折射式望遠(yuǎn)物鏡課件_第1頁
折射式望遠(yuǎn)物鏡課件_第2頁
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第六章望遠(yuǎn)物鏡設(shè)計1第六章望遠(yuǎn)物鏡設(shè)計1望遠(yuǎn)鏡的發(fā)明15世紀(jì)的荷蘭眼鏡鋪漢斯·利普希1608年2望遠(yuǎn)鏡的發(fā)明15世紀(jì)的荷蘭眼鏡鋪漢斯·利普希21609年意大利人伽利略(1564-1642)望遠(yuǎn)鏡的發(fā)明31609年意大利人伽利略(1564-望遠(yuǎn)鏡的發(fā)明3伽利略看見……1609.11.3016104伽利略看見……1609.11.3016104望遠(yuǎn)鏡的功能人眼的局限性:有限大小有限聚光能力極限分辨角不能長時間聚光有限的頻率響應(yīng)范圍不能儲存圖像望遠(yuǎn)鏡的功能:絕大部分天體都很弱,望遠(yuǎn)鏡能有效收集輻射,看到更暗的天體。望遠(yuǎn)鏡主鏡口徑越大,則集光能力越強大口徑望遠(yuǎn)鏡提供更佳的角分辨率,使圖像更細(xì)致和清晰5望遠(yuǎn)鏡的功能人眼的局限性:566光學(xué)望遠(yuǎn)鏡分類1、折射望遠(yuǎn)鏡2、反射望遠(yuǎn)鏡3、折反望遠(yuǎn)鏡7光學(xué)望遠(yuǎn)鏡分類1、折射望遠(yuǎn)鏡7折射望遠(yuǎn)鏡開普勒望遠(yuǎn)鏡物鏡Lo目鏡Leu-u’Fo’Fe目鏡為凸透鏡(成倒像)8折射望遠(yuǎn)鏡開普勒望遠(yuǎn)鏡物鏡Lo目鏡Leu-u’Fo’Fe折射望遠(yuǎn)鏡伽利略望遠(yuǎn)鏡目鏡為凹透鏡(成正像)物鏡Lo目鏡Leuu’Fo’FeGalilei望遠(yuǎn)鏡的光路

9折射望遠(yuǎn)鏡伽利略望遠(yuǎn)鏡目鏡為凹透鏡(成正像)物鏡Lo目鏡Le折射式望遠(yuǎn)鏡的優(yōu)缺點優(yōu)點:容易制造缺點:色差大,容易形成彩虹圖像雙目多采用折射式結(jié)構(gòu)天文望遠(yuǎn)鏡由于口徑大,放大倍數(shù)大,很少采用折射式望遠(yuǎn)鏡(除了極小型業(yè)余用外)10折射式望遠(yuǎn)鏡的優(yōu)缺點優(yōu)點:容易制造10

1897年制造的1.02米(美國葉凱士天文臺)的折射鏡仍是世界之最。

111897年制造的1.02米(美國葉凱士天文臺)的折射反射鏡沒有色差!1642-1727牛頓式望遠(yuǎn)鏡光路示意圖色差來源于不同的波長通過透鏡具有不同的折射率,因此具有不同的焦距,而反射鏡對不同波長來說反射角是一致的!12反射鏡沒有色差!1642-1727牛頓式望遠(yuǎn)鏡光路示意圖色差反射式望遠(yuǎn)鏡的例子13反射式望遠(yuǎn)鏡的例子13反射望遠(yuǎn)鏡

