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關於天文望遠鏡的問題

牛頓反射望遠鏡

這種望遠鏡通常采用凹拋物面反射鏡將進入鏡頭的光線匯聚後反射到鏡筒前端的平面鏡上,再由平面鏡將光線反射到鏡筒外的目鏡中,這樣我們就可以觀察到星空的圖像。

優勢

由於反射鏡的成本遠低於透鏡,所以對於大口徑望遠鏡來說,往往被做成反射式,而不是笨重的折射式。便攜式反射望遠鏡,雖然鏡筒只有500mm,但焦距可以達到1000mm。牛頓反射鏡的焦比可以達到f/4到f/8,非常適合觀測那些河外星系和星雲。有時候也適合用這個望遠鏡觀察月球和行星。如果妳想拍照,用牛頓望遠鏡是非常好的。但是用起來比折疊望遠鏡麻煩壹點。牛頓結構可以很好的匯聚光線,在焦點處得到非常明亮的圖像。

劣勢

開放式鏡筒內的空氣可以流通,不僅會影響成像的穩定性,而且壹些灰塵會隨著流動的空氣進入鏡筒,附著在物鏡上。長此以往,會破壞物鏡表面的鍍膜,降低其反光。因為這種結構的物鏡容易破碎,所以需要非常小心的使用。對於離軸光,牛頓望遠鏡會產生彗差。這種結構的望遠鏡不適合觀測地面景觀。通常牛頓型望遠鏡的口徑和體積都比較大,所以價格也比較貴。因為增加了壹個二次平面鏡,會損失壹部分光線。

在選擇天文望遠鏡時,最重要的兩個參考是價格和使用目的,即根據需要購買天文望遠鏡的單位和個人可承受的價格和使用目的來確定望遠鏡的類型、規格和等級。

本文無法詳細討論價格標準,僅從使用目的角度做壹些比較。

我們已經知道,天文望遠鏡按照光學系統可以分為折射式、反射式和折反射式;按機械裝置可分為地平線型和赤道型;我現在要告訴妳的是,根據使用時的安裝方式可以分為兩種,固定式和便攜式兩用型兼具以上兩種類型的特點。選擇時,請註意以下介紹:

固定式天文望遠鏡

固定式天文望遠鏡壹般安裝在天文圓頂室或其他觀測室,安裝調試後壹般不容易移動。

1,固定設備

固定式天文望遠鏡穩定可靠,結構復雜。具有可將極軸調整至子午面(南北面)並高精度指向北天極的結構,並能牢固鎖定,確保望遠鏡極軸穩定準確指向北天極。

固定裝置使用的機械裝置是最多樣的,其中廣泛使用的有德式、叉式、臥式,但壹般以德式更常用。德國裝置的優點是結構穩定,鏡筒和接收器更換方便,在固定裝置中得到充分發揮。

當然,對於壹些反射式望遠鏡和折疊式反射式望遠鏡,尤其是直徑大於500mm的大型望遠鏡,叉形結構還是很有好處的,應用也很廣泛。

2.固定望遠鏡的旋轉儀表鐘

固定望遠鏡的轉鐘壹般精度和自動化程度都比較高。它的傳動系統必須穩定可靠,末級蝸輪(或齒輪)的直徑必須與望遠鏡的直徑相當,壹般要求模數大,精度高。選擇時要充分註意這壹點。望遠鏡必須有自動跟蹤系統,赤經和右緯驅動必須有慢動作和微動。從可靠的角度來說,快動用手動更有優勢,但隨著計算機技術的普及,要求用計算機找星演示時望遠鏡的快動必須是電動的。由於固定式望遠鏡的驅動裝置不必擔心電力負荷,所以廣泛應用於同步電機、DC電機或步進電機驅動系統中。

3.固定望遠鏡的光學系統

天文望遠鏡的光學系統原則上都可以用在固定望遠鏡上,但是固定望遠鏡的穩定性高,對於折射望遠鏡來說最有優勢。比如:

