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望远镜的工作原理

作者:克雷格·弗洛伊德博士。

常见问题

这是一组用于观看的滤镜,包括光污染滤镜(左)和用于增强行星图像对比度的彩色滤镜。"width=
这是一组用于观看的滤镜,包括光污染滤镜(左)和用于增强行星图像对比度的彩色滤镜。

我应该买什么型号的望远镜?

你应该买什么类型的望远镜取决于天气观察你想做什么。许多业余天文学家拥有不止一台望远镜,每一台都专门用于不同类型的观测。不过,如果你是初学者,你可能想要寻找一种适用于多种不同活动的多功能模式。每一个类型在光学质量、机械性能、维护、易用性和价格方面各有优缺点。通常地折射镜有利于月球和行星观测,而反射器有利于深空观测。复合望远镜是很好的通用观测仪器。

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我的望远镜应该多大?

望远镜收集光线的能力与大小或直径直接相关(孔径)指物镜或主镜。一般来说,镜头或镜子越大,望远镜收集的光线越多,聚焦的效果越好,最终的图像也越亮。光圈可能是购买望远镜时最重要的考虑因素,但这并不是唯一的考虑因素. 您希望购买尽可能多的光圈,因为您可以合理负担;但是,避免“光圈热”,你也应该考虑。其他因素比如尺寸、重量、存储空间、便携性和天空条件。最大的望远镜并不总是最适合你的!

我的望远镜应该有多强大?

这种考虑可能对新手望远镜购买者最具误导性。通常,“廉价百货商店”望远镜的制造商会在其产品的盒子上显示“200倍或更大的功率”。这个放大权力与望远镜的光学性能关系不大,也不是主要考虑因素。望远镜放大图像的能力取决于所用透镜的组合,通常是长焦距物镜或主镜与短焦距目镜的组合。随着图像放大率的增加,视野和图像亮度降低。关于放大率的一般规则是该望远镜的最大放大倍数为每英寸光圈40到60倍(平均=50倍).由于几乎任何望远镜都可以通过使用不同的目镜来实现任何放大率,孔径成为比放大率更重要的特征。除此之外,大多数天文物体最好在低放大率或低放大率下观察,以便尽可能收集到最多的光。

什么样的望远镜对孩子有好处?

在你给孩子买望远镜之前,带他或她出去看一段时间的天空。让它们通过识别每个季节的星座来了解夜空。

一些适合儿童的好望远镜:

  • 小折射镜-许多孩子喜欢看月亮和行星。这些望远镜能很好地观察这些物体。
  • 丰富的领域反射器-这些望远镜提供明亮,低功耗,宽领域的图像,许多类型的物体。它们通常很容易瞄准,而且在搜索对象时,宽视野使其易于使用。

不管你买的是什么类型的望远镜,孩子们都应该有一个轻便的,便于携带、安装和使用的望远镜。在装入中考虑以下内容:

  • 对于孩子来说,支架不应该太高,这样他或她站着时可以通过目镜观看。
  • 底座应坚固,以免振动。
  • 底座应具有较低的重心,以便其不容易翻倒。

最后,请记住,孩子的第一台望远镜不一定是他们唯一会使用的望远镜。他们应该能够自己使用并享受它。之后,他们可以升级到另一个更先进的型号。

f-number是多少?

焦比f/编号与图像亮度和视野宽度有关。焦比是物镜或主镜的焦距除以光圈。焦比概念来自相机世界,在相机世界中,小焦比意味着胶片的曝光时间短,被称为“快”虽然对于望远镜来说也是如此,但如果在相同的放大倍率下比较“快”和“慢”望远镜进行视觉观察而不是摄影观察,两台望远镜将具有相同的图像质量。通常,应考虑以下关于焦比的信息:

  • f/10或更高-适合观察月球、行星和双星(高功率)
  • f/8-适合全方位观看
  • f/6或更低-适用于查看深空对象(低功耗)

我的望远镜应该安装在什么类型的支架上?

的类型你使用什么取决于你的观察需要。这两种类型是alt方位角赤道的. Alt方位安装比赤道安装更简单、易于使用且更便宜。在观察对象时设置对象的水平和垂直坐标,然后将其锁定。由于地球自转,当物体移出视野时,必须重新调整水平和垂直坐标。

赤道安装更复杂,需要一些设置,并且比alt方位安装更昂贵。赤道山必须与地球的两极对齐。它们通常有平衡块来平衡望远镜的重量。一旦坐骑与两极对齐,就可以设置目标物体的坐标(赤经、赤纬)。赤道山将跟踪物体在天空中的运动,使物体更容易保持在视野中。如果你想做天体摄影,赤道座是必要的

一台望远镜要多少钱?

望远镜的价格差别很大。根据型号的不同,价格从几百美元到几千美元不等:

  • 小牛顿反射器(6英寸或以下光圈)- 250美元至1000美元
  • 消色差折射(2-3英寸孔径)-250至1000美元
  • 大型多布森反射镜(6-18英寸孔径)-300至2000美元
  • 复合望远镜(6-11英寸光圈)——1000到3000美元
  • 复消色差折射镜(3-5英寸孔径)-2000至10000美元

你也可以考虑每单位光圈的价格,他们会从高到低的速率如下:

  1. 复消色差折射镜
  2. 牛顿反射器、复合望远镜、消色差折射镜
  3. 多布森反射镜

一般来说,你应该购买尽可能多的光圈,因为你可以合理负担。但对于大多数观察家来说,以下尺寸应该足够了:

  • 折射率:约3英寸/80毫米
  • 反射镜:4到8英寸/ 10到20厘米
  • 复合望远镜:6至8英寸/16至20厘米

我需要多少目镜?

