天文望遠(yuǎn)鏡入門知識
1、望遠(yuǎn)鏡基礎(chǔ)
有兩種主要類型的望遠(yuǎn)鏡:折射鏡用透鏡來收集并匯聚光線,反射鏡用反射鏡收集光線。要選擇好合適的望遠(yuǎn)鏡,首先要了解兩種望遠(yuǎn)鏡的相對優(yōu)缺點。
衡量望遠(yuǎn)鏡的好壞,不用放大倍數(shù),而用口徑,也就是主透鏡或主反射鏡的直徑。當(dāng)人們說“小”望遠(yuǎn)鏡時,他們指的是望遠(yuǎn)鏡的口徑小?趶?jīng)Q定了望遠(yuǎn)鏡能收集多少光線,收集的光線越多,你所能看到的也越多。因此,不管是折射鏡還是反射鏡,口徑越大威力就越強。
最小的望遠(yuǎn)鏡(口徑50-80毫米)一般都是折射鏡,更大口徑的望遠(yuǎn)鏡一般是反射鏡,因為大口徑的反射鏡比折射鏡造價要便宜一些。
通過50-60毫米的最小的折射望遠(yuǎn)鏡,可以看見月面的環(huán)形山和深色低洼的“月!,土星的光環(huán),木星的云帶和四顆主要的衛(wèi)星,一些雙星,以及各種星云、星系。如果使用更大的望遠(yuǎn)鏡,可以看到更暗的天體和更多的細(xì)節(jié)。
盡管小折射望遠(yuǎn)鏡可以作為第一步購買計劃的理想選擇,但這里要提一點非常重要的警告。很多廉價的折射望遠(yuǎn)鏡要么粗制濫造,要么性能與價格不符,在最糟糕的情況下,望遠(yuǎn)鏡在天文觀測上可能毫無用處,盡管它們的外觀相當(dāng)漂亮。不幸的是一些大商店也賣光學(xué)質(zhì)量很差的望遠(yuǎn)鏡。
單透鏡的主要缺點是在目標(biāo)的邊緣會產(chǎn)生多余的顏色,這稱為色差。改正了色差的透鏡稱為消色差透鏡,盡管光憑這一點不能保證其性能一定優(yōu)越,但選望遠(yuǎn)鏡時這一點是值得考慮的。反射望遠(yuǎn)鏡沒有色差。
2、選什么
如有可能,在購買小折射望遠(yuǎn)鏡之前對其作如下檢查:
從主鏡一端往鏡筒內(nèi)看,在離主鏡不遠(yuǎn)的地方是否有一個光圈(中間有一個洞的圓盤,注意不要和光闌混淆,光闌是鏡筒內(nèi)逐漸縮小的一組圓環(huán),用途是消除鏡筒內(nèi)壁的雜散光)。光圈是用來提高圖象清晰度的,就象照相機中的小光圈。但不幸的是這會嚴(yán)重減小望遠(yuǎn)鏡的有效口徑,使圖象亮度降低。實際上用這種望遠(yuǎn)鏡不會比你用肉眼看的更多。如果他們宣稱使用了全口徑,那他們在作欺騙性的廣告。
在夜間觀測月亮。其邊緣應(yīng)清晰,不能有各種多余的顏色。觀測應(yīng)確保在戶外進行,不能透過窗戶觀測,不管窗戶是關(guān)著的還是開著的。
如果望遠(yuǎn)鏡不能通過上述任何一項測試,那么別買它,如果買了也要退掉。
3、放大倍數(shù)
望遠(yuǎn)鏡的放大倍數(shù)還依賴于目鏡。買望遠(yuǎn)鏡時通?梢赃x擇低倍、中倍和高倍目鏡。不要因為看了廣告中小望遠(yuǎn)鏡可以有好幾百倍的放大率而興奮。太高的放大率只會使你看到的更少而不是更多,因為過分放大的圖象將會變得昏暗而且不清晰。
