天文光學望遠鏡報告課件

1、天文光學望遠鏡天文光學望遠鏡1）伽利略式：正像，視場小 2）開普勒式：視場大，反像。物鏡、目鏡由不同折射率的光學玻璃復合伽利略望遠鏡光路圖伽利略望遠鏡光路圖開普勒望遠鏡光路圖開普勒望遠鏡光路圖 可以對特定的波長完全消除位置色差，其余的波長也相應減小。通?？趶讲荒芴螅?/15左右。太大會引起因為消色差改正后的物鏡像模糊。雙透鏡經(jīng)過一定設計不但可以消除色差，還可以消除彗差和球差。(a)庫克三塊型(b)蔡斯B型二級光譜相當嚴重，像散也沒有改正。相對口徑只能在1/15左右，視場2-3度。1984年，泰勒研究出一種望遠鏡中間透鏡為火石玻璃、前后為冕牌玻璃，可以消除七種像差，但是不徹底，剩余色散、球差和

2、二級光譜還存在。最早由庫克公司研制出，因此叫庫克三塊型，相對口徑1/71/5，視場5度左右。蔡斯B型，也是一種三透鏡物鏡，二級光譜比二透鏡小十倍。為了減小三透鏡物鏡的剩余像差，進一步擴大視場與相對口徑，出現(xiàn)了各種類型的四透鏡物鏡。 1897年制造的1.02米（美國葉凱士天文臺）的折射鏡仍是世界之最。1）主焦點式：反射鏡為拋物面2）牛頓式：反射鏡為球面鏡，加上平面鏡3）卡賽格林式：主鏡為拋物面鏡，副鏡為凸的雙曲面鏡4）RC系統(tǒng)：凹雙曲+凸雙曲（改進型）5）折軸式：加入幾塊平面鏡使光束從極軸方向射出牛頓式反射鏡為球面鏡 卡塞格林式拋物面、凸的雙曲面鏡折軸式加入幾塊平面鏡R-C系統(tǒng)凹雙曲+凸雙曲優(yōu)缺

3、點：牛頓式系統(tǒng)：小型牛頓式物鏡常采用球面鏡，除了不存在色差外，其它各種像差均未消除。拋物面鏡雖無色差、球差，但對軸外光束卻存在嚴重的彗差，從而大大限制了望遠鏡的視場。由于終端設備不在入射光路中，不會擋光，因此可以安置較大的終端設備。主焦點系統(tǒng)：視場特別小，適于做單顆星的分光和測光工作，反射引起光的損失少，適于做小視場的暗弱天體。卡塞格林系統(tǒng)：最常使用的天文望遠鏡系統(tǒng)。相對口徑小，因此擴大了視場。可以安置較大的終端設備。當平面鏡改變方向，就可使位于不同位置的終端設備處于工作狀態(tài)。R-C系統(tǒng)：主鏡是凹的旋轉雙曲面鏡，副鏡是凸的旋轉雙曲面鏡，這種系統(tǒng)無色差、球差、彗差，且滿足齊明條件。有較好的像質(zhì)和

4、較大的視場。但像場是個曲面，要采用彎曲底片以消除場曲。而且為其主鏡是雙曲面，所以去掉副鏡，直接在主焦點處工作時是有球差的，必須在焦點前加像場改正透鏡。 折軸系統(tǒng)：大型反射望鏡經(jīng)常設有折軸系統(tǒng)，當望遠鏡跟隨天體做周日運動時，最后獲得的星象位置并不移動，從而可以安放不隨望遠鏡移動的大型設備。1）施密特式：球面反射鏡+復雜的折射改正透鏡。 2）馬克蘇托夫式：球面反射鏡+彎月形折射改正透鏡。 由折射和反射系統(tǒng)構成的系統(tǒng)，兼具折射望遠鏡視場大和反射望遠鏡像差小集光力強的特點。施密特式 特點： 施密特望遠鏡是折反射系統(tǒng)，系統(tǒng)中的主鏡為一個球面反射鏡，在球心處，物鏡的前面還配置了一個改正透鏡，用以改正反射鏡

5、的像差。這種系統(tǒng)是一個可以得到大視場的優(yōu)質(zhì)成像系統(tǒng)。一般施密特望遠鏡有效視場可達5度。為了使視場邊緣的星象沒有漸暈，一般反射鏡為改正鏡口徑的1.5倍。 位于智利的歐洲南方天文臺的施密特照位于智利的歐洲南方天文臺的施密特照相儀（相儀（1000/16201000/1620）19721972年年馬克蘇托夫式優(yōu)缺點：其光學系統(tǒng)的所有表面均是球面，制造容易。由于改正鏡不必像施密特系統(tǒng)那樣要放在球面曲率半徑處，而是放在主鏡的焦點附近，因此同樣口徑、相對口徑條件下，鏡筒要比施密特望遠鏡的短。和相同口徑、相同相對口徑的施密特望遠鏡相比，視場稍小，成像質(zhì)量稍差。因彎月形透鏡的厚度需達到口徑的十分之一左右，故光損

6、較大，從而限制了口徑的增大，因此目前無法建成口徑可與施密特相匹敵的馬克蘇托夫望遠鏡。貝克爾系統(tǒng)和馬克蘇托夫卡塞格林系統(tǒng)貝克爾系統(tǒng)：在施密特望遠鏡中加入凸球面反射鏡，成像移到了鏡筒外，并改正了場區(qū)，成像面變成平面。馬克蘇托夫卡塞格林系統(tǒng)：也像貝克爾系統(tǒng)一樣進行了類似的變革。超施密特望遠鏡 由施密特校正版與馬克蘇托夫改正透鏡相結合的系統(tǒng)，用于觀測快速運動的天體各類望遠鏡的性能和用途：各類望遠鏡的性能和用途：反射式：反射式：完全沒有色差完全沒有色差。光損失小光損失小。2000-9000埃，反射率80-90%口徑可以做得很大口徑可以做得很大。相對口徑大相對口徑大。焦距小、鏡筒短、觀測室小、省錢可以兼有多種光學系統(tǒng)可以兼有多種光學系統(tǒng)。由于以上特點，反射望遠鏡很適合于做天體物理方面的工作，如天體光度測量、分光觀測等。折射望遠鏡視場大視場大。一般大于1度，反射望遠鏡僅幾個角分角分辨率高角分辨率高。因相對口徑小，焦距長鏡面打磨精度要求低鏡面打磨精度要求低。同樣打磨精度，比反射望遠鏡星象好受溫度變化、鏡筒彎曲的影響小，星象較穩(wěn)定受溫度變化、鏡筒彎曲的影響小，星象較穩(wěn)定。儀器散射光比反射望遠鏡小儀器散射光比反射望遠鏡小。以上特點表面，折射望遠鏡星象清晰、穩(wěn)定，星象間距離大，視場大，因而非常適合做天體測量工作和恒星天文的某些工作（如測定恒星的自行和視差等），也比