天文望遠鏡光學原理[轉貼]
望遠鏡由物鏡和目鏡組成,接近景物的凸形透鏡或凹形反射鏡叫做物鏡,靠近眼睛那塊叫做目鏡。遠景物的光源視作平行光,根據光學原埋,平行光經過透鏡或球面凹形反射鏡便會聚焦在一點上,這就是焦點。焦點與物鏡距離就是焦距。再利用一塊比物鏡焦距短的凸透鏡或目鏡就可以把成像放大,這時觀察者覺得遠處景物被拉近,看得特別清楚。
折射鏡是由一組透鏡組成,反射式則包括一塊鍍了反光金屬面的凹形球面鏡和把光源作 90 度反射的平面鏡。兩者的吸光率大致相同。折射和反射鏡各有優點,現分別討論。
O=物鏡
E=目鏡
f =焦點
fo=物鏡焦距
fe=目鏡焦距
D=物鏡口徑
d =斜鏡
1.2 折射和反射望遠鏡的選擇
折射望遠鏡的優點
1.影像穩定
折射式望遠鏡鏡筒密封,避免了空氣對流現象。
2.彗像差矯正
利用不同的透鏡組合來矯正彗像差(Coma)。
3.保 養
主鏡密封,不會被污濁空氣侵蝕,基本上不用保養。
折射望遠鏡的缺點
1.色 差
不同波長光波成像在焦點附近,所以望遠鏡出現彩色光環圍繞成像。矯正色差時要增加一塊不同折射率的透鏡,但矯正大口徑鏡就不容易。
2.鏡 筒 長
為了消除色差,設計望遠鏡時就要把焦距儘量增長,約主鏡口徑的十五倍,以六吋口徑計算,便是七呎半長,而且用起來又不方便,業餘製鏡者要造一座這樣長而穩定度高的腳架很是困難的一回事。
3.價 錢 貴
光線要穿過透鏡關係,所以要採用清晰度高,質地優良的玻璃,這樣價錢就貴許多。全部完成後的價錢也比同一口徑的反射鏡貴數倍至十數倍。\r
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反射望遠鏡的優點
1.消 色 差
任何可見光均聚焦於一點。
2.鏡 筒 短
通常鏡筒長度只有主鏡直徑八倍,所以比折射鏡筒約短兩倍。短的鏡筒操作力便,又容易製造穩定性高的腳架。
3.價錢便宜
光線只在主鏡表面反射,製鏡者可以購買較經濟的普通玻璃去製造反射鏡的主要部份。
反射望遠鏡缺點
1.遮 光
對角鏡放置在主鏡前,把部份入射光線遮掉,而對角鏡支架又產生繞射,三支架或四支架的便形成六條或四條由光星發射出來的光線。可以利用焦比八至十的設計減低遮光率。
2.影像不穩定
開放式的鏡筒往往產生對流現象,很難完滿地解決問題。所以在高倍看行星表面精細部份時便顯出不容易了。
3.主鏡變形
溫度變化和機械因素,使主鏡變形,焦點也跟