五天文望遠鏡的使用與光學(xué)性能的測定

實驗二天文望遠鏡的使用與光學(xué)性能的測定一、40cm卡塞格林反射望遠鏡的操作1.實驗?zāi)康牧私馓煳耐h鏡的性能，并學(xué)會獨立操作望遠鏡2.實驗儀器40本實驗使用的望遠鏡為卡塞格林R-C系統(tǒng)，赤道式裝置。兩個度盤分別為赤緯（δ），時角（t），主鏡為凹的雙曲面鏡，口徑D=400mm，副鏡為凸的雙曲面鏡，系統(tǒng)的有效焦距F=6000mm；導(dǎo)星鏡為D=150赤道裝置：這種裝置有兩個相互垂直的軸，即赤緯軸和赤經(jīng)軸（極軸）。極軸指向天極，與地球自轉(zhuǎn)軸平行，其高度應(yīng)當(dāng)?shù)扔诋?dāng)?shù)氐牡乩砭暥?。鏡筒可以繞著赤緯軸轉(zhuǎn)動，并可以固定在一定的赤緯方向上。通常有赤緯盤及時角盤顯示望遠鏡的指向。跟蹤天體時，望遠鏡自東向西繞極軸運動,方向與地球自轉(zhuǎn)方向相反,速度為15"/s，用來補償?shù)厍蜃赞D(zhuǎn)，使望遠鏡保持指向被測的天體。利用赤道裝置實現(xiàn)跟蹤天體的周日視運動是很方便的。3.實驗指導(dǎo)sh5.140cm的反射望遠鏡在某一北京時間Th觀測一個已知天體（α、δ）。觀測前首要先將當(dāng)晚的北京時按公式S=S0+(Th-8h)(1+μ)+λ換算成北京地方恒星時，用一個恒星時鐘計量恒星時，利用公式t=S-α，計算出觀測時刻天體的時角t。由望遠鏡的電控度盤，將望遠鏡指向預(yù)定的天區(qū)（t、δ）。待測天體進入視場后，打開轉(zhuǎn)儀鐘進行跟蹤。天體的α、δ及觀測時刻的恒星時sh5.140cm的反射望遠鏡4.實驗步驟（1）觀測前的準(zhǔn)備工作①校準(zhǔn)恒星鐘；②查出待測天體的位置（α，δ），并在星圖中熟悉待測天體周圍亮星的相對位置和特點，以便觀測時在尋星鏡中找到它。③根據(jù)待測天體，選好合適的目鏡。④使用儀器前，要在教師指導(dǎo)下，熟悉儀器的電控裝置及各種旋鈕使用注意事項等。（2）觀測步驟①在觀測的恒星時時刻S之前約五分鐘，計算出待測星在此恒星時時刻的時角t。②用望遠鏡的電控裝置將望遠鏡指向（t、δ）天區(qū)。③待恒星鐘鐘面時到達預(yù)定的恒星時S時，打開轉(zhuǎn)儀鐘，進行跟蹤。④先在尋星鏡中找到待測天體，并把它調(diào)整到視場中央，此時即可在主鏡中觀測到此天體了。（3）做好觀測記錄：觀測結(jié)束后記下觀測日期、觀測時刻、使用儀器、望遠鏡口徑、物鏡焦距、目鏡焦距、天體的α、δ、t值等。二、Meade16″LX200折反望遠鏡的操作1．實驗儀器MeadeLX20016"望遠鏡是40cm的折反射望遠鏡，為赤道式裝置，主鏡口徑D=406mm，焦距F=4064mm圖sh5.2meadeLX200望遠鏡圖sh5.3meadeLX200望遠鏡光路圖2．望遠鏡鍵盤手控器的說明望遠鏡功能都在鍵盤手控器上。它有一個計算機化的數(shù)據(jù)庫信息顯示中心，一個數(shù)字坐標(biāo)讀出系統(tǒng)，一個脈沖目鏡十字亮度照明控制器，一個兩速電動調(diào)焦控制器和一個紅色LED手電筒。LX200鍵盤上各個鍵鈕介紹如下：（1）ENTER（回車）鍵ENTER鍵用于選擇一個菜單文件，一個文件選項或編輯一個數(shù)值。通過按下和放開ENTER鍵來選擇一個文件或一個選擇項。手控器發(fā)出一個短的嘟聲，執(zhí)行執(zhí)令。要編輯一個數(shù)值，按住ENTER鍵直到聽到兩下嘟嘟聲并看到閃爍光標(biāo)出現(xiàn)在顯示器上。兩種按鍵法分別稱做“按”和“按住”。（2）MODE（模式）鍵MODE鍵用于望遠鏡五種模式之間的切換，并用來退出特定的菜單文件。（3）GOTO（指向）鍵圖sh15.3LX200控制鍵盤GOTO鍵使望遠鏡機架自動轉(zhuǎn)向所輸入的天體坐標(biāo)。