天文望远镜基础知识介绍.docx

1、天文望远镜基础知识科普一、 望远镜基本原理与天文望远镜望远镜是一种利用凹透镜和凸透镜观测遥远物体的光学仪器，是通过透镜的光线折射或光线被凹镜反射使之进入小孔并会聚成像，再经过一个放大目镜而使人看到远处的物体，并且显得大而近的一种仪器。所以，望远镜是天文和地面观测中不可缺少的工具。天文望远镜是望远镜的一种，是观测天体的重要工具，可以毫不夸大地说，没有望远镜的诞生和发展，就没有现代天文学。随着望远镜在各方面性能的改进和提高，天文学也正经历着巨大的飞跃，迅速推进着人类对宇宙的认识。二、 天文望远镜的结构下面是天文望远镜的结构图，不是说每一款望远镜都是这样的。有的天文望远镜没有寻星镜，有的在镜筒上还安

2、装了中垂来调节平衡。还有会赠送很多其他的天文配件，比如太阳滤镜、增倍镜（巴洛镜）、更多倍数的目镜。天文望远镜重要部位的作用：1. 主镜筒：观测星星的主要部件。2. 寻星镜：快速寻找星星。主镜筒通常都以数十倍以上的倍率观测星体。在找星星时，如果使用数十倍来找，因为视野小，要用主镜筒将星星找出来，可没那麼简单，因此我们就使用一支只有放大数倍的小望远镜，利用它具有较大视野的功能，先将要观测的星星位置找出来，如此就可以在主镜筒，以中低倍率直接观测到该星星。3. 目镜：人肉眼直接观看的必要部件。目镜起放大作用。通常一部望远镜都要配备低、中和高倍率三种目镜。4. 天顶镜：把光线全反射成90的角，便于观察。

3、5. 三脚架：固定望远镜观察时保持稳定。三、 天文望远镜的性能指标评价一架望远镜的好坏首先看它的光学性能，然后看它的机械性能的指向精度和跟踪精度是否优良。光学性能主要有以下几个指标：1 口径：物镜的有效口径，在理论上决定望远镜的性能。口径越大，聚光本领越强，分辨率越高，可用放大倍数越大。2 集光力：聚光本领，望远镜接收光量与肉眼接收光量的比值。人的瞳孔在完全开放时，直径约7mm。70mm口径的望远镜，集光力是70/7=10倍。3 分辨率：望远镜分辨影像细节的能力。分辨率主要和口径有关。4 放大倍数：物镜焦距与目镜焦距的比值，如开拓者60/700天文望远镜，使用H10mm目镜，放大倍数=物镜焦距

4、700mm/目镜焦距10mm=70倍；放大倍数变大，看到的影像也越大。5 视场：望远镜成像的天空区域在观测者眼中所张的角度，也称视场角。放大倍数越大，视场越小。6 极限星等：是望远镜所能观测到最暗的星等，主要和口径、焦比有关。正常视力的人，在黑暗、空气透明的场合最暗可看到6等星，而70mm口径望远镜的集光力是肉眼的100倍，能看到比6等星再暗五个星等的11等星。因此，衡量望远镜的重要参量是口径。四、 天文望远镜的分类（一） 光学望远镜1609年，伽利略制造出第一架望远镜，至今已有近四百年的历史，其间经历了重大的飞跃，根据物镜的种类可以分为三种：1.折射望远镜：物镜为凸透镜，位于镜筒的前端，来自

5、天体的光线经物镜折射后成像在焦面上，故称为折射望远镜。优点-使用方便，镜体轻巧，便于携带；光轴稳定，维护简单，有利于对地面景物的观测，最适合初学者入门之用。缺点-跟反射式相比较的话，价格比较高（在口径类似的前提下），有色差。不适合于观测深空天体比如河外星系、星云等等2. 反射望远镜：物镜是一个凹的反射镜，位于镜筒的后部，光从镜筒的前端进入镜筒，被反射镜反射后聚焦在镜筒的前端附近。优点-相对折射式望远镜价格低廉，同样价格口径更大、可以看到更多更暗的天体，成像无色差，性价比高。常适合观测月亮和行星，以及那些暗弱的河外星系、星云。缺点-日常维护保养更麻烦，不适合于对地面景观的观测。3. 折反射望远镜

6、：它的前端是一片改正透镜，光线经主镜和副镜的两次反射后在镜筒的后端成像。兼有折射式和反射式的优点，体型最紧凑，非常便于收藏。但是，由于光学系统复杂，各种可能影响观看效果的因素比较多，所以在购买的时候，建议购买信用高的名牌产品。相比之下，折射天文望远镜用途较广，使用方便，比较适合做天文普及工作。（二） 射电望远镜：射电望远镜的原理与卫星电视天线接收器的原理大同小异，它通过接收来自遥远天体的电磁辐射信号，分析其强度，频谱和偏振来进行研究，其研究对象主要是对高能天体观测以及对射电天文谱线的分析。2012年10月28日，亚洲最大的全方位可转动射电望远镜在上海天文台正式落成。这台射电望远镜的综合性能排名

7、亚洲第一、世界第四，能够观测100多亿光年以外的天体，将参与我国探月工程及各项深空探测。（三） 空间望远镜：在大气层外进行天文观测而设计制造的光学望远镜。哈勃空间望远镜是以天文学家爱德温哈勃为名，在轨道上环绕着地球的望远镜，它的位置在地球的大气层之上，因此影像不会受到大气湍流的扰动，视相度绝佳又没有大气散射造成的背景光，还能观测会被臭氧层吸收的紫外线。它于1990年成功发射，弥补了地面观测的不足，帮助天文学家解决了许多天文学上的基本问题，使得人类对天文物理有更多的认识。是天文史上最重要的仪器之一。 哈勃空间望远镜拍到的景象（四）其他波段望远镜：红外、紫外、X射线、伽马射线等五、常见问题是不是放

8、大倍数越大越好呢? 不是的。望远镜的放大倍数要适中才好。实际上，一架望远镜的合理倍率是与望远镜的口径和观测方式相关的：口径大的，倍数可以适当高些，带支架的的可以比手持的高些。一般来讲倍率越大，稳定性也就越差，观察视场就越小、越暗，其带来的抖动也大增加，呼吸的气流和空气的波动对其影响也就越大。为什么说问“望远镜能看多远”是错误的？我们的肉眼就是一台光学仪器，肉眼可以看到220万光年以外的仙女座大星云，但是看不见距离地球最近的太阳系外恒星比邻星（4.2光年）。相信大家已经体会到了吧，说一个光学仪器能看多远是没有意义的，只能说看多清或能看多暗。 使用中应该注意哪些问题？1绝对不能直接用望远镜观看太阳

9、，观看太阳必须通过投影法或有专门滤光措施；2不要把望远镜当做玩具，望远镜是精密光学仪器，要细心使用和维护3不要认为用望远镜什么都能看到，通过望远镜确实能观看到肉眼不能分辨的天体和天体上的细节，但观看效果越好，价格也越高，没有十全十美的望远镜，选择适合自己的最重要；4对于每一台望远镜，都有它合适的放大倍数。超过这个倍数并不能增强分辨能力，反而会使物体变得很暗，难以看清。6080口径的望远镜，合适的放大倍数应小于100倍，200倍的放大倍率几乎什么都看不到。5如果无法在夜空中识别五个以上的星座，就不要着急使用望远镜，因为无法寻找可观测的星星，就只能看月亮；6天文望远镜通常也可以观看风景或动植物，可以很容易得到比双筒望远镜更高的放大倍率。不过使用倍率应在100倍以下，20-50倍最合适。