关于天文望远镜100分!

望远镜的基本原理

望远镜是一种用来观察远处物体的视觉光学仪器。它可以将远处物体的小张角按一定比例放大,使其在图像空间中具有更大的张角,使原来肉眼看不到或分辨不清的物体变得清晰。因此,望远镜是天文学和地面观测中不可缺少的工具。它是使入射的平行光束通过物镜和目镜仍平行出射的光学系统。根据望远镜的原理,一般分为三种。

通过收集电磁波来观察远处物体的仪器。在日常生活中,望远镜主要是指光学望远镜。但在现代天文学中,天文望远镜包括射电望远镜、红外望远镜、X射线望远镜和伽马射线望远镜。近年来,天文望远镜的概念进一步扩展到引力波、宇宙线、暗物质等领域。

在日常生活中,光学望远镜通常是一种圆柱形的光学仪器,它通过透镜的折射,或者通过凹面镜的反射,或者通过放大目镜来聚焦光线进行观察。日常生活中的光学望远镜也被称为“千里镜”。主要包括业余天文望远镜、战区望远镜和军用双筒望远镜。

[编辑本段]引言

常用的双筒望远镜,为了减小体积和翻转倒像,还需要加一个棱镜系统。棱镜系统按形式不同可分为伯翰棱镜系统和保罗棱镜系统,两种系统的原理和应用是相似的。

个人使用的小型手持望远镜不宜使用过大的放大率,一般为3 ~ 12倍。放大倍数过大,成像清晰度变差,抖动严重。12倍以上的望远镜一般用三脚架等方式固定。

使用透镜裁剪镜的望远镜叫做折射望远镜。即使加长镜筒,精密加工镜片,也无法消除色差。牛顿曾经认为折射式望远镜的色差是无可救药的,结果证明太悲观了。1668年,他发明了反射式望远镜,解决了色差问题。第一台反射式望远镜非常小,望远镜中镜子的口径只有2.5厘米,但木星的卫星和金星的盈亏却能看得一清二楚。1672年,牛顿做了一个更大的反射式望远镜,送给了皇家学会,至今还保存在皇家学会的图书馆里。1733年,英国人哈尔制造了第一台消色差折射望远镜。1758年,伦敦的博兰也制作了同样的望远镜。他用不同折射率的玻璃分别制作凸透镜和凹透镜,以抵消它们形成的有色边缘。但是,做一个大镜头并不容易。目前世界上最大的折射望远镜直径为102 cm,安装在亚迪斯天文台。1793年,英国威廉·赫歇尔制作了反射式望远镜。反射器的直径为130厘米,由铜锡合金制成,重1吨。英国威廉·帕森思于1845年制造的反射望远镜,反射镜的直径为1.82米..1917年,美国加州威尔逊山天文台建造了胡克望远镜。它的主镜光圈是100英寸。埃德温·哈勃就是用这台望远镜发现了宇宙正在膨胀这一惊人的事实。1930,德国BernhardSchmidt综合了折射望远镜和反射望远镜的优点(折射望远镜像差小但有色差,尺寸越大越贵;反射式望远镜没有色差,而且成本低,反射镜可以做得很大,但是有色差),做出了第一台折叠式反射式望远镜。

历史

哈勃太空望远镜的想法可以追溯到1946。这台望远镜是在公元1970年设计、建造和发射的,耗资20亿美元。美国国家航空航天局·马歇尔太空飞行中心负责设计、开发和建造哈勃太空望远镜。美国国家航空航天局·戈达德太空飞行中心负责科学设备和地面控制。珀金·埃尔默负责制作镜头。洛克希德公司负责建造望远镜反射镜。

折射望远镜是一种带有透镜裁剪镜的望远镜。有两种:以凹透镜为目镜的伽利略望远镜;以凸透镜为目镜的开普勒望远镜。由于单透镜物镜的色差和球差相当严重,现代折射望远镜一般采用两个或两个以上的透镜组。其中,双镜头物镜应用最为广泛。它由一个由冕玻璃制成的凸透镜和一个由燧石玻璃制成的凹透镜组成,两者距离非常近。它可以完全消除两个特定波长的位置色差,减弱其他波长的位置色差。