1668年第一架,1672年……用什么材料做反射鏡面呢?14反射望遠(yuǎn)鏡

1668年第一架,1672年……用什么材料做141.22米口徑

12.2米長

金屬鏡面

反射望遠(yuǎn)鏡151.22米口徑

12.2米長

金屬鏡面

反射望遠(yuǎn)鏡15羅斯伯爵(1800-1867)的“列維亞森”(1845)鏡面184厘米3.6噸鏡身17米長護(hù)墻22米x17米16羅斯伯爵(1800-1867)的“列維亞森”(1845)鏡旋渦星云M51蟹狀星云M118481845今天17旋渦星云M51蟹狀星云M118481845今天17戰(zhàn)勝色差,牛頓錯了1757年,多朗德(1706-1761)取得專利霍爾(1703-1771)冕牌玻璃凸透鏡,火石玻璃凹透鏡,1733年,“復(fù)合透鏡”消除了色差18戰(zhàn)勝色差,牛頓錯了1757年,多朗德(1706-1761)取裝上了轉(zhuǎn)儀鐘夫瑯禾費(1787-1826)的折射望遠(yuǎn)鏡口徑24厘米19裝上了轉(zhuǎn)儀鐘夫瑯禾費19反射式望遠(yuǎn)鏡的4種主要設(shè)計?主焦式,牛頓式,卡賽格林式,庫德式20反射式望遠(yuǎn)鏡的4種主要設(shè)計?主焦式,牛頓式,卡賽格林式,庫德牛頓式反射望遠(yuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)牛頓式反射望遠(yuǎn)鏡卡塞格林式反射望遠(yuǎn)鏡

卡塞格林式反射望遠(yuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)21牛頓式反射望遠(yuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)牛頓式反射望遠(yuǎn)鏡卡塞格林式反射望遠(yuǎn)鏡反射式望遠(yuǎn)鏡的缺點光路不易調(diào)準(zhǔn)不封閉清洗鍍(鋁)膜增加反射率副鏡及其支撐的衍射效應(yīng):亮的天體產(chǎn)生“圣誕樹”效應(yīng)最大缺點:球面像差22反射式望遠(yuǎn)鏡的缺點22反射式望遠(yuǎn)鏡的優(yōu)點無色差:因為不同波長的光的反射角相同可造特大型:因為主鏡的支撐系統(tǒng)在底(后)部便宜:和同等口徑的折射式望遠(yuǎn)鏡相比因為反射而非折射,所以只要求主鏡的一面完美23反射式望遠(yuǎn)鏡的優(yōu)點23反射鏡的球差SphericalAbberation

如果鏡面是正球面,則導(dǎo)致球面像差要用拋物面或雙曲面以便得到單一的焦點OriginalHSTsufferedalittlefromthis!ProvideanothermirrortoHST24反射鏡的球差SphericalAbberation如果HST圖像對比:M10025HST圖像對比:M10025哈勃空間望遠(yuǎn)鏡HubbleSpaceTelescope(HST)主鏡2.4米觀測光學(xué)、紫外和紅外26哈勃空間望遠(yuǎn)鏡HubbleSpaceTelescope(Cassegrainfocus)Hale(黑爾、海爾)Telescope(5m)(1947)PalomarObservatory帕洛瑪天文臺27(Cassegrainfocus)Hale(黑爾、海爾)云南麗江2.4米望遠(yuǎn)鏡(買的)28云南麗江2.4米望遠(yuǎn)鏡(買的)28國家天文臺河北興隆LAMOST:4米29國家天文臺河北興隆LAMOST:4米29MaunaKeaObservatory,HawaiiESO,LaSillaObservatory,Chile世界著名光學(xué)天文臺址Canary,Spain30MaunaKeaObservatory,HawaiiE為什么又有了折反望遠(yuǎn)鏡?反射和折射望遠(yuǎn)鏡各有優(yōu)劣反射可以無色差,但校正其他像差困難折射可以矯正其他像差,但校正色差困難于是折反射就是綜合利用了兩者的優(yōu)勢折反射望遠(yuǎn)鏡,是在球面反射鏡的基礎(chǔ)上,再加入用于校正像差的折射元件,可以避免困難的大型非球面加工,又能獲得良好的像質(zhì)量。31為什么又有了折反望遠(yuǎn)鏡?反射和折射望遠(yuǎn)鏡各有優(yōu)劣31折反射望遠(yuǎn)鏡(物鏡為透鏡和反射鏡)

①.施密特望遠(yuǎn)鏡:(透鏡為非球面改正鏡,反射鏡 為球面鏡)

施密特-卡式折反射望遠(yuǎn)鏡

施密特-卡式折反射望遠(yuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)

