望远镜的类型:它们是如何工作的? 和更多

望远镜最初使用称为透镜的弯曲结晶玻璃片聚焦光。 然而,今天大多数望远镜都使用曲面镜来收集夜空中的光。 通过这篇文章你可以知道 望远镜的种类。

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什么是望远镜? 

最初的宇宙理论受到缺乏望远镜的限制,如果不是伽利略·伽利莱的发现,现代天文学的许多发现永远不会有。 海盗和船长携带了一些最早的望远镜:它们是一种简单的眼镜,只能将你的视野放大四倍左右,而且视野非常狭窄。

今天的望远镜是可以看到整个象限空间的巨大阵列。 伽利略永远无法想象他所发动的一切。

伽利略的第一台望远镜是简单的玻璃透镜阵列,只能放大到 30 倍,但在不到两年的时间里,他的发明改进到了 XNUMX 台望远镜,让他能够看到 木星星球,他的发现是现代折射望远镜的基础。

有两种基本类型的光学望远镜:反射器和折射器,它们都放大远处的光,但方式不同。 现代天文学家使用的望远镜种类繁多,世界各地都有光学观测平台。

除此之外,还有射电望远镜、太空望远镜等等,每一种在天文学中都有特定的用途,你需要了解的关于望远镜的一切都在下面的链接中,包括如何建造你自己的简单望远镜。

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望远镜特点

任何配置的所有仪器都具有两个基本参数:

  • El 直径 目标由字母 D 表示,以毫米为单位。
  • La 焦距 它用字母 F 表示,也以 mm 表示。

直径

物镜直径是主镜,也是望远镜最重要的特征,因为该工具的大部分光学特性都取决于它。 它越大,它通常具有的放大倍数就越大,可以让你看到遥远的星星。

对于商业仪器,直径通常以毫米表示,有时以英寸 (1" = 25,4 mm) 为单位。 与初学者的想法相反,一个大口径的望远镜不足以成为一个好的观测仪器,还必须满足许多其他与质量和稳定性有关的条件。

焦距

它可以是主镜的焦距,也可以是目镜的焦距,仪器本身的焦距与物镜的焦距相对应,以毫米表示,或者必须从 f / D 比计算。

放大率,有时称为放大倍率,是通过将物镜的焦距除以目镜的焦距来确定的。 例如,如果物镜的焦距为 254 英寸,目镜的焦距为 100 英寸,则放大倍率将为 2.54。

焦比

这是望远镜光学系统的“速度”,由焦距除以光圈得出。 f 值越小,放大倍率越低,视野越宽,任何目镜或相机的图像越亮。

f/4 到 f/5 的快速焦比通常更适合低功率宽视场观察和深空摄影。 f/11 到 f/15 的慢焦比通常更适合更高功率的月球、行星和双星观星以及高功率摄影。 中等 f/6 到 f/10 的焦比适用于任何一个。

f/5 系统可以在 f/10 系统的四分之一时间内拍摄星云或其他微弱物体在深空散布的时间,但图像的大小只有一半。 但是,点源,例如 明星, 是根据光圈而不是焦比记录的,因此光圈越大,无论焦比如何,您可以看到或拍摄的星星越暗。

望远镜是如何工作的?

望远镜通过放大您的眼睛形成的图像,使远处的物体看起来更近。 要了解望远镜如何做到这一点,需要一些背景知识。

它们让我们看得更远; 与我们的眼睛相比,它们能够收集和聚焦来自远处物体的更多光,这是通过使用透镜或镜子折射或反射光来实现的,折射望远镜包含的透镜与我们自己眼睛中的透镜非常相似,但要大得多。

在望远镜内部,光线首先到达一个主透镜,主透镜是凸面的,圆形的,可以弯曲捕获的光线并将其对准一个聚焦的辅助透镜,第二个透镜负责将光线聚焦以产生清晰的物体图像... 

反射式望远镜的工作原理与折射镜类似,但通过使用曲面镜反射而不是弯曲光线,在这两种情况下,初级阶段捕获的更多光线意味着更多的能量可以看得更远,更有效的聚焦阶段会产生更清晰的图像。

望远镜类型

光学望远镜主要分为三种类型,它们收集光线以形成图像的方式不同:

折射望远镜

它们的一端有一个弯曲的透镜,可以将光线从一根长管聚焦到另一个透镜上,称为目镜,它可以放大图像。

当诸如光之类的波以一定角度从一种介质传播到另一种介质时,它会改变方向,这称为折射。 镜头是一块玻璃,旨在使通过它的光线弯曲,从而产生图像。 这种类型的望远镜使用一系列不同的透镜混合物来创建远处物体的图像,例如恒星或卫星。

反射望远镜

他们使用镜子而不是透镜来收集光线。 在反射器中,光沿着望远镜管传播到大主镜,主镜将光反射到较小的副镜,而副镜又将光反射回目镜。 因为光在反射望远镜中来回反射,所以它们比折射望远镜短,折射望远镜的光线从望远镜管的一端到另一端以简单、笔直的路径传播。