当满足一定的设计条件时,球差和彗差也可以消除。由于残余色差等像差的影响,双镜头物镜的相对孔径较小,一般为1/15-1/20,很少大于1/7,可用视场不大。直径小于8 cm的双镜头物镜,可以把两个透镜粘在一起,称为双胶合物镜,有一定间隙的双分离物镜称为双胶合物镜。为了增加相对孔径和视场,可以使用多透镜物镜组。对于伽利略望远镜来说,结构非常简单,光能损失较少。镜筒又短又轻。而且还是正象,但倍数小,视野窄,一般用于剧场镜和玩具望远镜。对于开普勒望远镜来说,需要在物镜后面加一个棱镜组或透镜组来转动像,这样眼睛才能观察到正像。折射望远镜一般采用开普勒结构。因为折射式望远镜的成像质量比反射式望远镜好,视场大,使用维护方便。中小型天文望远镜和许多特殊仪器大多采用折射系统,但大型折射望远镜的制造比反射望远镜要困难得多。因为大口径很难冶炼出高质量的镜片,而且存在玻璃吸光的问题,所以大口径望远镜都采用反射式。

(以下是详细介绍)

伽利略望远镜

物镜是会聚透镜,目镜是发散透镜的望远镜。光通过物镜折射形成的实像在目镜后面的焦点上(靠近人类物镜的后面)。这个像对目镜来说是虚像,所以被目镜折射形成放大的正立虚像。伽利略望远镜的放大率等于物镜的焦距与目镜的焦距之比。它的优点是镜筒短,可以直立,但是视野比较小。将两台低倍率的伽利略望远镜并置在一起,同时用中间的一个螺栓按钮来调节其清晰度的装置,称为“观剧镜”;因为携带方便,经常用来看演出。伽利略发明的望远镜在人类认识自然的历史上起着重要的作用。它由一个凹透镜(目镜)和一个凸透镜(物镜)组成。它的优点是结构简单,可以直接形成一个直立的形象。

开普勒望远镜

该原理由两个凸透镜组成。由于两者之间有实像,分划板安装方便,各项性能优异,所以目前军用望远镜、小型天文望远镜等专业望远镜都采用这种结构。但是这种结构的成像是倒置的,所以中间要加一个直立系统。

有两种类型的成像系统:棱镜成像系统和透镜成像系统。我们常见的前宽后窄的典型双筒望远镜,采用的是双直角棱镜成像系统。该系统的优点是光轴同时折叠两次,大大减小了望远镜的体积和重量。使用一组复杂的透镜来反转图像,这是昂贵的。而俄罗斯20×50三节望远经典单筒望远镜,不仅采用了精心设计的透镜正立系统。

在地球大气层外进行天文观测的大型望远镜。由于它避开了大气的影响,不会被引力扭曲,因此可以大大提高观测能力和分辨率,甚至可以使一些光学望远镜同时进行近红外和近紫外观测。但在制造上也有很多新的严格要求,比如镜面加工精度要在0.01微米以内,所有部件和机械结构要能承受发射时的震动和超重,但要尽可能轻,以降低发射成本。第一台太空望远镜,也被称为哈勃望远镜,于1990年4月24日由美国发现号航天飞机送入距地面600公里的轨道。其整体形状为圆柱形,长13m,直径4m。前端是望远镜,后半部分是辅助仪器,总重量约11t。望远镜有效口径2.4米,焦距57.6米。观测波长从紫外的120 nm到红外的1200 nm,费用为15亿美元。原设计分辨率为0.005,是地面望远镜的100倍。但由于制造上的一个小疏忽,直到最后一天仪器才出现了较大的球差,严重影响了观测质量。1993 12月2日~ 13日,美国“奋进”号航天飞机搭载7名宇航员,成功为哈勃更换了11部件,完成了修复工作,创造了人类在太空修复大型航天器的历史。成功修复的哈勃望远镜将继续提供10年的宇宙深度信息。1991年4月,美国发射了第二架太空望远镜,这是一种观测伽马射线的装置。总重量17吨,功耗1.52瓦,信号传输速率17000比特/秒,携带4组探测器,角分辨率5′~ 65438。其使用寿命约为2年。

