天文望遠鏡知識
隨著望遠鏡在各方面性能的改進和提高,天文學也正經歷著巨大的飛躍,迅速推進著人類對宇宙的認識。以下是由學習啦小編整理關于天文望遠鏡知識的內容,希望大家喜歡!
天文望遠鏡的優(yōu)勢
地面光學觀測仍是主要手段用于絕大多數處于凝聚態(tài)的天體(恒星等),其溫度從數千度到數萬度,輻射集中于光學波段。
攜帶大量天體物理信息的譜線,主要集中于可見區(qū);
大氣在可見區(qū)有良好的透射;
有悠久的歷史和豐富的經驗。
為什么說問“望遠鏡能看多遠”是錯誤的?
我們的肉眼就是一臺光學儀器,肉眼可以看到220萬光年以外的仙女座大星云,但是看不見距離地球最近的太陽系外恒星比鄰星(4、2光年)。相信大家已經體會到了吧,說一個光學儀器能看多遠是沒有意義的,只能說看多清。
折射式望遠鏡
伽利略式望遠鏡
1609年,伽利略制作了一架口徑4、2厘米,長約1、2米的望遠鏡。他是用平凸透鏡作為物鏡,凹透鏡作為目鏡,
這種光學系統(tǒng)稱為伽利略式望遠鏡。伽利略用這架望遠鏡指向天空,得到了一系列的重要發(fā)現,天文學從此進入了望遠鏡時代。
開普勒式望遠鏡
1611年,德國天文學家開普勒用兩片雙凸透鏡分別作為物鏡和目鏡,使放大倍數有了明顯的提高,以后人們將這種光學系統(tǒng)稱為開普勒式望遠鏡。人們用的折射式望遠鏡還是這兩種形式,天文望遠鏡是采用開普勒式。
需要指出的是,由于當時的望遠鏡采用單個透鏡作為物鏡,存在嚴重的色差,為了獲得好的觀測效果,需要用曲率非常小的透鏡,這勢必會造成鏡身的加長。所以在很長的一段時間內,天文學家一直在夢想制作更長的望遠鏡,許多嘗試均以失敗告終。
折射式的發(fā)展
1757年,杜隆通過研究玻璃和水的折射和色散,建立了消色差透鏡的理論基礎,并用冕牌玻璃和火石玻璃制造了消色差透鏡。從此,消色差折射望遠鏡完全取代了長鏡身望遠鏡。但是,由于技術方面的限制,很難鑄造較大的火石玻璃,在消色差望遠鏡的初期,最多只能磨制出10厘米的透鏡。
十九世紀末,隨著制造技術的提高,制造較大口徑的折射望遠鏡成為可
能,隨之就出現了一個制造大口徑折射望遠鏡的高潮。世界上現有的8架70厘米以上的折射望遠鏡有7架是在1885年到1897年期間建成的,其中最有代表性的是1897年在美國葉凱士天文臺建成的口徑102厘米望遠鏡和1886年在德國里克天文臺建成的口徑91厘米望遠鏡。
折射望遠鏡的優(yōu)點是焦距長,底片比例尺大,對鏡筒彎曲不敏感,最適合于做天體測量方面的工作。但是它總是有殘余的色差,同時對紫外、紅外波段的輻射吸收很厲害。而巨大的光學玻璃澆制也十分困難,到1897年葉凱士望遠鏡建成,折射望遠鏡的發(fā)展達到了頂點,此后的這一百年中再也沒有更大的折射望遠鏡出現。這主要是因為從技術上無法鑄造出大塊完美無缺的玻璃做透鏡,并且,由于重力使大尺寸透鏡的變形會非常明顯,因而喪失明銳的焦點。
折反射式望遠鏡
施密特式折反射望遠鏡
折反射式望遠鏡最早出現于1814年。1931年,德國光學家施密特用一塊別具一格的接近于平行板的非球面薄透鏡作為改正鏡,與球面反射鏡配合,制成了可以消除球差和軸外象差的施密特式折反射望遠鏡,這種望遠鏡光力強、視場大、象差小,適合于拍攝大面積的天區(qū)照片,尤其是對暗弱星云的拍照效果非常突出。施密特望遠鏡已經成了天文觀測的重要工具。
馬克蘇托夫式
1940年馬克蘇托夫用一個彎月形狀透鏡作為改正透鏡,制造出另一種類型的折反射望遠鏡,它的兩個表面是兩個曲率不同的球面,相差不大,但曲率和厚度都很大。它的所有表面均為球面,比施密特式望遠鏡的改正板容易磨制,鏡筒也比較短,但視場比施密特式望遠鏡小,對玻璃的要求也高一些。
由于折反射式望遠鏡能兼顧折射和反射兩種望遠鏡的優(yōu)點,非常適合業(yè)余的天文觀測和天文攝影,并且得到了廣大天文愛好者的喜愛。
天文望遠鏡操作流程
如果望遠鏡帶有赤道儀,則必須調節(jié)望遠鏡赤經和赤緯軸平衡。(具體步驟省略。)
1、調節(jié)主鏡和尋星鏡的光軸平行
將望遠鏡安裝完畢后,首先我們選一處比較大的建筑目標,如煙囪,空調室外機等。不要管尋星鏡,先選擇望遠鏡配備的最大F值的目鏡安裝到主鏡上(一般為20mm或者8mm),用主鏡慢慢找準所看物體,這里用一個空調室外機上的標志做例子,我們選擇大物體是為了讓主鏡能夠很容易的找到。大的物體很好找,我們調節(jié)焦距系統(tǒng)使影像清晰起來,并讓影像處于主鏡視野中心,找到后,把腳架全部鎖緊。注意,仔細的觀察主鏡里的影像,在腦子中把主鏡視野畫個十字平均,看看中心點是影像的什么部分。
2、調節(jié)尋星鏡
主鏡已經把影像定下,下面來調節(jié)尋星鏡。轉動尋星鏡上的三個螺絲慢慢的調節(jié),把剛才在主鏡中心的影像盡量的調節(jié)到尋星鏡十字絲的中心,一定要耐心,這可能是最心急的時候。這里要注意,有時候我們確實把影像調到了中心,但是觀察三個螺絲,有可能其中一個沒有頂在尋星鏡上,這說明這個調節(jié)不成功,只是碰巧而已,所以一定要觀察三個螺絲要頂到鏡筒上,哪怕是只碰到一點,這也為以后移動鏡子不會影響尋星鏡。當把影像調節(jié)到中心,光軸的調節(jié)工作大功告成。
3、以上兩個環(huán)節(jié)的目的是為了讓兩只鏡筒光軸平行,而不是觀察某個體,一定要搞明白。
4、好了,兩只鏡的光軸平行了,我們就可以觀測所有的物體。具體操作如下:
松開剛才鎖死的腳架,慢慢的移動到觀測物體的大致方位,要輕,否則尋星鏡可能會晃動,前面的工作就白費了。移動到大致位置后,首先通過尋星鏡內觀察瞄準,把要觀察的物體放到尋星鏡的十字中間(是轉動腳架,而不是尋星鏡),到了中心后,觀察主鏡,你就會發(fā)現被觀測物體老老實實地出現在主鏡的視場中了,調節(jié)焦距就會變清楚。這就是因為光軸平行的原因。如果你看不見,還是說明光軸沒調節(jié)好,或者移動的時候不小心動了尋星鏡,只能耐心的調節(jié)了。
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