望远镜的光学系统,广义上基本上分为折射式,反射式,折反射式,运动望远镜几乎都是折射式,天文望远镜则各种系统都很常见。 在实际应用中,由于运动望远镜几乎都是折射式望远镜,并且为了有效降低系统长度和便于携带,大多数运动望远镜都有棱镜系统,按照国际流行的分类方法,运动望远镜的实际分类是按照棱镜系统划分,而天文望远镜,观察镜则按照广义的光学系统分类。 本站望远镜的光学系统沿用目前国际流行的分类方法,共分为六种典型结构: 折射式 普罗棱镜式 屋脊棱镜式 复合棱镜式 牛顿反射式 折反射式 以下是各种光学系统原理及特点的简单解释: 一、运动望远镜的光学系统 运动望远镜几乎都是折射式,除了某些特殊产品,为了有效降低系统长度和便于携带,大多数运动望远镜都有棱镜系统,较常见的有屋脊,普罗棱镜。 屋脊望远镜 采用屋脊棱镜,优点是体积紧凑,便于日常携带使用,缺点是棱镜形状复杂,成本较高。 屋脊望远镜优点: ●重量轻,体积紧凑,便于日常携带使用 ●外形美观 屋脊望远镜缺点 ●棱镜复杂,加工成本高,同等口径价格高 ●大口径规格体积优势不再明显 ----------------------------------------------------- 普罗望远镜 采用直角棱镜,优点是棱镜简单,较低成本即可达到较佳效果,缺点是体积相对比较大。 普罗望远镜优点: ●结构简单,成本低 ●同等价格一般光学性能较好 普罗望远镜缺点 ●同等口径产品体积重量相对屋脊大 ●体积不能做得很小 二、天文望远镜的光学系统 折射望远镜 折射望远镜采用透镜作为主镜,光线通过镜头和镜筒折射汇聚于一点,称为"焦平面"。 长期以来,折射望远镜的薄壁长管结构外观,和百年前伽利略时代无太大区别,但现代的优质光学玻璃、多层镀膜技术使您可以体会伽利略从未梦想过的精彩天空。 对于希望简便的机械设计、高可靠性、方便使用的人来说,折射式望远镜是很受欢迎的设计。 因为焦距由镜管的长度决定,通常超过4英寸口径的折射望远镜将变的非常笨重和昂贵,这在一定程度上限制了折射望远镜的经济口径,但对于更喜欢操作的易用性和通用性的初学者,折射望远镜仍然是是一个很好的选择。 因为具有宽广的视野,高对比度和良好的清晰度,折射望远镜同时也是受欢迎的热门选择。 折射望远镜优点: ●易于设置和使用 ●简单和可靠的设计 ●很少或不需要维护 ●观测月球、行星、双星表现出色,尤其是较大口径的产品 ●易于地面观景 ●不需要第二反射镜或中心遮挡,具有高对比度 ●具有较好的消色差设计,和极好的APO高消色差、萤石设计规格 ●密封的镜筒避免了空气扰动图像并保护光学镜片 ●物镜{yj}固定式安装,无需校正 折射望远镜缺点 ●大口径规格比较昂贵 ●较重,长度和体积比同等口径和焦距的牛顿反射或折反望远镜更大 ●增大口径的成本因素限制了商业产品的{zd0}尺寸,经济的设计大多为中小口径产品 ●存在一些色彩畸变(消色差双胶合透镜) ----------------------------------------------------- 牛顿反射望远镜 牛顿反射望远镜采用一面凹面镜作为主要物镜,光进入镜筒的底端,然后折回开口处的第二反射镜,再次改变方向进入目镜焦平面。 目镜为便于观察,被安置靠近望远镜镜筒顶部的侧方。 牛顿反射望远镜用镜子替换昂贵笨重的透镜收集和聚焦光线,从而使您的每一分钱提供更加多的光线会集的力量。 牛顿反射望远镜系统使您能拥有焦距长达1000mm而仍然相对地紧凑和便携的望远镜。 因为主镜被暴露在空气和尘土中,牛顿反射器望远镜要求更多维护与保养。 然而,这个小缺点不阻碍这个类型望远镜的大众化,对于那些想要一台价格经济,但仍然可以解决观测微弱,遥远的目标的用户来说,牛顿反射望远镜是一个理想的选择。 