天文望遠(yuǎn)鏡原理及使用

1、 天文望遠(yuǎn)鏡原理及使用 天文學(xué)家使用天文望遠(yuǎn)鏡, 發(fā)現(xiàn)了好多好多的天文奧妙, 天文望遠(yuǎn)鏡有那 幾種? 所謂的牛頓望遠(yuǎn)鏡是什么樣的望遠(yuǎn)鏡? 如何使用天文望遠(yuǎn)鏡? 這些都 是我們想知道和了解的, 并且使用天文望遠(yuǎn)鏡來看星星, 做個業(yè)余的天文學(xué) 家. 為什么要用望遠(yuǎn)鏡看星星呢? 我們?nèi)祟愂褂醚劬χ苯涌葱切? 在最好的環(huán)境下, 僅能看到約6 等的星 星, 而且通常是恒星, 至于星云星團(tuán)星系 ,大都看不到. 為什么僅能看到6等的星星呢? 那是因為我們?nèi)祟惖难劬Σ粔虼? 感亮度略差,能力有限所致.天文望遠(yuǎn)鏡的面積比人類眼睛的瞳孔大太多了, 它能幫助我們收集更多的星光, 并將星體放大, 藉此看到星星更細(xì)的構(gòu)

2、造, 研究星星, 以解開宇宙之謎. 天文望遠(yuǎn)鏡種類 1. 折射式天文望遠(yuǎn)鏡 最早期的天文望遠(yuǎn)鏡是折射式, 它由簡單的透鏡所組成, 以今天的 眼光來看, 質(zhì)量是很差的, 但它卻幫助伽利略看到了土星的光環(huán), 木 星的四大衛(wèi)星, 以及銀河的星光是由無數(shù)的星星所組成的天文發(fā)現(xiàn). 經(jīng)過不斷的改良與進(jìn)步, 折射式天文望遠(yuǎn)鏡的物鏡, 已由早先的單 鏡片, 進(jìn)步到雙鏡片, 乃至于幾乎全消色差的三鏡片式復(fù)合透鏡, 品 質(zhì)大大的提高, 看星星也不再有彩色的影像存在. 目前最流行的折射 式天文望遠(yuǎn)鏡, 口徑是6 公分到20公分, 而全世界最大的折射望遠(yuǎn)鏡 口徑有101 公分 2. 反射式天文望遠(yuǎn)鏡 著名的物理學(xué)家牛

3、頓先生, 發(fā)明了反射式望遠(yuǎn)鏡, 它的構(gòu)造簡單, 主要是由底部的一面反射鏡和另一組次鏡所組成. 由于反射鏡片研磨 容易, 光線又不通過鏡片內(nèi)部, 價錢比同口徑的折射鏡片便宜好多, 所以成為天文望遠(yuǎn)鏡的主流. 現(xiàn)在一般人常使用的大小, 約為10到40 公分之間, 而現(xiàn)在世界上最大的一臺, 有效口徑高達(dá)10公尺, 它是由 36片鏡片所組成. 3. 折反射式天文望遠(yuǎn)鏡 折反射式天文望遠(yuǎn)鏡是在鏡筒前端裝上一片修正鏡, 再加上反射鏡 和次鏡所組成. 它具有口徑大, 焦距長, 筒身短的優(yōu)點. 望遠(yuǎn)鏡的性能: 1. 倍率: 透過天文望遠(yuǎn)鏡看地上的風(fēng)景或月亮, 物體好像變的好近了, 同時 也可以看見月亮表面許許

4、多多的坑洞, 這是因為望遠(yuǎn)鏡有放大的功能. 望遠(yuǎn)鏡的倍率是如何計算的呢 ?倍率是由物鏡的焦距除以目鏡的焦 距, 以下列表示 物鏡的焦距 焦距 = 目鏡的焦距 在倍率的計算中, 通常物鏡的焦距是固定的, 而變換不同的目鏡, 就可以使用多種不同的倍率觀測星星. 放大倍率越大, 看到的范圍就 越小. 2. 集光力 望遠(yuǎn)鏡的另外一個重要的性能是集光力. 集光力是表示望遠(yuǎn)鏡收集 光線的能力. 聚光能力的大小, 是由天文望遠(yuǎn)鏡的口徑大小來決定, 口俓越大, 集光能力就越強(qiáng), 可以看到更暗的星星 . 3. 解析力 解析力是分辨物體清楚與否的能力, 它跟口徑大小有關(guān). 望遠(yuǎn)鏡的 口徑越大, 解析力就越好. 4

5、. 極限星等: 星等越大, 代表星星越暗, 一臺天文望遠(yuǎn)鏡能看到多暗的星星是有 一定的限制, 所以每臺天文望遠(yuǎn)鏡, 都有這一臺望遠(yuǎn)鏡的極限星等. 譬如說, 一臺望遠(yuǎn)鏡只能看到13等的星星, 它就看不到15等的星星. . 望遠(yuǎn)鏡結(jié)構(gòu) 主鏡筒: 主鏡筒是觀測星星的主角, 借著更換不同的目鏡, 我們可以盡情的 將星星看個夠. 尋星鏡: 主鏡筒通常都以數(shù)十倍以上的倍率觀測星體. 在找星星時, 如果使 用數(shù)十倍來找, 因為視野小 ,要用主鏡筒將星星找出來, 可沒那么簡 單, 因此我們就使用一支只有放大數(shù)倍的小望遠(yuǎn)鏡, 利用它具有較大 視野的功能, 先將要觀測的星星位置找出來, 如此就可以在主鏡筒, 以中