双子座望远镜

双子座望远镜是美国主导的国际设备(包括美国50%,英国25%,加拿大15%,智利5%,阿根廷2.5%,巴西2.5%),由美国大学天文联合会(AURA)实施。它由两台8米望远镜组成,一台在北半球,一台在南半球,进行全天时系统观测。主镜采用主动光学控制,副镜采用倾斜镜快速校正,红外区通过自适应光学系统将接近衍射极限。

太阳望远镜

日冕是围绕太阳的一层薄而微弱的外层大气,结构复杂,只有在日全食发生的短时间内才能欣赏到,因为天空中的光线总是从各个方向散射或扩散到望远镜中。

1930年,法国天文学家利奥研制的第一台日冕仪器诞生了。这种仪器可以有效地遮挡太阳,散射的光非常少,因此可以在太阳照耀的任何一天成功地拍摄日冕的照片。此后,世界观测日冕逐渐出现。

日冕仪只是太阳望远镜的一种。20世纪以来,由于实际观测的需要,出现了各种太阳望远镜,如色球层望远镜、太阳塔、组合式太阳望远镜、真空太阳望远镜等。

红外望远镜

红外望远镜接收来自天体的红外辐射的望远镜。形状和结构与光学反射镜相似,有些可用于红外观测和光学观测。而红外观测的终端设备与光学观测完全不同,需要调制技术抑制背景干扰,需要干涉方法提高其分辨率。红外观测成像与光学成像也有很大不同。因为地球大气层只有7个狭窄的红外线“窗口”,所以红外望远镜经常被放置在高山上。世界上比较好的地基红外望远镜大多安装在美国夏威夷的莫纳克,这里是世界红外天文学的研究中心。凯克望远镜,建于1991,是最大的红外望远镜。其口径为10米,光学和红外两用。此外,红外望远镜可以安装在高空气球上。气球上的红外望远镜最大口径为1米,但效果堪比地面上一些口径更大的红外望远镜。

即时重放

即时重放-高性能数字成像望远镜。

被主流科技媒体评为“百项科技创新”之一。由于其结构简单,成像清晰,可以用较小的机身长度实现超长焦的效果,配合先进的数码功能,可以实现更清晰的摄像和录像功能,大大拓宽了望远镜的应用领域,可以广泛应用于侦查、观鸟、电力、野生动物保护等方面。

数码望远镜还具有拍照、录像、图像传输等功能。传统望远镜的长时间观察可能会引起眼睛不适,但数字望远镜的用户可以通过液晶屏轻松放大。如果显示屏太小达不到要求,他们可以通过电视接口直接连接电视或mp4,甚至可以通过usb线直接连接电脑,实现在线录制或图像传输。当然,视频的流畅度和色彩远不如自然色彩。即便如此,作为高端望远镜,数码望远镜也提供了舒适的直接观测功能!

数码望远镜有拍照的功能,可以保存人生过程中很多难忘的瞬间。在美国,这款产品广受体育教练、球探、猎鸟者、野生动物观察者、狩猎爱好者以及任何摄影师和摄像师的青睐。在国内,这方面做的最好的是watchto系列的遥控拍摄设备,尤其是WT-20A系列和30B系列。目前国内很多公安、军警、野生动物保护都利用了数码望远镜的优势,并将其应用到工作中,尤其是公安部门,可以方便地远程拍照取证。

内置5100万像素coms传感器的数码相机。它可以快速简单地从静态高分辨率照片(2594*1786)切换到30秒连续摄影。这将确保你得到最好的结果。照片和视频存储在内存或sd卡中,无需安装其他软件即可观看、删除、用电视观看或下载到电脑中。目前主要流行的光学部分的放大倍数有35倍和60倍,并且可以在高倍和低倍之间切换!Windows 2000、XP或Mac不需要驱动程序。Windows 98/98SE需要安装驱动程序)。

