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望远镜如何工作

经过:Craig Freudenrich博士

反射器

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作者的Astroscan 2001 Rich-Field望远镜。

艾萨克·牛顿(Isaac Newton)大约在1680年开发了反射器,以应对困扰折射率的色差(彩虹光环)问题。牛顿没有使用镜头来收集光,而是使用弯曲的金属镜(主镜)收集光和反映这是一个重点。镜子没有镜头的色差问题。牛顿将主要镜子放在管子的背面。

因为镜子反射到管中,他必须在主镜的焦点路径中使用一个小的,平坦的镜子(次级镜子),以使图像通过管的侧面偏转到目镜。否则,他的头将妨碍传入的光线。另外,您可能会认为次级镜子会阻止某些图像,但是由于与主镜相比,它是如此之小,而主镜会收集大量光线,所以较小的镜子不会阻止图像。

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1722年,约翰·哈德利(John Hadley)开发了一种使用抛物线镜的设计,并且在镜子制作方面有各种改进。这牛顿反射器是一种非常成功的设计,仍然是当今最受欢迎的望远镜设计之一。

牛顿反射器

富裕场(或者宽场)反射器是一种牛顿反射镜,具有短焦距和较低的放大倍率。这焦距, 或者f/number,是焦距除以光圈,与图像的亮度有关。它们提供的视野比较长的焦距望远镜提供了更大的视野,并提供了彗星和深色物体(如星云,星系和星形簇)的明亮全景。

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枪管内部的视图 - 注意主镜,次级镜像的图像反射回主。

多布森尼人望远镜是一种带有简单的管和Alt-azimuth安装的牛顿反射器(请参阅“望远镜安装座”)。它们的建造或购买价格便宜,因为它们是由塑料,玻璃纤维或胶合板制成的。Dobsonians可以有大孔(6至17英寸,15至43厘米)。由于其巨大的孔径和低价,多布森斯人非常适合观察深色的物体。

反射器简单而便宜。可以轻松地制作大型光圈主镜(大于10英寸或25厘米),这意味着反射器的每单位孔径成本相对较低。反射器具有较大的光收集能力,可以产生淡淡的深色物体的明亮图像,以进行视觉观察和天文学。反射器的一个缺点是您偶尔必须清洁和对齐镜子。同样,磨碎镜子时会造成轻微的错误。这是一些常见问题:

  • 球形畸变- 反射镜边缘反射的光聚焦到与中心反射的光略有不同的点。
  • 散光- 镜子在其中心上不对称地面(例如,它可能是略微蛋形的);星形图像集中在十字架上,而不是点。
  • 昏迷- 田野边缘附近的星星看起来很细长,就像彗星,而中间的那些是尖锐的光点。

此外,所有反射器均遭受一定的光损失,原因有两个:首先,次级镜子阻塞了一些进入望远镜的光;其次,没有镜子的反射涂层会返回100%撞击它的光 - 最好的涂料返回传入光的90%。

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