行天體攝影。 赤道儀式：如星特朗EQ系列望遠(yuǎn)鏡優(yōu)點(diǎn)：調(diào)節(jié)精度高，能跟蹤天體運(yùn)行，可進(jìn)行天體攝影。缺點(diǎn)：重量較重，搬運(yùn)困難、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、調(diào)試麻煩。分為手動(dòng)和電動(dòng)，手動(dòng)跟蹤赤道儀適合專門的天文觀測(cè)，電動(dòng)跟蹤赤道儀可用于專門的天文跟蹤攝影和觀測(cè)研究。初學(xué)者熟悉地平式后，可以選擇手動(dòng)赤道儀；初次使用也許會(huì)覺(jué)得調(diào)整復(fù)雜，但熟悉后觀測(cè)星空會(huì)輕松很多；業(yè)余愛(ài)好者學(xué)習(xí)天文攝影，常使用電動(dòng)跟蹤赤道儀。四、天文望遠(yuǎn)鏡光學(xué)質(zhì)量的辨別白天用望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)遠(yuǎn)處的樹葉，一般60mm口徑望遠(yuǎn)鏡，能看清40米遠(yuǎn)處

11、樹葉葉筋，看不清說(shuō)明光學(xué)質(zhì)量很差；晚上觀測(cè)星星時(shí)，如果看到星星帶很明顯的顏色，或是視野邊緣的星星拖著尾巴，其長(zhǎng)度達(dá)到星星大小的2倍，說(shuō)明光學(xué)質(zhì)量很差，不適合天文觀測(cè)。*選擇31.7mm（1.25英寸）大目鏡接口才能獲得更好的光學(xué)質(zhì)量。五、天文望遠(yuǎn)鏡使用注意事項(xiàng)1、絕對(duì)不能直接用望遠(yuǎn)鏡觀看太陽(yáng)，觀看太陽(yáng)必須通過(guò)投影法或有專門濾光措施。2、不要把望遠(yuǎn)鏡當(dāng)做玩具，要細(xì)心使用和維護(hù)。3、不要認(rèn)為用望遠(yuǎn)鏡什么都能看到。觀看效果越好，價(jià)格也越高，沒(méi)有十全十美的望遠(yuǎn)鏡，選擇適合自己的最重要。4、每一臺(tái)望遠(yuǎn)鏡都有它合適的放大倍數(shù)。超過(guò)極限不能增強(qiáng)分辨能力，反而會(huì)使物體變得很暗，難以觀測(cè)。6080口徑的望遠(yuǎn)鏡，

12、合適的放大倍數(shù)應(yīng)小于100倍。5、如果無(wú)法在夜空中識(shí)別五個(gè)以上的星座，就不要著急使用望遠(yuǎn)鏡。6、天文望遠(yuǎn)鏡通?？梢杂^看風(fēng)景或動(dòng)植物，很容易得到比雙筒望遠(yuǎn)鏡更高的放大倍率。但使用倍率應(yīng)在100倍以下，20-50倍最合適。*作為初學(xué)者，建議不要買單筒望遠(yuǎn)鏡，頂多買個(gè)雙筒，放大倍數(shù)越大，視野越小。購(gòu)買雙筒鏡，口徑大小50mm最好。放大倍率選7X50或10X50。六、目鏡知識(shí)（一）目鏡的性能參數(shù)目鏡性能的參數(shù)主要是焦距、視場(chǎng)和出瞳距離。1、視場(chǎng)：目前標(biāo)準(zhǔn)的目鏡（如Plossl和OR型目鏡，4片2組）視場(chǎng)為4050度，而廣角目鏡（通常超過(guò)6片）的視場(chǎng)超過(guò)60度，有的可達(dá)84度。視場(chǎng)越大，觀測(cè)范圍越寬，觀

13、測(cè)效果越好。2、出瞳距離：指能看清整個(gè)視場(chǎng)時(shí)觀測(cè)者的眼睛到目鏡的距離。出瞳距離直接決定著觀測(cè)的方便和舒適程度。一個(gè)出瞳距離適中的目鏡（如1520mm）會(huì)給觀測(cè)帶來(lái)很多方便。對(duì)于同一種目鏡，其出瞳距離一般與焦距成正比。出瞳距離過(guò)短、過(guò)長(zhǎng)，都會(huì)帶來(lái)觀測(cè)的不便。3、目鏡的配備：一臺(tái)望遠(yuǎn)鏡通常應(yīng)配備多個(gè)目鏡，以便組合成多種放大倍數(shù)。首先應(yīng)該配備一個(gè)低倍率、大視場(chǎng)的目鏡用于觀測(cè)面積大而表面亮度低的星云星團(tuán)，同時(shí)也可以在使用高倍率目鏡時(shí)先找到目標(biāo)，它將是使用次數(shù)最多的目鏡。這只目鏡的放大倍率應(yīng)為望遠(yuǎn)鏡口徑厘米數(shù)的23倍。對(duì)于口徑較小的望遠(yuǎn)鏡，焦距4055mm的Plossl目鏡（視場(chǎng)約40度）即可勝任；相對(duì)

14、口徑較大時(shí)，最好選擇焦距稍短的廣角目鏡（視場(chǎng)>60度）。中等倍率目鏡主要用于觀測(cè)星云星團(tuán)等深空天體。典型的中等倍率是物鏡口徑厘米數(shù)的510倍。高倍率主要用于觀測(cè)行星、雙星、致密的星云星團(tuán)等。一個(gè)優(yōu)質(zhì)的物鏡（如10cm的APO折射鏡）應(yīng)該允許使用其口徑厘米數(shù)的25倍的放大率而不明顯降低成像質(zhì)量的目鏡。（二）目鏡的種類1、惠更斯目鏡（H目鏡）荷蘭科學(xué)家惠更斯于1703年設(shè)計(jì)，視場(chǎng)約為25-40度?；莞鼓跨R是小型折射鏡的首選，其缺點(diǎn)是視場(chǎng)小、反差低、色差、球差場(chǎng)曲明顯。目前這種結(jié)構(gòu)一般為顯微鏡的目鏡采用。2、冉斯登目鏡（R目鏡）于1783年設(shè)計(jì)成功，視場(chǎng)約為30-45度，目前已很少采用。3、凱爾納目鏡（K目鏡、RKE目鏡）是在冉斯登目鏡的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，出現(xiàn)于1849年，視場(chǎng)達(dá)到40-50度，低倍時(shí)有著舒適的出瞳距離，目前在一些中低倍望遠(yuǎn)鏡中廣泛應(yīng)用，但高倍時(shí)表現(xiàn)欠佳。4、阿貝無(wú)畸變目鏡(OR目鏡)1880年由德國(guó)蔡司公司創(chuàng)始人之一的阿貝設(shè)計(jì)。該目鏡控制了色差和球差，還具有40-50度的平坦視場(chǎng)和足夠的出瞳距離，在各倍率都有良好表現(xiàn)，一直被廣泛采用。5、