32折反射望遠(yuǎn)鏡(物鏡為透鏡和反射鏡)32

馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡的外觀②.馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡:(透鏡為彎月透鏡,反射鏡為球面鏡)33②.馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡:(透鏡為彎月透鏡,反射鏡為球面鏡)33施密特望遠(yuǎn)鏡:它在球面反射鏡的球心位置處放置一施密特校正板。它是一個面是平面,另一個面是輕度變形的非球面,使光束的中心部分略有會聚,而外圍部分略有發(fā)散,正好矯正球差和彗差。馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡:在球面反射鏡前面加一個彎月型透鏡,選擇合適的彎月透鏡的參數(shù)和位置,可以同時校正球差和彗差。

34施密特望遠(yuǎn)鏡:馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡:34望遠(yuǎn)鏡特性參數(shù)

評價一架望遠(yuǎn)鏡的好壞首先要看望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)性能,然后看它的機械性能的指向精度和跟蹤精度是否優(yōu)良。望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)性能指標(biāo),主要有六個參量:有效口徑相對口徑(光力)放大率貫穿本領(lǐng)(極限星等)分辨本領(lǐng)視場35望遠(yuǎn)鏡特性參數(shù)評價一架望遠(yuǎn)鏡的好壞首先要看望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)性口徑D(I∝πD2)

口徑愈大能收集的光量愈多,即聚光本領(lǐng)就愈強,口徑愈大愈能觀測到更暗弱的天體。因而,大口徑顯示著探測暗弱天體的威力大,這是因為望遠(yuǎn)鏡接收到天體的光流量與物鏡的有效面積(πr2)成正比。光學(xué)望遠(yuǎn)鏡:D(直徑)=6米放大的瞳孔:D=6mm36口徑D(I∝πD2)口徑愈大能收集的光量愈多,

此兩幅照片曝光時間相同,但下面的照片所用望遠(yuǎn)鏡的口徑大兩倍。37此兩幅照片曝光時間相同,但下面的照片所用望相對口徑38相對口徑38角分辨率按照夫瑯和費衍射理論,無限遠(yuǎn)的發(fā)光點在望遠(yuǎn)系統(tǒng)焦平面上所形成的衍射圖樣,其第一暗環(huán)的半徑(即愛里斑半徑)可表示為式中,λ—波長,D—入射光瞳直徑。對望遠(yuǎn)物鏡,其入瞳可認(rèn)為與物鏡重合。D/f′—是物鏡的相對孔徑。物鏡的分辨本領(lǐng)決定于它的相對孔徑。39角分辨率按照夫瑯和費衍射理論,無限遠(yuǎn)的發(fā)光點在望遠(yuǎn)系統(tǒng)焦平面φ與愛里斑半徑之間有如下關(guān)系:將r暗1公式代入上式中得現(xiàn)以人眼最靈敏的波長λ=550nm代入,得到可見,以最小分辨角來表示望遠(yuǎn)物鏡的分辨率時,它僅決定于物鏡的孔徑(入瞳直徑)。望遠(yuǎn)鏡的口徑越大,分辨本領(lǐng)越高,越能分辨天體的更細(xì)結(jié)構(gòu),則能觀測更暗、更多的天體。40φ與愛里斑半徑之間有如下關(guān)系:將r暗1公式代入上式中得現(xiàn)以人望遠(yuǎn)鏡的口徑越大,分辨本領(lǐng)越高,越能分辨天體的更細(xì)結(jié)構(gòu),則能觀測更暗、更多的天體。41望遠(yuǎn)鏡的口徑越大,分辨本領(lǐng)越高,越能分辨天體的更細(xì)結(jié)視覺放大率

目視望遠(yuǎn)鏡的放大率等于物鏡的焦距F1與目鏡的焦距F2之比,一架望遠(yuǎn)鏡配備多個目鏡,就可以獲得不同的放大率。顯然目鏡的焦距越短可以獲得越大的放大率。但這樣并不好,小望遠(yuǎn)鏡用過大的放大率,會使觀測天體變得很暗,像變得模糊。常用的目鏡的焦距為10mm左右,用它配在焦距800mm的望遠(yuǎn)鏡物鏡后面,就可獲得80倍的放大率。