6、低倍率直接觀測到該星星. 目鏡 : 如果一部天文望遠(yuǎn)鏡缺少了目鏡, 就沒有辦法看星星. 目鏡的功用 在于放大之用. 通常一部望遠(yuǎn)鏡都要配備低, 中和高倍率三種目鏡. 赤道儀 : 赤道儀是一種可以跟蹤星星, 長時間觀測星星的裝置. 赤道儀有許 多種形式, 我們經(jīng)?？吹降氖堑聡降某嗟纼x .赤道儀分成赤經(jīng)軸和 赤緯軸, 其中重要的是赤經(jīng)軸. 在使用上, 必須先將赤經(jīng)軸軸心對準(zhǔn) 天球北極點, 當(dāng)找到星星之后 ,開啟追蹤馬達(dá), 鎖住離合器, 即可追 蹤星星. 為了方便赤經(jīng)軸對準(zhǔn)北極星, 在赤經(jīng)軸中心裝置了一支小望 遠(yuǎn)鏡, 叫做極軸望遠(yuǎn)鏡. 在赤經(jīng)和赤緯軸上, 有大和小微調(diào), 它們的功用是在于找輔助找星

7、 星之用. 追蹤馬達(dá) : 赤經(jīng)追蹤馬達(dá)可以驅(qū)動赤經(jīng)軸, 以跟地球自轉(zhuǎn)相同的角速度逆向轉(zhuǎn) 動, 跟蹤星星, 將星體長時間保持在視野中觀測. 此外 ,也可以利用 較快的速度尋找欲觀測的星星 ,以及增減速來做天文攝影的功能. 赤緯追蹤馬達(dá)的功用是當(dāng)觀測中的星體偏離視野中心, 尋找星體和天 文攝影時, 做調(diào)整及修正之用. 一般赤道儀應(yīng)有赤經(jīng)馬達(dá), 若需要長時 間的攝影, 就同時需要赤經(jīng)和赤緯馬達(dá). 三腳架臺和腳架: 三腳架臺是承接赤道儀和鏡筒, 以連接腳架用的, 腳架是承載望遠(yuǎn) 鏡和赤道儀, 并且做為一種使用的支柱. 小型赤道儀通常使用三腳架 , 較重的赤道儀, 則為單柱腳. 赤道儀控制盒和電源: 赤

8、道儀要能運轉(zhuǎn), 就必須要使用電源, 驅(qū)動追蹤馬達(dá)工作. 一般可 攜帶型式的赤道儀, 都要購置干電池或蓄電池, 適合野外山區(qū)的使用 . 赤道儀的控制盒設(shè)計有許多種功能, 如此才能觀測星體, 尋找星體 和從事天文攝影等的需求. 天文望遠(yuǎn)鏡的使用: 天文望遠(yuǎn)鏡應(yīng)該如何使用呢? 以下為一參考的步驟. 1. 配合要架設(shè)的望遠(yuǎn)鏡筒 , 預(yù)先調(diào)整三腳架的長短高度, 使目鏡座達(dá)到某一高度, 以利觀測上的舒適 2. 將整部望遠(yuǎn)鏡架設(shè)好, 主鏡筒裝上低倍率目鏡, 裝上控制盒和電源. 3. 調(diào)整赤經(jīng)赤緯兩軸的平衡. 4. 將尋星鏡和主鏡筒光軸調(diào)整平行. 5. 調(diào)整水平, 利用極軸望遠(yuǎn)鏡的功能, 將赤經(jīng)軸軸心對準(zhǔn)北極

9、點. 6. 開啟追蹤馬達(dá), 暫時不要鎖上離合器. 7. 松開大微調(diào), 轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡, 利用尋星鏡, 配合星圖, 尋找出要觀測的 星體, 找到之后, 并鎖住大微調(diào). 8. 觀看主鏡筒目鏡中的星體, 利用小微調(diào)將星體移入視野中心, 隨即鎖 住追蹤馬達(dá)的離合器. 若是因時間差異, 致使星體偏離視野中心, 再 利用控制盒上的按鈕, 修正使星體回到視野中心. 9. 更換不同目鏡 , 再次調(diào)焦 , 以不同倍率, 仔細(xì)觀測星體. 10.想要觀測下一星體, 松開離合器 , 松開大微調(diào)鈕 . 11.重復(fù) 7 9 的步驟, 繼續(xù)觀測其它星體. 天文望遠(yuǎn)鏡的一般保養(yǎng)和保管: 1. 不使用望遠(yuǎn)鏡時, 應(yīng)該將望遠(yuǎn)鏡架設(shè)起

10、來放置, 不要放置在箱子中, 以避免長霉菌. 架設(shè)后, 要用塑料布或套子, 將望遠(yuǎn)鏡蓋起來, 以防 止灰塵. 2. 若發(fā)覺鏡筒和赤道儀等表面有明顯的灰塵, 可以用干凈的布擦去灰塵. 3. 經(jīng)常使用的望遠(yuǎn)鏡, 結(jié)合的螺絲容易有松動的現(xiàn)象, 若發(fā)覺有此現(xiàn)象 , 可以自己使用工具適當(dāng)?shù)逆i緊. 4. 若反射鏡片上沾有太多的灰塵或長霉, 可以將物鏡座拆下, 利用軟毛 的水彩筆, 以中性的洗碗精輕輕清洗, 并小心拭去水珠, 再裝回鏡筒 并調(diào)整光軸后使用. 5. 若折射鏡片灰塵多了, 可以以清洗相機(jī)鏡頭的清潔液 ,仔細(xì)輕輕擦去灰 塵. 6. 若目鏡鏡片沾有油質(zhì)或灰塵, 也可以利用清洗相機(jī)鏡頭的清潔液, 輕輕 仔細(xì)地擦去灰塵和油質(zhì). 7. 經(jīng)常使用的赤道儀, 咬合的齒輪若有明顯的隙動現(xiàn)象, 可以自己動手 修理或送修. 8.