由于光学系统的原理,牛顿望远镜的成像是一个倒像,倒像并不影响天文观测,因此牛顿反射望远镜是天文学使用的{zj0}选择。通过正像镜等附加镜头,可以将图像校正过来,但会降低成像质量。 牛顿反射望远镜优势 ●和折射和折反望远镜,同样口径成本{zd1},因为大口径的反射镜比透镜的生产成本低很多。 ●紧凑合理,便携性好,焦距可达1000mm以上 ●由于焦比普遍较短(f/4到f/8),具有{zy1}的微弱深空天体观测性能,例如遥远的星系、星云和星团, ●较好的月球和行星的观测性能 ● 较好的深空天体摄影性能(但不是很方便,难度大于折反望远镜) ●由于采用反射镜作为主镜,无色差 牛顿反射望远镜缺点 ●一般不适合地面应用 ●由于第二反射镜的遮挡,相对折射望远镜略有光线损失 ----------------------------------------------------- 施密特-卡塞格林望远镜(Schmidt-Cassegrain) Schmidt-Cassegrain望远镜在光学叫的Catadioptrics类别。 折反望远镜使用反光镜和透镜的组合“折叠” (反射)光路和形成图象。 有二个普遍的设计: Schmidt-Cassegrain(施密特-卡塞格林)和Maksutov-Cassegrain(马卡苏托夫-卡塞格林)。 在施密特-卡塞格伦系统,光通过薄的非球面校正透镜进入镜筒,然后接触球面主镜。 被球面主镜反射的光线折回镜筒开口中部的第二反射镜,然后再次被第二反射镜反射,光线通过镜筒内部中间的管子聚集在目镜形成图象。 在世界各地被销售在3。5”以上的口径的望远镜,折反望远镜是现代应用最普遍和最多的光学设计。 折反望远镜结合透镜和镜子的优点并消灭他们的缺点,可以同时提供折射型望远镜的高清晰和对比,以及反射型望远镜的低色差。 折反望远镜的平均焦比f/10,因此大多类型足够满足摄影需要。 因为所有光学元件都被牢固的安装和校准,他们也是更加容易维护。 折反望远镜提供了聚光力、长焦距、便携和经济性的{zh0}组合。 施密特-卡塞格林优点 ●{zj0}全能望远镜设计 ●结合反射镜和光学透镜双方优势并同时xx其弊端 ●优良光学影像,高锐度和较开阔的视场 ●优秀的深空天文观测性能 ●很好的月球、行星和双星观测性能 ●优秀的摄影和地面观景性能 ●焦比一般约为f/10 ●封闭设计降低空气气流对图像的扰动 ●非常紧凑和便携 ●使用方便 ●耐用和几乎无需维修 ●相对同等口径折射望远镜,大口径时具有更合理成本 ●最多才多艺型望远镜 ●比其他类型的望远镜有更多配件 ●在所有望远镜类型中近焦能力{zh0} 施密特-卡塞格林望远镜缺点 ●比同等口径的牛顿反射镜更昂贵 ●由于第二反射镜的遮挡,相对折射望远镜略有光线损失 ----------------------------------------------------- 马卡苏托夫-卡塞格林望远镜 马卡苏托夫-卡塞格林望远镜也属于折反类型,他和施密特-卡塞格林具有相似的优点处和缺点。 它使用一个厚实的有很大曲率的半月型改正透镜,和一个第二反射镜(第二反射镜者通常是改正透镜上的一个镀铝的圆点),马卡苏托夫望远镜一个典型的特点是第二反射镜非常小,因此相对施密特望远镜而言,马卡苏托夫望远镜行星观测的性能更好。 马卡苏托夫-卡塞格林望远镜优点(与施密特-卡塞格伦比较) ●较小的第二反射镜遮挡,因此观测行星对比度和细节略有增加 ●制造更便宜 ●长焦距,可以获得较高的放大倍率用于观测行星 马卡苏托夫-卡塞格林望远镜缺点(与施密特-卡塞格伦比较) ●由于使用了厚重的半月校正透镜,重量略重 ●超过90mm口径,达到热稳定的时间将增加 ●焦距长度较长导致较小视场。 |