大型望遠(yuǎn)鏡倍率通常100至200倍,極少超過500倍42視覺放大率目視望遠(yuǎn)鏡的放大率等于物鏡的焦距F1與視場

望遠(yuǎn)鏡的成像良好區(qū)域所對應(yīng)的天空角直徑的范圍叫望遠(yuǎn)鏡的視場,用角度(ω°)表示,與放大率G成反比。ω’為目鏡對應(yīng)的角直徑,稱為目鏡視場,為放大率。

43視場望遠(yuǎn)鏡的成像良好區(qū)域所對極限星等(貫穿本領(lǐng))

理想條件下,望遠(yuǎn)鏡指向天頂能看到的最暗弱星的星等值。它反映了望遠(yuǎn)鏡觀測恒星方面的能力。當(dāng)然,望遠(yuǎn)鏡的口徑越大,能觀測越暗的天體。此外也與望遠(yuǎn)鏡后接的探測器有關(guān)。對于照相觀測或用電荷藕合器件CCD觀測,由于有累積效應(yīng),在一定的時間范圍內(nèi)露光時間越長就能觀測到越暗的星,望遠(yuǎn)鏡的貫穿本領(lǐng)也越高。當(dāng)然不能任意延長露光時間,因為延長到一定程度后,由于夜天光的作用也會導(dǎo)致貫穿本領(lǐng)的降低。所以配有照相機,光電倍增管,光電成像器件和CCD等探測器的天文望遠(yuǎn)鏡,其貫穿本領(lǐng)不僅決定于天文望遠(yuǎn)鏡本身,而且也和這些探測器的靈敏度有關(guān)。其貫穿本領(lǐng)必須根據(jù)望遠(yuǎn)鏡和探測器的特性進(jìn)行具體實測而定。對于目視望遠(yuǎn)鏡,它的極限星等可以經(jīng)驗地用如下公式計算:m=6.5+5logD/d+2.5logkd=6mm,k=0.6

則有,m=2.1+5logD44極限星等(貫穿本領(lǐng))理想條件下,望遠(yuǎn)鏡指向衡量望遠(yuǎn)鏡性能的重要參量

使用望遠(yuǎn)鏡的主要目的:

1、聚光本領(lǐng):I∝πD2

2、分辨本領(lǐng):θ=1.22λ/D

因此,衡量望遠(yuǎn)鏡的重要參量是口徑。45衡量望遠(yuǎn)鏡性能的重要參量使用望遠(yuǎn)鏡的主要目的:45望遠(yuǎn)鏡的物鏡特點相對孔徑不大視場較小物鏡的相對孔徑和目鏡相對孔徑相等中等視場,中等口徑,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單46望遠(yuǎn)鏡的物鏡特點相對孔徑不大物鏡的相對孔徑和目鏡相對孔徑相等折射式望遠(yuǎn)物鏡(1)雙膠合物鏡:結(jié)構(gòu)簡單,制造方便,光能損失少??梢酝瑫r校正球差、正弦差和色差。(2)雙分離物鏡(3)雙-單(4)單-雙(5)三分離(6)對稱式47折射式望遠(yuǎn)物鏡(1)雙膠合物鏡:結(jié)構(gòu)簡單,制造方便,光能損失例3、設(shè)計一個10×望遠(yuǎn)鏡物鏡,要求為:f’=250mm,D=40mm,2w=6°,入瞳與物鏡重合。物鏡后有1棱鏡系統(tǒng),展開成平行玻璃板的總厚度為150mm,棱鏡的玻璃材料為K9。為了補償目鏡的像差,要求物鏡系統(tǒng)(包括雙膠合物鏡和棱鏡)的像差為:根據(jù)上述光學(xué)特性和像差要求,求解雙膠合物鏡的結(jié)構(gòu)參數(shù)。48例3、設(shè)計一個10×望遠(yuǎn)鏡物鏡,要求為:f’=250mm,D物鏡棱鏡49物鏡棱鏡49505051515252535354545555第六章望遠(yuǎn)物鏡設(shè)計56第六章望遠(yuǎn)物鏡設(shè)計1望遠(yuǎn)鏡的發(fā)明15世紀(jì)的荷蘭眼鏡鋪漢斯·利普希1608年57望遠(yuǎn)鏡的發(fā)明15世紀(jì)的荷蘭眼鏡鋪漢斯·利普希21609年意大利人伽利略(1564-1642)望遠(yuǎn)鏡的發(fā)明581609年意大利人伽利略(1564-望遠(yuǎn)鏡的發(fā)明3伽利略看見……1609.11.30161059伽利略看見……1609.11.3016104望遠(yuǎn)鏡的功能人眼的局限性:有限大小有限聚光能力極限分辨角不能長時間聚光有限的頻率響應(yīng)范圍不能儲存圖像望遠(yuǎn)鏡的功能:絕大部分天體都很弱,望遠(yuǎn)鏡能有效收集輻射,看到更暗的天體。望遠(yuǎn)鏡主鏡口徑越大,則集光能力越強大口徑望遠(yuǎn)鏡提供更佳的角分辨率,使圖像更細(xì)致和清晰60望遠(yuǎn)鏡的功能人眼的局限性:5616光學(xué)望遠(yuǎn)鏡分類1、折射望遠(yuǎn)鏡2、反射望遠(yuǎn)鏡3、折反望遠(yuǎn)鏡62光學(xué)望遠(yuǎn)鏡分類1、折射望遠(yuǎn)鏡7折射望遠(yuǎn)鏡開普勒望遠(yuǎn)鏡物鏡Lo目鏡Leu-u’Fo’Fe目鏡為凸透鏡(成倒像)63折射望遠(yuǎn)鏡開普勒望遠(yuǎn)鏡物鏡Lo目鏡Leu-u’Fo’Fe折射望遠(yuǎn)鏡伽利略望遠(yuǎn)鏡目鏡為凹透鏡(成正像)物鏡Lo目鏡Leuu’Fo’FeGalilei望遠(yuǎn)鏡的光路

