天文望远镜知识
随着望远镜在各方面性能的改进和提高,天文学也正经历着巨大的飞跃,迅速推进着人类对宇宙的认识。以下是由小编整理关于天文望远镜知识的内容,希望大家喜欢!
天文望远镜的优势
地面光学观测仍是主要手段用于绝大多数处于凝聚态的天体(恒星等),其温度从数千度到数万度,辐射集中于光学波段。
携带大量天体物理信息的谱线,主要集中于可见区;
大气在可见区有良好的透射;
有悠久的历史和丰富的经验。
为什么说问“望远镜能看多远”是错误的?
我们的肉眼就是一台光学仪器,肉眼可以看到220万光年以外的仙女座大星云,但是看不见距离地球最近的太阳系外恒星比邻星(4、2光年)。相信大家已经体会到了吧,说一个光学仪器能看多远是没有意义的,只能说看多清。
折射式望远镜
伽利略式望远镜
1609年,伽利略制作了一架口径4、2厘米,长约1、2米的望远镜。他是用平凸透镜作为物镜,凹透镜作为目镜,
这种光学系统称为伽利略式望远镜。伽利略用这架望远镜指向天空,得到了一系列的重要发现,天文学从此进入了望远镜时代。
开普勒式望远镜
1611年,德国天文学家开普勒用两片双凸透镜分别作为物镜和目镜,使放大倍数有了明显的提高,以后人们将这种光学系统称为开普勒式望远镜。人们用的折射式望远镜还是这两种形式,天文望远镜是采用开普勒式。
需要指出的是,由于当时的望远镜采用单个透镜作为物镜,存在严重的色差,为了获得好的观测效果,需要用曲率非常小的透镜,这势必会造成镜身的加长。所以在很长的一段时间内,天文学家一直在梦想制作更长的望远镜,许多尝试均以失败告终。
折射式的发展
1757年,杜隆通过研究玻璃和水的折射和色散,建立了消色差透镜的理论基础,并用冕牌玻璃和火石玻璃制造了消色差透镜。从此,消色差折射望远镜完全取代了长镜身望远镜。但是,由于技术方面的限制,很难铸造较大的火石玻璃,在消色差望远镜的初期,最多只能磨制出10厘米的透镜。
十九世纪末,随着制造技术的提高,制造较大口径的折射望远镜成为可
能,随之就出现了一个制造大口径折射望远镜的高潮。世界上现有的8架70厘米以上的折射望远镜有7架是在1885年到1897年期间建成的,其中最有代表性的是1897年在美国叶凯士天文台建成的口径102厘米望远镜和1886年在德国里克天文台建成的口径91厘米望远镜。
折射望远镜的优点是焦距长,底片比例尺大,对镜筒弯曲不敏感,最适合于做天体测量方面的工作。但是它总是有残余的色差,同时对紫外、红外波段的辐射吸收很厉害。而巨大的光学玻璃浇制也十分困难,到1897年叶凯士望远镜建成,折射望远镜的发展达到了顶点,此后的这一百年中再也没有更大的折射望远镜出现。这主要是因为从技术上无法铸造出大块完美无缺的玻璃做透镜,并且,由于重力使大尺寸透镜的变形会非常明显,因而丧失明锐的焦点。
折反射式望远镜
施密特式折反射望远镜
折反射式望远镜最早出现于1814年。1931年,德国光学家施密特用一块别具一格的接近于平行板的非球面薄透镜作为改正镜,与球面反射镜配合,制成了可以消除球差和轴外象差的施密特式折反射望远镜,这种望远镜光力强、视场大、象差小,适合于拍摄大面积的天区照片,尤其是对暗弱星云的拍照效果非常突出。施密特望远镜已经成了天文观测的重要工具。
马克苏托夫式
1940年马克苏托夫用一个弯月形状透镜作为改正透镜,制造出另一种类型的折反射望远镜,它的两个表面是两个曲率不同的球面,相差不大,但曲率和厚度都很大。它的所有表面均为球面,比施密特式望远镜的改正板容易磨制,镜筒也比较短,但视场比施密特式望远镜小,对玻璃的要求也高一些。
由于折反射式望远镜能兼顾折射和反射两种望远镜的优点,非常适合业余的天文观测和天文摄影,并且得到了广大天文爱好者的喜爱。
天文望远镜操作流程
如果望远镜带有赤道仪,则必须调节望远镜赤经和赤纬轴平衡。(具体步骤省略。)
1、调节主镜和寻星镜的光轴平行
将望远镜安装完毕后,首先我们选一处比较大的建筑目标,如烟囱,空调室外机等。不要管寻星镜,先选择望远镜配备的最大F值的目镜安装到主镜上(一般为20mm或者8mm),用主镜慢慢找准所看物体,这里用一个空调室外机上的标志做例子,我们选择大物体是为了让主镜能够很容易的找到。大的物体很好找,我们调节焦距系统使影像清晰起来,并让影像处于主镜视野中心,找到后,把脚架全部锁紧。注意,仔细的观察主镜里的影像,在脑子中把主镜视野画个十字平均,看看中心点是影像的什么部分。
2、调节寻星镜
主镜已经把影像定下,下面来调节寻星镜。转动寻星镜上的三个螺丝慢慢的调节,把刚才在主镜中心的影像尽量的调节到寻星镜十字丝的中心,一定要耐心,这可能是最心急的时候。这里要注意,有时候我们确实把影像调到了中心,但是观察三个螺丝,有可能其中一个没有顶在寻星镜上,这说明这个调节不成功,只是碰巧而已,所以一定要观察三个螺丝要顶到镜筒上,哪怕是只碰到一点,这也为以后移动镜子不会影响寻星镜。当把影像调节到中心,光轴的调节工作大功告成。
3、以上两个环节的目的是为了让两只镜筒光轴平行,而不是观察某个体,一定要搞明白。
4、好了,两只镜的光轴平行了,我们就可以观测所有的物体。具体操作如下:
松开刚才锁死的脚架,慢慢的移动到观测物体的大致方位,要轻,否则寻星镜可能会晃动,前面的工作就白费了。移动到大致位置后,首先通过寻星镜内观察瞄准,把要观察的物体放到寻星镜的十字中间(是转动脚架,而不是寻星镜),到了中心后,观察主镜,你就会发现被观测物体老老实实地出现在主镜的视场中了,调节焦距就会变清楚。这就是因为光轴平行的原因。如果你看不见,还是说明光轴没调节好,或者移动的时候不小心动了寻星镜,只能耐心的调节了。