望遠鏡的類型:它們是如何工作的? 和更多

望遠鏡最初使用稱為透鏡的彎曲結晶玻璃片來聚焦光。 然而,今天大多數望遠鏡都使用曲面鏡來收集夜空中的光。 通過這篇文章你可以知道 望遠鏡的種類。

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什麼是望遠鏡? 

最初的宇宙理論受到缺乏望遠鏡的限制,如果不是伽利略·伽利萊的發現,現代天文學的許多發現永遠不會有。 海盜和船長攜帶了一些最早的望遠鏡:它們是一種簡單的眼鏡,只能將你的視野放大四倍左右,而且視野非常狹窄。

今天的望遠鏡是可以看到整個像限空間的巨大陣列。 伽利略永遠無法想像他所發動的一切。

伽利略的第一台望遠鏡是簡單的玻璃透鏡陣列,只能放大到 30 倍,但在不到兩年的時間裡,他的發明改進到了 XNUMX 台望遠鏡,讓他能夠看到 木星星球,他的發現是現代折射望遠鏡的基礎。

有兩種基本類型的光學望遠鏡:反射器和折射器,它們都放大遠處的光,但方式不同。 現代天文學家使用的望遠鏡種類繁多,世界各地都有光學觀測平台。

除此之外,還有射電望遠鏡、太空望遠鏡等等,每一種在天文學中都有特定的用途,你需要了解的關於望遠鏡的一切都在下面的鏈接中,包括如何建造你自己的簡單望遠鏡。

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望遠鏡特點

任何配置的所有儀器都具有兩個基本參數:

  • El 直徑 目標由字母 D 表示,以毫米為單位。
  • La 焦距 它用字母 F 表示,也以 mm 表示。

直徑

物鏡的直徑是主鏡,也是望遠鏡最重要的特徵,因為該工具的大部分光學特性都取決於它。 它越大,它通常具有的放大倍數就越大,可以讓你看到遙遠的星星。

對於商業儀器,直徑通常以毫米表示,有時以英寸 (1" = 25,4 mm) 為單位。 與初學者的想法相反,一個大口徑的望遠鏡不足以成為一個好的觀測儀器,還必須滿足許多其他與質量和穩定性有關的條件。

焦距

它可以是主鏡的焦距,也可以是目鏡的焦距,儀器本身的焦距與物鏡的焦距相對應,以毫米表示,或者必須從 f / D 比計算。

放大率,有時稱為放大倍率,是通過將物鏡的焦距除以目鏡的焦距來確定的。 例如,如果物鏡的焦距為 254 英寸,目鏡的焦距為 100 英寸,則放大倍率將為 2.54。

焦比

這是望遠鏡光學系統的“速度”,由焦距除以光圈得出。 f 值越小,放大倍率越低,視野越寬,任何目鏡或相機的圖像越亮。

f/4 到 f/5 的快速焦比通常更適合較低功率的寬視場觀察和深空攝影。 f/11 到 f/15 的慢焦比通常更適合更高功率的月球、行星和雙星觀星以及高功率攝影。 中等 f/6 到 f/10 的焦比適用於任何一個。

f/5 系統可以在 f/10 系統的四分之一時間內拍攝星雲或其他微弱物體在深空散佈的時間,但圖像的大小只有一半。 但是,點源,例如 星星, 是根據光圈而不是焦比記錄的,因此光圈越大,無論焦比如何,您可以看到或拍攝的星星越暗。

望遠鏡是如何工作的?

望遠鏡通過放大您的眼睛形成的圖像,使遠處的物體看起來更近。 要了解望遠鏡如何做到這一點,需要一些背景知識。

它們讓我們看得更遠; 與我們的眼睛相比,它們能夠收集和聚焦來自遠處物體的更多光,這是通過使用透鏡或鏡子折射或反射光來實現的,折射望遠鏡包含的透鏡與我們自己眼睛中的透鏡非常相似,但要大得多。

在望遠鏡內部,光線首先到達一個主透鏡,主透鏡是凸面的,圓形的,可以彎曲捕獲的光線並將其對準一個聚焦的輔助透鏡,第二個透鏡負責將光線聚焦以產生清晰的物體圖像... 

反射望遠鏡的工作原理與折射鏡類似,但通過使用曲面鏡反射而不是彎曲光線,在這兩種情況下,初級階段捕獲的更多光線意味著更遠的觀察能力和更有效的聚焦階段,從而產生更清晰的圖像。

望遠鏡類型

光學望遠鏡主要分為三種類型,它們收集光線以形成圖像的方式不同:

折射望遠鏡

它們的一端有一個彎曲的透鏡,可以將光線從一根長管聚焦到另一個透鏡上,稱為目鏡,它可以放大圖像。

當諸如光之類的波以一定角度從一種介質傳播到另一種介質時,它會改變方向,這稱為折射。 鏡頭是一塊玻璃,旨在使通過它的光線彎曲,從而產生圖像。 這種類型的望遠鏡使用一系列不同的透鏡混合物來創建遠處物體的圖像,例如恆星或衛星。

反射望遠鏡

他們使用鏡子而不是透鏡來收集光線。 在反射鏡中,光沿著望遠鏡鏡筒到達大主鏡,主鏡將光反射到較小的副鏡,而副鏡又將光反射回目鏡。 因為光在反射望遠鏡中來回反射,所以它們比折射望遠鏡短,折射望遠鏡的光線從望遠鏡管的一端到另一端以簡單、筆直的路徑傳播。