(1)光軸穩定。折射鏡鏡頭安裝在1穩定框架中,長期使用不會發生變化。

(2)透光率不易變化,使用壽命特別長。

(3)維護和裝修比較簡單。

(4)更加壯觀。通俗地說,它看起來就像壹個大型望遠鏡。

(5)在相同孔徑下,由於沒有中間反射元件,光通量大於反射式或折射式反射望遠鏡。

但是在同等口徑的情況下,折射鏡的價格會是最高的,因為鏡筒長,其他所有部件都要增加,成本會很高。另外,如果鏡子又短又長,觀察室就大,會增加建設成本。

另外,普通單位使用的折射望遠鏡口徑不能太大,壹般不超過200 mm,6m穹頂可容納的折射望遠鏡最大口徑為250 mm左右,如果需要更大口徑,建議使用反射式望遠鏡或反射式望遠鏡。

二、便攜式天文望遠鏡

大多數天文愛好者都希望擁有壹臺重量輕、性能好、拆裝調整方便、價格低廉的便攜式天文望遠鏡。由於城市光汙染嚴重,要想獲得高質量的天文照片,必須帶著儀器到農村或山區(當然,在光汙染較少的地區建立天文臺,有條件的話安裝更大的望遠鏡,則另當別論)。

拍攝《星際迷航》和《黃道光》,需要壹個穩定便攜的相機或者相機三腳架。壹般可以買國產三腳架。妳可以使用任何品牌的135相機或120相機。相機的焦距壹般在28 ~ 80 mm。

1,便攜式設備

便攜設備壹般是德式或叉式,三腳架是伸縮式或可拆卸式,壹般比較方便。因為便攜性要求輕巧穩定,所以三腳架壹般都是鋁合金材質。為了達到穩定,三腳架的橫截面要寬,但管壁不必太厚。三腳架的橫撐對穩定性起著重要作用。

(1)德式器件不僅廣泛應用於小型折射式望遠鏡,也廣泛應用於折反射式望遠鏡。因為相對小口徑的折射式望遠鏡在各種同口徑望遠鏡中焦距最長,所以作為便攜式望遠鏡不宜過大,相對口徑約為1/12的折射鏡不宜超過100mm,否則過於笨重;對於反射式或折疊式反射望遠鏡來說,就另當別論了。就拿鏡筒較短的折疊式反射式望遠鏡來說,連便攜式望遠鏡的口徑都可以做到300mm(當然,口徑為300mm的便攜式望遠鏡壹般需要兩個人以上才能拆卸)。對於業余觀測者來說,德式裝置最大的好處就是可以根據不同的天體“隨意”更換不同的鏡筒和接收器。

(2)叉形裝置壹般只用於折疊式反射望遠鏡。因為這個裝置沒有笨重的配重,所以在同口徑的望遠鏡中重量很輕。此外,赤緯系統有兩個固定點,赤緯傳輸系統的末級可以做得很大很穩定,精度相對容易做得高。因此,叉子裝置在便攜式望遠鏡中非常重要,受到許多業余觀測者的青睞。

但叉形結構最大的缺點是鏡筒和接收器不能隨意互換,平衡問題難以解決。

2.便攜式望遠鏡的旋轉時鐘

便攜式望遠鏡轉鐘的設計必須考慮重量和精度的匹配,有時為了減輕重量不得不降低壹些精度。壹般來說,便攜式望遠鏡的跟蹤精度沒有固定望遠鏡高,末級蝸輪(或齒輪)也比固定望遠鏡小。便攜式望遠鏡如果要長時間曝光,需要不斷引導星體,提高拍攝精度。