有一個規(guī)律是望遠(yuǎn)鏡的最高放大率可以取以毫米表示的望遠(yuǎn)鏡口徑的兩倍。當(dāng)然如果望遠(yuǎn)鏡的有效口徑被光圈減小,那最大的可用放大率也要相應(yīng)減小。
大氣本身限制了我們可以使用的最高的放大率,因為空氣使恒星和行星的圖象變得不穩(wěn)定,這稱為大氣寧靜度。不管你有多大的望遠(yuǎn)鏡,在普通的地面觀測點最大的可用放大率是300倍。放大率再高,目鏡只會放大大氣的變形效果,產(chǎn)生一個沒用的“沸騰”的圖象。
望遠(yuǎn)鏡和照相機一樣都有f值,望遠(yuǎn)鏡的焦距是光從主鏡到目鏡的距離。望遠(yuǎn)鏡的焦比是焦距除以其口徑。例如望遠(yuǎn)鏡的口徑是100毫米,焦距是800毫米,其焦比為f/8。焦距不是關(guān)鍵因素,但它決定了望遠(yuǎn)鏡最適合觀測的目標(biāo)。例如,喜歡觀測星云、星系等深空天體的人愛用f/4至f/6的望遠(yuǎn)鏡,而其他喜歡觀測月亮和行星的人愛用f/7或更高的望遠(yuǎn)鏡。
4、安裝
小折射望遠(yuǎn)鏡的最簡單的安裝方式是地平式,望遠(yuǎn)鏡可以在水平方向和垂直方向上運動。為把天體目標(biāo)保持在視野里,必須同時在兩個方向移動。
大一些的望遠(yuǎn)鏡都配備赤道裝置。它安裝時要仔細(xì)一些,需要把極軸指向北天極,就在北極星附近。赤道裝置價格貴一些,但也有其優(yōu)點,為克服地球自轉(zhuǎn)而把目標(biāo)保持在視場中,只須將望遠(yuǎn)鏡繞極軸一個方向旋轉(zhuǎn)就行了。
近幾年道布森裝置越來越流行了。它造價低,易搬運,可作為赤道裝置的替代品。它是變了形的地平裝置,對低倍數(shù)、大視野的反射望遠(yuǎn)鏡來說跟蹤并不十分重要,道布森裝置尤其適合。
百貨公司和郵購商經(jīng)常會提供非常不穩(wěn)定的、簡陋的桌面三腳架。沒有任何理由去買一個搖晃的三腳架,用它你無法仔細(xì)看任何東西,尤其是在有風(fēng)的時候。還要記住舒適和易用是至關(guān)重要的,如果不得不跪下來伸長脖子看,那你肯定不會喜歡用它。
大部分小折射望遠(yuǎn)鏡都有減速裝置,通常是配備有韌性把手的齒輪連到軸上。這樣通過旋轉(zhuǎn)手柄就能跟蹤目標(biāo)。但要注意如果減速裝置不靈活的話,反而會帶來麻煩。較昂貴的跟蹤裝置配有電機,跟蹤目標(biāo)很輕松,這一點在觀測行星時是非常有用的。
5、目鏡
目鏡是需要購買的最重要的附件。不管主鏡的質(zhì)量有多好,如果目鏡的光學(xué)質(zhì)量不行,那望遠(yuǎn)鏡的性能會大大降低。
目鏡是可更換的,根據(jù)不同的焦距產(chǎn)生不同的放大倍率。目鏡上標(biāo)有數(shù)字,例如25mm,這表示了它的焦距。焦距越大,放大率越低,但(通常是)視野越寬闊。低倍率最適合于觀測昏暗的、彌散的目標(biāo),例如彗星、星云和星系,而高倍率最適合于觀測月球、行星和雙星。
望遠(yuǎn)鏡的放大倍數(shù)等于主鏡的焦距除以目鏡的焦距。因此同一個目鏡在主鏡焦距長的望遠(yuǎn)鏡上能提供更大的放大倍數(shù)。
