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天文望远镜的目镜、寻星镜、导星镜、转仪钟

天文望远镜的目镜

当我们了解了天文望远镜的基本光学性能以后,有人可能会只注意了物镜,而忽视了作为望远镜终端设备之一的目镜,其结果常常使再好的望远镜物镜系统也不能充分发挥其应有的本领,只能望天兴叹。

目视望远镜系统必须由物镜系统和目镜系统共同组成,目镜的好坏直接影响目视系统的成像质量,特别在分辨天体的细节时,目镜的质量尤为重要。

天文望远镜目镜的作用为:
一,使入射到物镜的平行光从目镜出射时仍为平行光;
二,将物镜所成的像放大,这对于观测有视面的天体和近距双星等天体是十分重要的。
目镜的种类很多,比较常用的有:

惠更斯目镜(用字母H表示,MH或HM表示惠更斯目镜的改进型),这类目镜适用于低倍率或中倍率的观测;

冉斯登目镜(以字母R表示,适于用作装有十字丝或标尺的目镜),用在低倍率或中倍率的测量性观测;

凯涅尔目镜(以字母K表示,是冉斯登目镜的改进型),消除了冉斯登目镜的色差,这种目镜,视场大,常用在低倍率观测上(如观测彗星或大面积的天体);

普罗斯尔目镜(以字母PL表示,由两组消色差胶合透镜组成),畸变小,视场大,适用于高倍率及投影观测(如对行星或月球表面细节的观测等),一般配备在较高级的天文望远镜。

一架天文望远镜应备有多种目镜,才能适应不同目的的观测,也才能最大限度地发挥它应有的作用。曾有这样的情况:某单位从国外订购了一架较好的天文望远镜,只有两个目镜,但说明书中介绍它有多种目镜。经询问,卖方说,因买方订货时设写明。这是一个教训。因此,订购天文望远镜(特别是高档望远镜)时,事前一定要做好充分的调查了解,可能的话,请比较内行的人把关,以免造成差错与失误。

天文望远镜的寻星镜和导星镜

天文望远镜的主镜(即物镜与目镜系统)担当观测主角。但是,许多天文观测不是光靠主镜就能全部顺利完成的,它也需要助手,这就是寻星镜与导星镜。

由于天文望远镜主镜的视场一般都比较小,所以要直接在主镜中寻找到观测目标往往非常困难(因为在目标附近常常找不到任何可以参照对比的其他天体)。为了能迅速地搜寻到待观测的天体,常常在主镜旁附设一个低倍率、大视场的小型望远镜,它就是寻星镜。寻星镜一股都采用折射式的望远镜。它的光轴与主镜光轴平行,这样才能保证与主镜的目标一致(天文望远镜出厂时,一般并未校准好此两根光轴的平行,用户需要先用地面目标来校调寻星镜光轴与主镜光轴平行,即先将望远镜主镜对准地面上远处的某一小目标,再校调寻星镜的光轴,使该目标也落在寻星镜的中心 )。寻星镜物镜的口径一般在50~100mm左右,视场在30°~50°左右,放大率在7~20倍左右,焦平面处装有供定标用的分划板。观测时,先用寻星镜找到待观测的天体,将该天体调到寻星镜的视场中央,这时,它也应出现在主镜视场中央部分。

主镜在进行较长时间的观测时,为了及时纠正跟踪中的误差,在主镜旁设置一个起监视作用的望远镜,它就叫导星镜,导星镜的口径、焦距与放大倍数均要比寻星镜大,视场比寻星镜小(观测前同样需要校调导星镜光轴与主镜光轴平行)。这样,当观测目标偏离主镜中心时,在导星镜中就能反映出来,可以及时将它调回视场中心。有些普及型天文望远镜只有寻星镜与导星镜之中的一个。

天文望远镜的转仪钟

在“天文望远镜的光学系统与机械装置”一文中,我们已经知道望远镜在观测时需要绕着赤经轴(极轴)旋转以跟踪天体的周日运动。为使镜筒自动作跟踪转动,就需要安装相应的驱动装置,该装置的机械电子系统叫转仪钟。本世纪以前的转仪钟,其动力靠链条式的重锤或发条提供,旋转速度靠离心调速器来控制。现在转仪钟的动力靠马达带动,速度由天文钟或无线电振荡器来控制。导星是为了弥补自动跟踪中所不可避免的误差。对于天文普及工作者或天文爱好者来说,选择天文望远镜最好是要能跟踪天体周日运动的赤道式装置。

天文望远镜的终端设备

应该说没有终端探测器的望远镜还称不上是一个完整的望远镜,望远镜的物镜将无穷远的天体成像在焦平面上,再通过不同的终端探测器来接受所需要的信号。事实上人的眼睛就是一个天然的探测器,在天文观测中除了用人眼外,还使用照相底片、光电光度计、CCD(电荷耦合器件)照相机、光谱仪等终端来接收和记录信息。对于大部分爱好者来讲,主要还是使用照相底片来进行天文观测。当然,目前已有越来越多的的学校和个人开始使用数码相机和非专业级的CCD接收器(如LPI系统等)来观测与进行数据处理,使得观测与数据处理的水平大大前进了一步

 

 

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