64折射望遠(yuǎn)鏡伽利略望遠(yuǎn)鏡目鏡為凹透鏡(成正像)物鏡Lo目鏡Le折射式望遠(yuǎn)鏡的優(yōu)缺點優(yōu)點:容易制造缺點:色差大,容易形成彩虹圖像雙目多采用折射式結(jié)構(gòu)天文望遠(yuǎn)鏡由于口徑大,放大倍數(shù)大,很少采用折射式望遠(yuǎn)鏡(除了極小型業(yè)余用外)65折射式望遠(yuǎn)鏡的優(yōu)缺點優(yōu)點:容易制造10

1897年制造的1.02米(美國葉凱士天文臺)的折射鏡仍是世界之最。

661897年制造的1.02米(美國葉凱士天文臺)的折射反射鏡沒有色差!1642-1727牛頓式望遠(yuǎn)鏡光路示意圖色差來源于不同的波長通過透鏡具有不同的折射率,因此具有不同的焦距,而反射鏡對不同波長來說反射角是一致的!67反射鏡沒有色差!1642-1727牛頓式望遠(yuǎn)鏡光路示意圖色差反射式望遠(yuǎn)鏡的例子68反射式望遠(yuǎn)鏡的例子13反射望遠(yuǎn)鏡

1668年第一架,1672年……用什么材料做反射鏡面呢?69反射望遠(yuǎn)鏡

1668年第一架,1672年……用什么材料做141.22米口徑

12.2米長

金屬鏡面

反射望遠(yuǎn)鏡701.22米口徑

12.2米長

金屬鏡面

反射望遠(yuǎn)鏡15羅斯伯爵(1800-1867)的“列維亞森”(1845)鏡面184厘米3.6噸鏡身17米長護(hù)墻22米x17米71羅斯伯爵(1800-1867)的“列維亞森”(1845)鏡旋渦星云M51蟹狀星云M118481845今天72旋渦星云M51蟹狀星云M118481845今天17戰(zhàn)勝色差,牛頓錯了1757年,多朗德(1706-1761)取得專利霍爾(1703-1771)冕牌玻璃凸透鏡,火石玻璃凹透鏡,1733年,“復(fù)合透鏡”消除了色差73戰(zhàn)勝色差,牛頓錯了1757年,多朗德(1706-1761)取裝上了轉(zhuǎn)儀鐘夫瑯禾費(1787-1826)的折射望遠(yuǎn)鏡口徑24厘米74裝上了轉(zhuǎn)儀鐘夫瑯禾費19反射式望遠(yuǎn)鏡的4種主要設(shè)計?主焦式,牛頓式,卡賽格林式,庫德式75反射式望遠(yuǎn)鏡的4種主要設(shè)計?主焦式,牛頓式,卡賽格林式,庫德牛頓式反射望遠(yuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)牛頓式反射望遠(yuǎn)鏡卡塞格林式反射望遠(yuǎn)鏡

