天文望远镜有哪几种
天文望远镜有哪几种 一般天文望远镜按照构造可以分为折射式、反射式以及折反射式三大类。一、折射式天文望远镜
折射式望远镜使用透镜作为物镜,能够将远处的物体光线折射并在焦点处聚焦,形成实像。这种望远镜的优点在于使用便捷,即使稍微忽略保养,也不会影响观测效果。由于物镜和目镜被封在镜筒内,空气不流动,因此图像稳定。此外,由于光轴错开导致的图像恶化程度比反射式望远镜要好,而且口径不大,透镜多为球面,可以通过机械研磨大量生产,价格相对便宜。
1. 伽利略型望远镜:这是人类制造的第一种天文望远镜,使用凹透镜作为目镜,观察到的像是正立的,适合地表观测,但无法扩大视野。目前天文观测中已很少使用这种设计。
2. 开普勒型望远镜:采用凸透镜作为目镜,是目前所有折射式望远镜的基础。成像上下左右颠倒,但这并不影响天体观测。凸透镜的组合可以扩大视野,并改善像差,消除色差。
二、反射式天文望远镜
反射式望远镜使用凹面反射镜作为主镜,不需要透镜。主镜收集的光通过次要镜反射到镜筒外,由目镜放大观察。反射式望远镜的优点在于主镜为镜子,光线无需通过玻璃,因此不存在色差,也不会大量吸收紫外光或红光,非常适合分光等物理观测。然而,由于镜筒不能密封,主镜容易受到灰尘影响,保养难度大,且受气温和气流影响较大,搬运时易移动镜片位置,校正光轴也较为复杂。
1. 牛顿式望远镜:由牛顿于1668年发明,由抛物面主镜和平面次要镜组成,次要镜以45度角安装在主镜反射光焦点的稍微前方。这种设计结构简单,影像反差高,应用广泛,通常焦比在f4至f8之间。
2. 卡赛格林式望远镜:使用双曲面凸镜作为次要镜,主镜焦点前聚集光线,通过主镜中心孔聚焦。这种设计镜筒较短,但视场较窄,像散较牛顿式严重,存在场曲问题。
三、折反射式天文望远镜
折反射式望远镜结合了反射式和折射式的特点。主镜为球面镜,通过透镜矫正球面差和彗形像差,从而获得广阔的视场(可达40至50度),并且没有常见的球面差和彗形像差,只有透镜造成的轻微色差。
施密特-卡赛格林式望远镜:1930年由施密特发明,用于天文摄影。主镜为球面凹镜,消除彗形像差,通过非球面透镜(矫正镜)放置在适当位置矫正主镜的球面差,适合拍摄星野和星云。这种望远镜焦比较小(通常在f1至f3之间,最小可达f0.6),非常适合摄影用途。
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