马克苏托夫望远镜

中国入境标志苏托夫望远镜

外文词条Maksutov望远镜

工作?杨哲视界

1940年初苏联眼镜商马克苏托夫发明了一种折叠式反射望远镜,因此得名。荷兰眼镜商鲍尔斯(Bowers)也几乎同时独立发明了类似的系统,因此有时被称为马克苏托夫-鲍尔斯系统(Maksutov-Bowers system)。

马克苏托夫望远镜的光学系统类似于施密特望远镜,由一个凹球面反射镜和一个加在前面校正球差的透镜组成。矫正透镜为球面,其两个面的曲率半径相差不大,但具有相当的曲率和厚度,透镜为弯月面,所以这种系统有时称为弯月面系统。适当选择透镜两侧的曲率半径和厚度,可以使弯月透镜产生足够的球差来补偿凹球面镜,同时满足消色差条件。通过适当调整整个系统中弯月透镜与球面镜之间的距离,可以校正彗差:马克苏托夫望远镜光学系统的像散很小,但场曲比较大,必须采用符合焦平面的曲面底片。弯月形透镜的第二表面的中心部分可以研磨成具有较长曲率半径的球面(也可以是胶合透镜),以形成具有所需相对孔径的Maksutov-Caseglin系统,或者弯月形透镜的中心部分可以直接镀铝,以形成Maksutov-Caseglin系统。Maksutov望远镜的主要优点是:系统内所有表面均为球面,易于制造;在相同的孔径和焦距下,镜筒长度比施密特望远镜短。缺点是:与同型号施密特望远镜相比,视场略小;弯月形透镜的厚度比较大,一般是光圈的1/10左右,对使用的光学玻璃要求比较高,限制了光圈的增加。

目前,最大的马克苏托夫望远镜在苏联阿巴斯的图马尼天文台。弯月透镜孔径70cm,球面镜直径98cm,焦距210cm。

[编辑本段]常用参数

1.放大倍数:一般以目镜视角与物镜入射角的比值作为望远镜放大倍数的指标,但通常用物镜焦距与目镜焦距的比值来计算,表示望远镜对景物放大的程度。比如放大倍数为100倍的望远镜,表示用这个望远镜在距离观察者100米处观察景物的效果,而不使用望远镜直接在距离观察者100米处观察。

2.视场角(field of view)标注的是产品在1000m处的可视场景范围,比如126m/1000m,这就意味着望远镜可以观测到离观测者1000m处的视场。

3.入瞳直径

4、瞳孔直径

5.解决

6.黄昏系数由德国蔡司光学公司出版。反映了不同口径、不同放大率的望远镜在暗光下的观测效率。计算方法:望远镜放大率和孔径的乘积是平方。

7.显示距离

8.光轴平行度

9、喜欢倾斜

[编辑此段]最望远镜

最大的望远镜

望远镜的大小主要是通过口径来衡量的。为了更仔细地研究和观测天体,寻找更暗的天体,人们多年来一直在努力提高望远镜的口径。但是不同的望远镜对口径的要求不同。现在世界上最大的反射式望远镜是苏联1975年建造的6米望远镜。超过了美国帕洛马山天文台的5m反射望远镜,30年来一直被称为“世界之最”。它的旋转部件总共800吨,比美国的重200吨。1978年,一台组合直径为4.5m的美国多镜望远镜投入试运行。这台望远镜由6台相同的Ka seglin望远镜组成,每台望远镜的直径为1.8m。六个望远镜围绕中轴线呈六边形排列,六束光束会通过一个平面镜汇聚到一个六面合束器上,然后六束光束会汇聚到一个* * *相同的焦点上。多镜望远镜具有口径大、镜筒短、占地面积小、成本低等优点。目前最大的光学望远镜是凯克望远镜,直径10米。

目前世界上最大的折射望远镜是安装在德国陶登贝格天文台的施密特望远镜,校正孔径为1.35m,主镜孔径为2 m..德国的折射望远镜也超过了美国最大的施密特望远镜。望远镜上美国的两个“世界第一”相继被拿走。