卡塞格林式反射望遠(yuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)76牛頓式反射望遠(yuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)牛頓式反射望遠(yuǎn)鏡卡塞格林式反射望遠(yuǎn)鏡反射式望遠(yuǎn)鏡的缺點光路不易調(diào)準(zhǔn)不封閉清洗鍍(鋁)膜增加反射率副鏡及其支撐的衍射效應(yīng):亮的天體產(chǎn)生“圣誕樹”效應(yīng)最大缺點:球面像差77反射式望遠(yuǎn)鏡的缺點22反射式望遠(yuǎn)鏡的優(yōu)點無色差:因為不同波長的光的反射角相同可造特大型:因為主鏡的支撐系統(tǒng)在底(后)部便宜:和同等口徑的折射式望遠(yuǎn)鏡相比因為反射而非折射,所以只要求主鏡的一面完美78反射式望遠(yuǎn)鏡的優(yōu)點23反射鏡的球差SphericalAbberation

如果鏡面是正球面,則導(dǎo)致球面像差要用拋物面或雙曲面以便得到單一的焦點OriginalHSTsufferedalittlefromthis!ProvideanothermirrortoHST79反射鏡的球差SphericalAbberation如果HST圖像對比:M10080HST圖像對比:M10025哈勃空間望遠(yuǎn)鏡HubbleSpaceTelescope(HST)主鏡2.4米觀測光學(xué)、紫外和紅外81哈勃空間望遠(yuǎn)鏡HubbleSpaceTelescope(Cassegrainfocus)Hale(黑爾、海爾)Telescope(5m)(1947)PalomarObservatory帕洛瑪天文臺82(Cassegrainfocus)Hale(黑爾、海爾)云南麗江2.4米望遠(yuǎn)鏡(買的)83云南麗江2.4米望遠(yuǎn)鏡(買的)28國家天文臺河北興隆LAMOST:4米84國家天文臺河北興隆LAMOST:4米29MaunaKeaObservatory,HawaiiESO,LaSillaObservatory,Chile世界著名光學(xué)天文臺址Canary,Spain85MaunaKeaObservatory,HawaiiE為什么又有了折反望遠(yuǎn)鏡?反射和折射望遠(yuǎn)鏡各有優(yōu)劣反射可以無色差,但校正其他像差困難折射可以矯正其他像差,但校正色差困難于是折反射就是綜合利用了兩者的優(yōu)勢折反射望遠(yuǎn)鏡,是在球面反射鏡的基礎(chǔ)上,再加入用于校正像差的折射元件,可以避免困難的大型非球面加工,又能獲得良好的像質(zhì)量。86為什么又有了折反望遠(yuǎn)鏡?反射和折射望遠(yuǎn)鏡各有優(yōu)劣31折反射望遠(yuǎn)鏡(物鏡為透鏡和反射鏡)

①.施密特望遠(yuǎn)鏡:(透鏡為非球面改正鏡,反射鏡 為球面鏡)

施密特-卡式折反射望遠(yuǎn)鏡

施密特-卡式折反射望遠(yuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)

87折反射望遠(yuǎn)鏡(物鏡為透鏡和反射鏡)32

馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡的外觀②.馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡:(透鏡為彎月透鏡,反射鏡為球面鏡)88②.馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡:(透鏡為彎月透鏡,反射鏡為球面鏡)33施密特望遠(yuǎn)鏡:它在球面反射鏡的球心位置處放置一施密特校正板。它是一個面是平面,另一個面是輕度變形的非球面,使光束的中心部分略有會聚,而外圍部分略有發(fā)散,正好矯正球差和彗差。馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡:在球面反射鏡前面加一個彎月型透鏡,選擇合適的彎月透鏡的參數(shù)和位置,可以同時校正球差和彗差。