反射望远镜与折射望远镜相比还有其他好处,例如不受色度误差的影响,因为辐射光不会根据波长传播。 类似地,反射镜的望远镜导管比同线折射镜的望远镜导管短,这样可以最大限度地降低导管的成本。

由于这个原因,反射器所在的望远镜的弧度要小得多,更便宜,更容易建造,该装置的目镜位置仍在专家讨论中。

主镜将来自天体的光反射到管顶部附近的主焦点,显然,如果观察者将眼睛放在那里用一个中等大小的反射器进行观察,他会用头挡住来自主镜的光。

正如所表示的 艾萨克·牛顿传记, 这位重要的科学家在主灯的中心以45°角安装了一个小的光滑镜,这样就将光线带到了望远镜管的一侧,与牛顿反射镜具有主镜的全部聚光能力,在狂热的望远镜制造商中臭名昭著。

牛顿的另一位同时代人苏格兰天文学家詹姆斯·格雷戈里发明了另一种反射镜。他在主焦点外放置了一个凹面次镜,通过主镜上的一个孔反射光线。值得注意的是,格里高利设计被用于1980 年,地球轨道空间天文台。

折反射望远镜

它们是一种特殊类型的反射望远镜,其中光线首先通过望远镜筒顶部的弯曲透镜,然后到达主镜。

折反射望远镜是一种光学方法,用于产生无限远距离的物体图像,进而带来折射型光学器件(透镜)和反射型光学器件(镜子)。

反射镜和透镜光学器件的使用在性能和制造过程方面产生了一定的好处。 术语“反射折射”是两个词的结合:“反射折射”与使用曲面镜的光学望远镜有关,“折射”是指使用透镜的望远镜。

业余天文学家最常用的四种折反射望远镜设计是:

  • 施密特-卡塞格林
  • 马克苏托夫-卡塞格林
  • 施密特星象仪
  • 施密特-牛顿法

施密特-卡塞格林望远镜

施密特-卡塞格林望远镜多年来已成为向公众提供的最臭名昭著的望远镜之一,在正常速度下,它由一个带有凹球面主镜的小管、一个全扩展检查镜和一个副镜组成. 突出显示哪个较小且位于靠近传感器板中心的视轴上。

马克苏托夫-卡塞格林望远镜

Maksutov-Cassegrain 望远镜同样是一个非常引人注目的糖果,它被呈现给热心的天文学家,在它的频繁分发中,这台享有盛誉的望远镜拥有一个带有球面凹主镜的短管、一个由脆弱的负箔透镜构成的全引导监控透镜和校正板内的补充镜。 

施密特天文望远镜

折反射天体仪是为进行天文摄影而设计的望远镜,这些 天文望远镜 它们与可视化没有太大关系,在倾斜天文学中,天体仪主要用于获取不同事物的照片,但它们也被用于进行天空调查以及寻找彗星或小行星。 

除了其特定的视觉形式外,星象仪通常具有类似的东西,例如低焦比,即比其他望远镜更短的光路,以及显示清晰肖像的宽焦域。

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施密特-牛顿望远镜

施密特-牛顿望远镜是普通牛顿反射望远镜和施密特校正卡塞格林的结合体,它们在管道的一侧拍摄照片,像牛顿一样靠近前开口,它们有一个下沉的圆形主镜和一个球面位于望远镜管道入口狭缝附近的校正透镜。

什么是最好的初学者望远镜?

购买望远镜是迈向新层次欣赏夜空和其中发现的奇观的重要的第一步,有大量的望远镜可供选择。 

最好的 今天使用的望远镜,最好的选择是反射望远镜。 这款结构精良的铝制望远镜是一个很好的中档选择,适合大多数级别的用户。 

望远镜保养与维护

它应该有一个干燥、无尘、安全、足够大的存储空间,以便望远镜轻松进出。 理想情况下,您应该将望远镜保持在或接近室外温度。 这样做可以减少设置为夜间所需的冷却(或加热)时间。

如果您的望远镜或双筒望远镜带有一个外壳,请使用它,一个外壳不仅可以增加第二个防尘密封,还可以保护仪器免受意外敲击。

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仅在污渍明显时才考虑清洁镜片; 否则你可以这样放着它,永远不要为了清洁而清洁镜头或镜子,因为每次触摸它都有损坏它的风险。

通过清除所有已到达表面的颗粒开始该过程,这并不意味着用嘴吹过镜片; 你只会随地吐痰。

许多业余天文学家更喜欢使用压缩空气而不是刷子,因为没有任何东西接触表面,保持罐直立,喷嘴远离镜头,至少按照制造商的建议。 如果罐子太靠近或倾斜,它可能会撞到玻璃表面并弄脏它。 

天文爱好者的活动

我们举办了一系列研讨会 天文学 供当地学校教师使用 的活动 天文学 在我们为小学生教授的一门课程中,学校老师会给我们关于成功和失败的反馈。 

然后我们尝试 活动 在课堂上复习。 通过这种服务中和服务前的反馈, 的活动 实验室 天文学 在过去的三年中,课程已经完全修改。 


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