人們第一次通過天文望遠(yuǎn)鏡觀察物體時,常常奇怪于圖象時上下顛倒的。其實這是望遠(yuǎn)鏡的基本特性,用于白天觀察的望遠(yuǎn)鏡都加了附加的透鏡或正像棱鏡。對于天體目標(biāo)來說正像反像沒有多大差別,因此天文學(xué)家已經(jīng)習(xí)慣于這種上下顛倒的圖象了。
一些小折射望遠(yuǎn)鏡還提供天頂棱鏡,使圖象上下正確,但左右仍是反的,觀察月亮和行星時要記住這一點。
如果你是將望遠(yuǎn)鏡通過窗戶向外看,那象質(zhì)不好可別認(rèn)為是目鏡的問題,室內(nèi)外的的溫差會引起空氣的湍流,這會使星光變形。
6、尋星鏡
望遠(yuǎn)鏡的主鏡筒上應(yīng)配有小一點的尋星鏡。尋星鏡是一個低倍數(shù)的望遠(yuǎn)鏡,用來使主鏡找到觀察的目標(biāo)。典型的尋星鏡放大率6倍,口徑30毫米,記位6*30。便宜的器材通常配有5*24的尋星鏡,這些尋星鏡都加了光闌,使有效口徑減小到10毫米。這種尋星鏡除了能找到最亮的目標(biāo),別的什么也找不到。
7、檢驗?zāi)愕耐h(yuǎn)鏡
有幾種簡單的方法檢驗望遠(yuǎn)鏡的質(zhì)量。判斷支架的穩(wěn)定性,可以輕敲鏡筒,圖象的晃動應(yīng)在3-5秒內(nèi)停下來。通過在三腳架下懸掛重物,可以減小震動,提高穩(wěn)定性。
檢驗望遠(yuǎn)鏡光學(xué)質(zhì)量的唯一方法就是觀察一顆恒星。這必須在能見度非常好的夜晚,等望遠(yuǎn)鏡達(dá)到戶外空氣的溫度(一般需要一個小時)后再進行。
使用最大可用的放大率,檢驗一顆中等亮度的恒星的圖象質(zhì)量。調(diào)焦非常好時,星象應(yīng)是一個點,或是一個非常小的圓面,周圍有一些很暗的圓環(huán)。但在能見度差的時候,即使用質(zhì)量好的望遠(yuǎn)鏡也達(dá)不到這一點。
把圖象在焦點的兩邊散焦,他都應(yīng)變成亮的圓面。當(dāng)然如果是反射望遠(yuǎn)鏡還會看到副鏡的影子。如果圖象不能很好地調(diào)焦,在焦點的兩邊看起來都是一條小短線,那這架望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)質(zhì)量就有毛病,這稱為像散。
8、最好的望遠(yuǎn)鏡是
什么是最好的望遠(yuǎn)鏡?最簡單的答案是:它應(yīng)該是你會最經(jīng)常使用的望遠(yuǎn)鏡。易于安裝,使用簡單,便于攜帶,這些都是應(yīng)該考慮的問題。除非確實證明你能出去并能找到平整的觀測場地,否則不要急于更換更大的設(shè)備。而且,可以與你附近的天文社團聯(lián)系,他們在選擇和使用儀器方面會給你提出建議。
9、安全忠告
任何時候,觀測者都不要在沒有太陽鏡的情況下直接觀看太陽,不要用目鏡直接觀測太陽,如果這樣做,眼睛的視網(wǎng)膜會被嚴(yán)重?zé)齻,也不要用尋星鏡瞄準(zhǔn)太陽。您可以用太陽濾光片觀察,但盡量避免在日曬強度大的情況下(如正午前后)觀測同時注意每觀測2-3分鐘就要遮住主鏡口,利于濾光片散熱。
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