89施密特望遠(yuǎn)鏡:馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡:34望遠(yuǎn)鏡特性參數(shù)

評價一架望遠(yuǎn)鏡的好壞首先要看望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)性能,然后看它的機械性能的指向精度和跟蹤精度是否優(yōu)良。望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)性能指標(biāo),主要有六個參量:有效口徑相對口徑(光力)放大率貫穿本領(lǐng)(極限星等)分辨本領(lǐng)視場90望遠(yuǎn)鏡特性參數(shù)評價一架望遠(yuǎn)鏡的好壞首先要看望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)性口徑D(I∝πD2)

口徑愈大能收集的光量愈多,即聚光本領(lǐng)就愈強,口徑愈大愈能觀測到更暗弱的天體。因而,大口徑顯示著探測暗弱天體的威力大,這是因為望遠(yuǎn)鏡接收到天體的光流量與物鏡的有效面積(πr2)成正比。光學(xué)望遠(yuǎn)鏡:D(直徑)=6米放大的瞳孔:D=6mm91口徑D(I∝πD2)口徑愈大能收集的光量愈多,

此兩幅照片曝光時間相同,但下面的照片所用望遠(yuǎn)鏡的口徑大兩倍。92此兩幅照片曝光時間相同,但下面的照片所用望相對口徑93相對口徑38角分辨率按照夫瑯和費衍射理論,無限遠(yuǎn)的發(fā)光點在望遠(yuǎn)系統(tǒng)焦平面上所形成的衍射圖樣,其第一暗環(huán)的半徑(即愛里斑半徑)可表示為式中,λ—波長,D—入射光瞳直徑。對望遠(yuǎn)物鏡,其入瞳可認(rèn)為與物鏡重合。D/f′—是物鏡的相對孔徑。物鏡的分辨本領(lǐng)決定于它的相對孔徑。94角分辨率按照夫瑯和費衍射理論,無限遠(yuǎn)的發(fā)光點在望遠(yuǎn)系統(tǒng)焦平面φ與愛里斑半徑之間有如下關(guān)系:將r暗1公式代入上式中得現(xiàn)以人眼最靈敏的波長λ=550nm代入,得到可見,以最小分辨角來表示望遠(yuǎn)物鏡的分辨率時,它僅決定于物鏡的孔徑(入瞳直徑)。望遠(yuǎn)鏡的口徑越大,分辨本領(lǐng)越高,越能分辨天體的更細(xì)結(jié)構(gòu),則能觀測更暗、更多的天體。95φ與愛里斑半徑之間有如下關(guān)系:將r暗1公式代入上式中得現(xiàn)以人望遠(yuǎn)鏡的口徑越大,分辨本領(lǐng)越高,越能分辨天體的更細(xì)結(jié)構(gòu),則能觀測更暗、更多的天體。96望遠(yuǎn)鏡的口徑越大,分辨本領(lǐng)越高,越能分辨天體的更細(xì)結(jié)視覺放大率

目視望遠(yuǎn)鏡的放大率等于物鏡的焦距F1與目鏡的焦距F2之比,一架望遠(yuǎn)鏡配備多個目鏡,就可以獲得不同的放大率。顯然目鏡的焦距越短可以獲得越大的放大率。但這樣并不好,小望遠(yuǎn)鏡用過大的放大率,會使觀測天體變得很暗,像變得模糊。常用的目鏡的焦距為10mm左右,用它配在焦距800mm的望遠(yuǎn)鏡物鏡后面,就可獲得80倍的放大率。

大型望遠(yuǎn)鏡倍率通常100至200倍,極少超過500倍97視覺放大率目視望遠(yuǎn)鏡的放大率等于物鏡的焦距F1與視場

望遠(yuǎn)鏡的成像良好區(qū)域所對應(yīng)的天空角直徑的范圍叫望遠(yuǎn)鏡的視場,用角度(ω°)表示,與放大率G成反比。ω’為目鏡對應(yīng)的角直徑,稱為目鏡視場,為放大率。

98視場望遠(yuǎn)鏡的成像良

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