就在望远镜和支架旁边目镜将是你最重要的购买。大多数望远镜都有一个目镜(低功率),但有些望远镜没有目镜。因此,你可能需要购买目镜,这样你就可以改变你的望远镜的放大率。

目镜有多种设计:

  • 惠更斯
  • 拉姆斯登
  • 矫形器
  • 凯勒和洛克
  • Erfle
  • Plossl
  • 纳格尔
  • 巴洛(与另一目镜结合使用,可将放大倍率提高2至3倍)

看到它们是如何工作的对于每种类型的讨论。一般来说,你应该有一个低倍目镜,和一些中等或高倍目镜。记住望远镜的最大放大倍数是每英寸孔径的40到60倍。

finderscope做什么?

发现者用于帮助望远镜对准目标的装置,类似于步枪上的瞄准器。一些探测器是望远镜的标准配置,而另一些则单独出售。探测器有三种基本类型:

  • 窥视视野-允许你排列目标的凹槽或圆圈。
  • 反射式瞄准器-一个显示天空并用红色灯光照亮目标的镜盒发光二极管类似于枪上激光瞄准器的二极管光斑。
  • 望远镜瞄准器-一个小的,低放大率(5倍到10倍)的望远镜,安装在一边的十字发丝十字线,像一个步枪的望远镜瞄准器;与其他两个发现者不同的是,这种类型的人在你的眼睛里呈现出一个倒置的图像。

望远镜将图像倒过来。我要不要买个设备把它翻过来?

在观测天文物体时,这不是一个问题,但对于像观鸟这样的地面观测来说,这是相当烦人的。要纠正这一点,请使用竖棱镜普罗棱镜,可以是直的,也可以是成角度的,用于将图像的右侧向上翻转。

我住在一个灯火通明的城市。我还能观察天空吗?是的,你可能仍然可以在城市公园里欣赏到月球和行星的美景。试着定位你的望远镜,以便树木或建筑物可以阻挡主要的光源。你也可以考虑买一个光污染过滤器阻止波长街灯发出的光。

我能用望远镜观察太阳吗?

是的,但是千万不要用望远镜直视太阳!安全地查看太阳,则应使用投影系统或太阳的罩在望远镜末端的滤光片,挡住来自太阳的大部分光线。它们是铝制的。(见观察太阳详细信息)。

滤色器对我有什么作用?

过滤器是一种玻璃或塑料片,放置在目镜的镜筒中以限制光线波长透过影像的光。过滤器可以用于:

  • 在轻度污染的天空中增强对微弱天空物体的观察
  • 增强月球和行星的精细特征和细节的对比

如果我想拍摄月球、行星和恒星,我需要什么?

深空天体、月球和行星的照片可以用传统的胶片相机拍摄,CCD器件/数码相机,甚至视频摄像机.摄影可以不使用望远镜,而是将相机“背在”望远镜上(即望远镜用来引导相机),或者将望远镜作为相机的镜头(主聚焦摄影)。如果你想用主聚焦的方法进行天体摄影,你需要以下资料:

  • 35毫米照相机(具有手动功能)、摄像机或CCD设备/数码相机
  • 相机或“T”适配器
  • 手动电缆释放35毫米相机
  • 离轴导向器
  • 笔记本电脑或个人数字助理(仅限CCD使用)

摄像机或CCD设备获取图像。相机或T形适配器将相机挂在望远镜的目镜架上。离轴导向器是相机适配器和目镜支架的组合,允许您在使用相机获取图像的同时引导望远镜与物体的移动。离轴导向器分离来自物体的光,以便您可以观察物体,通常使用照明的十字线目镜,并且相机可以捕捉胶片/CCD上的光。笔记本电脑或PDA具有采集、显示和存储图像的软件。图像处理通常是稍后在远离观测点的地方进行。

除了我的望远镜,我还需要什么来观察呢?

首先,晚上出门时要穿得暖和!当太阳下山时,温度下降,水分凝结。即使是在炎热的夏夜,你也会惊讶地发现自己有多冷。我在北卡罗来纳州的夏夜观察到,即使室外温度为华氏60度,我也需要一件毛衣和夹克。如果你不舒服,那么你就不会喜欢观察。

接下来,你需要一个红色的手电筒,这样你就可以在保持眼睛的同时看到东西适应黑暗. 如果你没有,切一个棕色纸袋,放在灯的末端,用橡皮筋固定。

典型的观察用品。"width=
典型的观察用品。

其他供应品包括用于扫视天空的双筒望远镜、滤镜、星图、野外指南和目镜。最后,不要忘记带点零食和饮料。你会惊讶地发现,在几个小时的观察中,你会变得多么饥饿。

我能用望远镜做真正的科学研究吗?

是的,许多业余天文学家对天文学做出了贡献。业余爱好者比专业人士有更多的时间花在“小事情”上。此外,多年来,大口径望远镜的价格下降了很多,许多业余爱好者现在拥有的设备可以与专业天文学家使用的设备相媲美。业余爱好者可以在很多领域做出贡献,比如变星观察,流星计数彗星狩猎。