反射望遠鏡與折射望遠鏡相比還有其他好處,例如不受色度誤差的影響,因為輻射光不會根據波長傳播。 同樣,反射鏡的望遠鏡導管比同線折射鏡的望遠鏡導管短,這樣可以最大限度地降低導管的成本。

由於這個原因,反射器所在的望遠鏡的弧度要小得多,更便宜,更容易建造,這個裝置的目鏡位置仍在專家討論中。

主鏡將來自天體的光反射到管頂部附近的主焦點,顯然,如果觀察者將眼睛放在那裡用一個中等大小的反射器進行觀察,他會用頭擋住來自主鏡的光。

正如所表示的 艾薩克·牛頓傳記, 這位重要的科學家在主燈的中心以45°角安裝了一個小的光滑鏡,這樣就將光線帶到瞭望遠鏡管的一側,與牛頓反射鏡具有主鏡的全部聚光能力,在狂熱的望遠鏡製造商中臭名昭著。

牛頓的另一位同時代人蘇格蘭天文學家詹姆斯·格雷戈里發明了另一種反射鏡。他在主焦點外放置了一個凹面次鏡,通過主鏡上的一個孔反射光線。值得注意的是,格里高利設計被用於1980 年,地球軌道空間天文台。

折反射望遠鏡

它們是一種特殊類型的反射望遠鏡,其中光線首先通過望遠鏡筒頂部的彎曲透鏡,然後到達主鏡。

折反射望遠鏡是一種光學方法,用於產生無限遠距離的物體圖像,進而帶來折射型光學器件(透鏡)和反射型光學器件(鏡子)。

反射鏡和透鏡光學器件的使用在性能和製造過程方面產生了一定的好處。 術語“反射折射”是兩個詞的結合:“反射折射”與使用曲面鏡的光學望遠鏡有關,“折射”是指使用透鏡的望遠鏡。

業餘天文學家最常用的四種折反射望遠鏡設計是:

  • 施密特-卡塞格林
  • 馬克蘇托夫-卡塞格林
  • 施密特星像儀
  • 施密特-牛頓法

施密特-卡塞格林望遠鏡

施密特-卡塞格林望遠鏡多年來已成為向公眾提供的最臭名昭著的望遠鏡之一,在正常速度下,它由一個帶有凹球面主鏡的小管、一個全擴展檢查鏡和一個副鏡組成. 突出顯示哪個較小且位於靠近傳感器板中心的視軸上。

馬克蘇托夫-卡塞格林望遠鏡

Maksutov-Cassegrain 望遠鏡同樣是一個非常引人注目的糖果,它被呈現給熱心的天文學家,在它的頻繁分發中,這台享有盛譽的望遠鏡擁有一個帶有球面凹主鏡的短管、一個由脆弱的負箔透鏡構成的全引導監控透鏡和校正板內的補充鏡。 

施密特天文望遠鏡

折反射天體儀是為進行天文攝影而設計的望遠鏡,這些 天文望遠鏡 它們與可視化沒有太大關係,在傾斜天文學中,天體儀主要用於獲取不同事物的照片,但它們也被用於研究天空,以及尋找彗星或小行星。 

除了其特定的視覺形式外,星像儀通常具有類似的東西,例如低焦比,即比其他望遠鏡更短的光路,以及顯示清晰肖像的寬焦域。

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施密特-牛頓望遠鏡

施密特-牛頓望遠鏡是普通牛頓反射望遠鏡和施密特校正卡塞格林的結合體,它們在管道的一側拍攝照片,像牛頓一樣靠近前開口,它們有一個下沉的圓形主鏡和一個球面位於望遠鏡管道入口狹縫附近的校正透鏡。

什麼是最好的初學者望遠鏡?

購買望遠鏡是邁向新層次欣賞夜空和其中發現的奇觀的重要的第一步,有大量的望遠鏡可供選擇。 

最好的 今天使用的望遠鏡,最好的選擇是反射望遠鏡。 這款結構精良的鋁製望遠鏡是一個很好的中檔選擇,適合大多數級別的用戶。 

望遠鏡保養與維護

它應該有一個乾燥、無塵、安全、足夠大的存儲空間,以便望遠鏡輕鬆進出。 理想情況下,您應該將望遠鏡保持在或接近室外溫度。 這樣做可以減少設置為夜間所需的冷卻(或加熱)時間。

如果您的望遠鏡或雙筒望遠鏡帶有一個外殼,請使用它,一個外殼不僅可以增加第二個防塵密封,還可以保護儀器免受意外敲擊。

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僅在污漬明顯時才考慮清潔鏡片; 否則你可以這樣,永遠不要為了清潔而清潔鏡頭或鏡子,因為每次觸摸它都有損壞它的風險。

通過清除所有已到達表面的顆粒開始該過程,這並不意味著用嘴吹過鏡片; 你只會隨地吐痰。

許多業餘天文學家更喜歡使用壓縮空氣而不是刷子,因為沒有任何東西接觸表面,保持罐直立,噴嘴遠離鏡頭,至少按照製造商的建議。 如果罐子太靠近或傾斜,它可能會撞到玻璃表面並弄髒它。 

天文愛好者的活動

我們舉辦了一系列研討會 天文學 供當地學校教師使用 的活動 天文學 在我們為小學生教授的一門課程中,學校老師會給我們關於成功和失敗的反饋。 

然後我們嘗試 活動 在課堂上複習。 通過這種服務中和服務前的反饋, 的活動 實驗室 天文學 在過去的三年中,課程已經完全修改。 


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