最早的望远镜

世界上最早的望远镜是意大利科学家伽利略在1609年制造的。因此,它也被称为伽利略望远镜。这是一架折射望远镜。他用一个凸面的作物镜和一个凹面镜作为目镜,所以他观察到的是一个正像。在谈到世界上第一台望远镜时,伽利略说:“现在多亏了望远镜,我们已经能够使天体比亚里士多德离我们近三四十倍,因此我们可以分辨出天体上许多亚里士多德没有看到的东西;别的不说,光是太阳系的这些黑子,他是绝对看不到的。因此,我们对待天体和太阳应该比亚里士多德更有把握。”

【编辑本段】与望远镜相关的英文缩写

英文字母的型号有时在不同的望远镜品牌中有不同的含义。一般来说,以下内容很容易识别:

(1) CF:中央对焦

(2) ZCF:传统的波罗棱镜,具有左右扩展和中心聚焦。

(3) ZWCF:比第(2)项多一个“超广角”(W)

(4) CR:伪装橡胶外壳

(5) BR:黑色橡胶防震外壳

(6) BCF:黑色,中央对焦

(7) BCR:黑色伪装橡胶外壳

(8)红外:轻质铝外壳

(9) IF:左右眼分别对焦。

(10) WP:充氮防水型。

(11) RA:附橡胶防震保护。

(12) D:德国棱镜、屋脊棱镜(直筒)

(13) HP:高眼点

(14) SP:超高分辨率

(15) ED:超低色差镜头

(16) AS:非球面透镜

(17)变焦:具有可变放大率的变焦镜头。

(18) WF:广角视野

【编辑本段】如何选择望远镜?

目前国内市场上出售的望远镜种类繁多,令人目不暇接。但总的来说可以分为以下几个方面:根据产地不同,有外国(日本、美国、德国等。)和国内(广东、浙江、四川等。);根据品牌不同,有仙力福、宝龙、德宝、樱花、Kengo、金三角等。,根据用途不同,有变倍镜、防水镜、夜视镜;根据放大倍数不同,有低放大倍数(2-5倍,多见于玩具产品)、中放大倍数(7-10倍)、高放大倍数(15-70倍)。

当人们购买双筒望远镜时,价目表上往往会有几个阿拉伯数字。那么这些数字说明了什么技术参数呢?下次面试举个例子。比如标有10× 50 mm5,表示放大倍数为10倍,物镜直径为50 mm,视场为5度(即1000处视场为87.4米)。可能有人认为技术参数的数量越大越好,其实不然。放大倍数与视野宽度成反比,即放大倍数越大,视野宽度越小,不利于搜索。物镜直径和进光量越大,光线不足时的分辨能力越强,但这必然导致望远镜体积增大,不利于携带。说到这里,你可能会觉得无所适从,但只要能取长补短,你也能买到称心如意的望远镜。在这里我给大家一些建议,供大家选购望远镜时参考:

第一,如果你想在海上或者海边旅行,请不要忘记买一个防水望远镜(特别推荐美国产的德宝近海系列7×50mm防水望远镜)。

第二,如果想出去观光,可以买一个有变焦功能的小望远镜。

第三,如果你打算在那些可以远距离看到但无法近距离探索的危险区域打猎,那就买一个高倍的望远镜。

第四,如果你想长期打猎或旅行,你最好买一个变倍望远镜。现在解释一下它的用法。因为变倍望远镜可以从低倍逐渐调到高倍,所以应该先用低倍大视场粗略搜索,再用高倍小视场仔细观察。

[编辑此段]望远镜的维护

1.确保望远镜存放在通风、干燥、清洁的地方,防止发霉。如果可能的话,在望远镜周围放上干燥剂,并经常更换。

2.镜片上残留的脏点或污渍要用专业的镜布轻轻擦拭,以免划伤镜面。如果需要清洁镜面,要用脱脂棉蘸取少许酒精,从镜面中心向镜面边缘一个方向擦拭,不断更换脱脂棉球,直至清洁干净。

3.望远镜是一种精密仪器。不要在望远镜上猛砸、称重或做其他暴力动作。

4.非专业人士不要试图自行拆卸望远镜,清洗望远镜内部。

高端望远镜