天文望遠鏡的種類

  望遠鏡通常是由一個長焦距物鏡(主天文望遠鏡鏡)將天體的影像聚焦,再在焦點附近用一個(短焦距)目鏡把這個影像放大。一般來說,望遠鏡可分為折射望遠鏡、反射望遠鏡及折反射望遠鏡三大類。

  折射式望遠鏡(Refractor)

  折射望遠鏡與赤道儀

  一般折射望遠鏡的物鏡,是由兩塊不同折光率的玻璃鏡片組成,以減少色差,使紅藍兩色的影像聚在同一焦點上,這類鏡頭稱為消色差鏡頭(Achromaticlens)。嚴格來說,這類鏡頭影像外圍仍有一個很淡紫色的光暈。

  a。藍光焦點 b。黃光焦點 c。紅光焦點

  折射望遠鏡的紅、綠、藍三色的色差

顯微鏡  為了減少鏡頭的球面差(Sphericalaberration),彗形像差(Coma)及像散(Astigmatism),一般可將焦比值增大,因此一般折射望遠鏡的口徑與焦距比(焦比)起碼在f10至f16之間。

  較高級的鏡頭,是由三塊不同折光率的玻璃鏡片組成或采用較低色散的玻璃(ED)或甚至采放大鏡用螢石晶體來制造,可消除紅、綠、藍三色的色差。這些鏡頭稱為復消色差鏡頭(Apochromat)。它們的口徑與焦距比可以達到f5。使到望遠鏡的長度縮短及重量較輕,使用較為方便,但售價十分昂貴。

  由於折射望遠鏡筒可以密封,所以維修保養方面較為方便,更適宜於搬往野外使用,同時亦不受鏡筒內氣流的影響。

  由於鏡頭起碼由兩塊玻璃組成,所以成本(要磨制四塊鏡面)較同口徑的反射望遠鏡昂貴。市面上一般售賣的小型天文望遠鏡,多屬折望遠鏡射望遠鏡。

  折射望遠鏡的結構

  牛頓式反射望遠鏡與赤道儀

  反射望遠鏡(Reflector)

  反射望遠鏡是利用一塊鍍了金屬(通常是鋁)的凹面玻璃聚焦,由於焦點在鏡前,所以必須在物鏡焦點之前用另一塊鏡將影像反射出鏡筒外,再用目鏡放大。

  反射望遠鏡沒有色差(因不用透過玻璃故無色散),但有其它各類的像差。如將反射凹面磨成物線形(Parabolic),則可消除球面差,但受彗形像差的影響嚴重,故邊緣部份仍覺松散。

  現時一般中小型的反射望遠鏡有下列二種型式:

  牛頓式(Newtonian)

  利用一塊與光軸成45度平面鏡(Flatordiagonal)作為副鏡(Secondary)將影像反射至鏡筒前側。這種結構最為簡單,影像反差較高,亦最多人選用,通常焦比在f4至f8之間。

  卡賽格林式反射望遠鏡

  利用一塊雙曲面凸鏡(Convexhyperboloid)作為副鏡,在主鏡焦點前將光線聚集,穿過主鏡一個圓孔而聚焦在主鏡之後。因為經過一次反射,所以鏡筒可以縮短,但視場較窄,像散較牛金相顯微鏡頓式嚴重,同時有少許場曲(Curvatureoffield)。

  由於反射式望遠鏡只要磨制一個光學面,所以以同一口徑而論,價錢較折射鏡為廉。普通天文愛好者,擁有150mm、200mm口徑的為數不少,反射式望遠鏡同時可以自己磨制。
 

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