在COORDINATES/GOTO（坐標(biāo)圖sh15.3LX200控制鍵盤(4)方向鍵標(biāo)有N（北）、S（南）、E（東）和W（西）的四個鍵是方向鍵。通過對它的操作可使望遠鏡指向一個特定的方向。(5)速度鍵速度鍵可以設(shè)定望遠鏡的轉(zhuǎn)動速度，用N、S、E和W鍵啟動。速度由快到慢分為四檔，分別為SLEW（4°/s），F(xiàn)IND（1°/s），CNTR（16倍恒星速率）和GUIDE（2倍恒星速率）。SLEW（快動）、FIND（慢動）、CENTER（對中）和GUIDE（導(dǎo)星）鍵還分別是數(shù)字鍵。SLEW和FIND也用來設(shè)置電動調(diào)焦的“快”調(diào)聚焦速度，而CNTR和GUIDE設(shè)置“慢”調(diào)焦速度。(6)天體鍵（M（梅西葉天體）；STAR（恒星）和CNGC（NGC天體））這些鍵可直接訪問望遠鏡的天體數(shù)據(jù)庫。按了天體鍵后，鍵盤顯示器將給出一閃爍光標(biāo)，輸入天體庫中所列出的星表號（見64359顆天體數(shù)據(jù)庫）后按ENTER（回車）鍵，再按GOTO鍵即可看到所輸入的天體。星表鍵符號的簡單說明如下：M為梅西葉天體，STAR為恒星和行星，CNGC為計算機中的NGC天體表。3、“Meade16”(1)打開望遠鏡的開關(guān)，幾秒鐘后（自檢完畢），控制望遠鏡鍵盤顯示器上將看到顯示:->TELESCOPEOBJECTLIBRARY(2)按ENTER(回車)鍵選擇TELESCOPE(望遠鏡)功能。顯示器上應(yīng)該看到->1)SITE2)ALIGN(3)按PREV或NEXT鍵移動光標(biāo)到指令A(yù)LIGN（校準(zhǔn)），并按回車鍵1)SITE->2)ALIGN（）按PREV或NEXT鍵移動光標(biāo)到指令POLAR（極軸式）1)ALTAZ ->2)POLAR(5)按回車鍵。POLAR(極軸式)可以使16″LX200望遠鏡按赤道式望遠鏡操作。選擇POLAR菜單項后，再用N、S、W和E鍵電控轉(zhuǎn)動望遠鏡，調(diào)節(jié)望遠鏡轉(zhuǎn)到赤緯圈90o，時角00h00m(6)利用N、S、W和E將北極星移至望遠鏡視場中心。再按回車，望遠鏡會選擇并轉(zhuǎn)向天頂以南的一顆亮恒星，通常在導(dǎo)星鏡的視場中就能看得到。此時，用WNSE鍵調(diào)節(jié)望遠鏡，使亮星位于視場中心，然后按回車，即可使用望遠鏡的各種功能。行星在“STAR”中的編號901902903904905906907908909水星金星月球火星木星土星天王星海王星冥王星三、望遠鏡光學(xué)性能的測試1．視場測定將望遠鏡對準(zhǔn)赤緯為δ的恒星（選取赤道附近的恒星），配上有叉絲與刻度的測微目鏡，關(guān)閉轉(zhuǎn)儀鐘，然后轉(zhuǎn)動目鏡，定出星在視場中周日視運動的方向，使目鏡的一條叉絲與天體的周日視運動方向平行，將星像移到水平絲的一端，關(guān)掉轉(zhuǎn)移鐘并記錄星經(jīng)過視場直徑所需時間t，由公式ω=15tcosδ，即可求出視場。ω：以角秒為單位；t：以秒為單位。2.分辨角的測定根據(jù)觀測當(dāng)晚的星空，選取4～8個角距從5"到25"的雙星（雙星表可見本書實驗十八），先從角距大的雙星觀測起，依角距遞減順序觀測下去，至分辨不出時止，記下剛剛能分辨的雙星的角距，即為望遠鏡的實測分辨角；按照公式δ"=140/D(mm)計算望遠鏡的理論分辨角；然后進行比較，說明為什么實測的分辨角要比理論的分辨角大得多。3.目視極限星等目視方法是通過對北極星序或昴星團進行觀測，也可利用星圖軟件找一些已知星等的標(biāo)準(zhǔn)星，記下所能觀測到的最暗弱恒星的極限星等值；由經(jīng)驗公式：m=2.1+5logD(mm)，D望遠鏡的口徑，計算出目視極限星等，然后與實測進行比較，說明差異的原因。4.跟蹤精度：打開轉(zhuǎn)移鐘，把某恒星調(diào)到目鏡的十字中心，記錄觀察的時間段可選Δt=30s