電機選擇方面,小功率DC電機、步進電機、同步電機均在可選範圍內。因為便攜式望遠鏡經常在沒有市電的地方觀測,電池或蓄電池會是首選。

壹般便攜式望遠鏡的轉鐘只有“恒運動”(即與天體周日運動同步的跟蹤旋轉)是電動的,其他的快、慢、微運動都是手動的,但是擁有壹個慢、微電動的轉鐘會給拍攝時的導星帶來很多方便。最近,壹種由單片機控制的小型轉盤時鐘控制器問世了,為尋找和引導恒星帶來了極大的方便。如美國米德LX200 GPS-SMT望遠鏡(固定式和便攜式均可)與全球定位系統(GPS)連接,實現定位、定標、尋星、跟蹤的自動控制,將望遠鏡的控制提高到世界頂尖水平(詳見相關文章“美國米德LX200 GPS-SMT望遠鏡簡介”壹文)。

天文望遠鏡的維護與保養

天文望遠鏡是壹種精密儀器,其維護保養直接影響其使用和壽命,必須有專人使用和保管,非專業人員不要輕易拆卸維修。

1,光學系統維護

(1)確保望遠鏡放置在通風、幹燥、清潔的地方;不使用時,所有目鏡、棱鏡、二次成像鏡等小型光學元件都要放入裝有幹燥劑的幹燥箱或幹燥筒中,同時要時刻註意更換新的幹燥劑。在雨、雪、風、潮濕天氣(85%以上)不要使用雙筒望遠鏡或打開物鏡蓋,特別是對於沒有密封窗口的反射式望遠鏡,沙塵是最大的敵人。南方雨季,鏡頭筒兩端可用不透氣的塑料袋紮緊,袋裝幹燥劑放在裏面(不要接觸鏡頭),註意經常更換新幹燥劑,保持物鏡幹燥。

(2)如果光學鏡面有灰塵等臟物,要用吹耳球輕輕吹走,不要用嘴吹,以免吐在鏡面上;千萬不要用布和硬毛刷擦拭,以免損傷塗層和鏡面;千萬不要用手觸摸光學鏡,留下的指紋往往會腐蝕鏡面,造成永久痕跡。如果不小心留下了指紋,需要盡快清洗,應將50%無水乙醇和50%乙醚的混合物滴在幹凈的脫脂棉上,然後從鏡面中心向鏡面邊緣順時針或逆時針輕輕摩擦(只能壹個方向,不能來回),不斷更換脫脂棉球,直至清洗幹凈。除了平時的保護外,望遠鏡鏡要不定期清洗,鏡片不能使用有機溶劑,以免損傷增透膜;盡量不要擦拭鍍鋁反光板,以免鋁膜損壞或脫落。

(3)便攜式雙筒望遠鏡盡量不要在有大霧的林邊、水邊、海邊觀測。如需觀察,觀察後盡快按上述方法擦拭。

(4)反射望遠鏡中的反射鏡應定期鍍膜(壹般1 ~ 3年),以保證反射鏡良好的反射率。

大型高等級望遠鏡的維護最好在天文單位專業人員的協助下進行。

2、儀器時鐘的維護

(1)望遠鏡的機械和跟蹤系統屬於高精度傳動系統,但由於轉速較慢,壹般不需要經常維護,只需按照說明書的要求,不要過載,定期添加同類型的潤滑油(脂)即可;如果潤滑油(脂)的型號不同,請用煤油清洗原潤滑油(脂),然後添加新的潤滑油(脂)。註意不要混合不同類型的潤滑油(脂)。有條件的單位或個人在使用幾年後請專業人士清洗、加油、調整,會非常有利。

(2)應不定期檢查望遠鏡的控制系統,使用時應嚴格按照說明書的要求進行操作。平時應防止水滴、水汽、異物進入電路部分,長時間不用時應將電池取出存放。

3.電子控制系統的維護

望遠鏡的電控系統因型號和功能不同而差異很大,但使用和維護的註意事項基本壹致:

(1)檢查輸入的交流電壓是否與望遠鏡的額定電壓相同,使用DC電源時,註意電池組或蓄電池的額定電壓是否與望遠鏡的電控要求壹致。

(2)在大功率驅動電路中,請註意大功率燈管的散熱片不要觸碰和短路,以免燒壞燈管。

(3)不要隨意拉扯或交叉所有電源或電控電線,以免斷路。