天文必备小常识----牛顿式反射望远镜

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天文必备小常识
 
  11 一种简单的普通的被广大天文爱好者喜爱的反射望远镜是牛顿发明的。这一款今天被称为牛顿式反射望远镜的设计,在镜筒一端用凹抛物面集光聚焦。为了观测者方便,在镜筒里面另一端放置一块平面镜把光反射到镜筒侧面安装目镜的地方。许多天文爱好者都有这种设计的望远镜。
  12 口径几到几十厘米的折射望远镜比反射望远镜昂贵。比如,平均15厘米的反射望远镜要几百美元,而15厘米的折射望远镜要几千美元。原因是这种大小下,磨制天文观测使用的反射镜比磨制透镜系统便宜。
  13 对于需要便携性的爱好者来说,折射望远镜和牛顿反射式都是笨重的。一个典型的10英寸的牛顿反射式大约6到7英尺长100多磅重,而一个6英寸的折射望远镜就有这样大。很清楚,除非你有固定的场所安装这些设备,否则你要面临运输的困难。
  14 另一种被称为施米特—卡塞格林的望远镜设计提供了一个有趣的优点。它是用反射镜和透镜的结合。口径几到几十厘米大小的施米特—卡塞格林式远比牛顿式昂贵但比纯折射的便宜,并且有着当牛顿式性能相近镜筒只有其三分之一长的优点。这样,施米特—卡塞格林式更便携且可以放在一个小的因而便宜的地方。因为它短,在有风的时候晃动的就很少。这是很重要的,因为望远镜的放大作用,即使很小的微风引起的震动在望远镜的像上也会产生很大的晃动。
  15 我们看到最暗物体的下限取决于有多少光进入我们的眼睛而被聚焦。我们能看到东西因为光通过瞳孔被眼内的透镜系统聚焦在视网膜上成像,信号再被送到大脑。越多的光进入眼睛,越多的光落到视网膜上,越强的信号被送到大脑,就感到物体越亮。当我们刚进入一个黑屋子或刚从明亮的环境走到户外,我们感觉到什么都看不见。但当眼睛“适应”后,就可以看的更清楚了。适应是指瞳孔逐渐变大允许更多的光通过。尽管如此,还是有一个极限,能看多暗取决于瞳孔最大能变多大。
  16 望远镜能让我们看到更暗物体是因为它们让更多的光进入我们的眼睛。即使在最暗的条件下,平均来说,认得瞳孔不能扩张大于8毫米。所以我们只能看到最暗和通过8毫米见方的光通量呈正比亮度。但是望远镜可以使我们欺骗大自然而把更多的光聚焦成适合瞳孔大小的光柱。用你的裸眼去看星空,你只能用瞳孔的8毫米见方集光。用望远镜看星空相当于用250毫米见方的透镜或面镜集光,这样相当于有了直径250毫米的瞳孔。这就怪不得望远镜能让我们看到宇宙中远比用裸眼看的暗的多的东西。理解这一基本原理你就明白能给我们揭示迄今为止都为尽知的宇宙的望远镜的神奇魔力了。我们将要看到,专业天文学家并不用眼睛而是用远比眼睛客观的仪器接受信号。但是位置是一样的。
  17 天文学家倾向用主镜的口径称呼一架望远镜。天文学家倾向用“36英寸”或“2.4米”称呼一架望远镜。这样做的时候,他们使用英尺或米作单位指出望远镜主镜的直径。主镜通常被称为物镜。
  18望远镜能够给我们看更远更暗天体的能力取决于主镜的面积。虽然天文学家用目镜的直径称呼望远镜,但望远镜聚光的能力正比于目镜的面积而不是起直径。根据圆面积公式,10英尺的望远镜实际上比5英尺的望远镜多聚4倍的光。望远镜聚集光的能力有时被称为聚光能力。但是这和望远镜的放大率没有任何关系。
  19 为了放大望远镜中的像,你需要一个目镜。天文爱好者买的望远镜大多带有一组分类的目镜。每一个目镜典型的是一个小的包含透镜系统的圆柱。不同的目镜得到不同的放大率。
  20 为了计算出一个特定目镜下一架特定望远镜的放大率,你必须理解焦距。每一个望远镜物镜和目镜有一个所谓的焦距。它其实是一个距离,通常用毫米衡量。(1英寸等于25.4毫米)如果你曾经用放大镜烧过树叶,放大镜镜片和燃烧物之间的距离就是焦距。换句话说,它就是透镜和来自遥远的光(此处是太阳)会聚的点。目镜的焦距通常写在目镜筒的侧面或末端,物镜的焦距经常包含在望远镜的文献里。
 
 
 
 
 

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