天文望远镜入门知识Word下载.docx
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买望远镜时通常可以选择低倍、中倍和高倍目镜。
不要因为看了广告中小望远镜可以有好几百倍的放大率而兴奋。
太高的放大率只会使你看到的更少而不是更多，因为过分放大的图象将会变得昏暗而且不清晰。
有一个规律是望远镜的最高放大率可以取以毫米表示的望远镜口径的两倍。
当然如果望远镜的有效口径被光圈减小，那最大的可用放大率也要相应减小。
大气本身限制了我们可以使用的最高的放大率，因为空气使恒星和行星的图象变得不稳定，这称为大气宁静度。
不管你有多大的望远镜，在普通的地面观测点最大的可用放大率是300倍。
放大率再高，目镜只会放大大气的变形效果，产生一个没用的“沸腾”的图象。
望远镜和照相机一样都有f值，望远镜的焦距是光从主镜到目镜的距离。
望远镜的焦比是焦距除以其口径。
例如望远镜的口径是100毫米，焦距是800毫米，其焦比为f/8。
焦距不是关键因素，但它决定了望远镜最适合观测的目标。
例如，喜欢观测星云、星系等深空天体的人爱用f/4至f/6的望远镜，而其他喜欢观测月亮和行星的人爱用f/7或更高的望远镜。
4、安装
小折射望远镜的最简单的安装方式是地平式，望远镜可以在水平方向和垂直方向上运动。
为把天体目标保持在视野里，必须同时在两个方向移动。
大一些的望远镜都配备赤道装置。
它安装时要仔细一些，需要把极轴指向北天极，就在北极星附近。
赤道装置价格贵一些，但也有其优点，为克服地球自转而把目标保持在视场中，只须将望远镜绕极轴一个方向旋转就行了。
近几年道布森装置越来越流行了。
它造价低，易搬运，可作为赤道装置的替代品。
它是变了形的地平装置，对低倍数、大视野的反射望远镜来说跟踪并不十分重要，道布森装置尤其适合。
百货公司和邮购商经常会提供非常不稳定的、简陋的桌面三脚架。
没有任何理由去买一个摇晃的三脚架，用它你无法仔细看任何东西，尤其是在有风的时候。
还要记住舒适和易用是至关重要的，如果不得不跪下来伸长脖子看，那你肯定不会喜欢用它。
大部分小折射望远镜都有减速装置，通常是配备有韧性把手的齿轮连到轴上。
这样通过旋转手柄就能跟踪目标。
但要注意如果减速装置不灵活的话，反而会带来麻烦。
较昂贵的跟踪装置配有电机，跟踪目标很轻松，这一点在观测行星时是非常有用的。
5、目镜
目镜是需要购买的最重要的附件。
不管主镜的质量有多好，如果目镜的光学质量不行，那望远镜的性能会大大降低。
目镜是可更换的，根据不同的焦距产生不同的放大倍率。
目镜上标有数字，例如25mm，这表示了它的焦距。
焦距越大，放大率越低，但（通常是）视野越宽阔。
低倍率最适合于观测昏暗的、弥散的目标，例如彗星、星云和星系，而高倍率最适合于观测月球、行星和双星。
望远镜的放大倍数等于主镜的焦距除以目镜的焦距。
因此同一个目镜在主镜焦距长的望远镜上能提供更大的放大倍数。
天文爱好者可以接受的最便宜的目镜是凯尔涅（Kellner）目镜，它的可用视场可达45度。
厄尔弗目镜（Elfer）和阿尔无畸变目镜（Orthoscopic）价格贵一些，但光学质量较好。
（译者注：
冉斯登目镜价格更便宜，在低价位的望远镜中很常见；
双对称目镜，也叫普罗素目镜是比较容易购买到的、性能很不错的目镜，关于目镜的详细介绍，可以参见《天文爱好者》2000年第2、3期的文章。
）
人们第一次通过天文望远镜观察物体时，常常奇怪于图象时上下颠倒的。
其实这是望远镜的基本特性，用于白天观察的望远镜都加了附加的透镜或正像棱镜。
对于天体目标来说正像反像没有多大差别，因此天文学家已经习惯于这种上下颠倒的图象了。
一些小折射望远镜还提供天顶棱镜，使图象上下正确，但左右仍是反的，观察月亮和行星时要记住这一点。
如果你是将望远镜通过窗户向外看，那象质不好可别认为是目镜的问题，室内外的的温差会引起空气的湍流，这会使星光变形。
6、寻星镜
望远镜的主镜筒上应配有小一点的寻星镜。
寻星镜是一个低倍数的望远镜，用来使主镜找到观察的目标。
典型的寻星镜放大率6倍，口径30毫米，记位6*30。
便宜的器材通常配有5*24的寻星镜，这些寻星镜都加了光阑，使有效口径减小到10毫米。
这种寻星镜除了能找到最亮的目标，别的什么也找不到。
7、检验你的望远镜
有几种简单的方法检验望远镜的质量。
判断支架的稳定性，可以轻敲镜筒，图象的晃动应在3-5秒内停下来。
通过在三脚架下悬挂重物，可以减小震动，提高稳定性。
检验望远镜光学质量的唯一方法就是观察一颗恒星。
这必须在能见度非常好的夜晚，等望远镜达到户外空气的温度（一般需要一个小时）后再进行。
使用最大可用的放大率，检验一颗中等亮度的恒星的图象质量。
调焦非常好时，星象应是一个点，或是一个非常小的圆面，周围有一些很暗的圆环。
但在能见度差的时候，即使用质量好的望远镜也达不到这一点。
把图象在焦点的两边散焦，他都应变成亮的圆面。
当然如果是反射望远镜还会看到副镜的影子。
如果图象不能很好地调焦，在焦点的两边看起来都是一条小短线，那这架望远镜的光学质量就有毛病，这称为像散。
8、双筒镜---初次购镜的理想选择
有许多宇宙中的美景，例如银河繁星，昴星团和毕星团，神秘的彗星，它们只能在低倍率、大视场的双筒镜中才能真正很好地欣赏。
双筒镜紧凑、简单，是最便于携带、易于使用的设备。
双筒镜上一般都标有数字，例如8*40，7*50，10*50。
第一个数字是放大率，第二个数字是以毫米表示的主镜口径。
一般的观测用7*50或10*50的双筒镜都行。
如果觉得50毫米口径的镜子太重，也可以选用40或30毫米的。
除非有特殊用途，不要使用12倍以上的双筒镜，因为它很难拿稳。
变倍的双筒镜也不要用，因为它们通常视场狭窄，光学质量也不好。
好的双筒镜在镜片表面都镀有彩色的增透膜，这跟无反射眼睛上的膜一样，可以增加光的透射率，增大图象的亮度。
有一些邮购的双筒镜为节约成本而使用了太小的棱镜，这严重影响了视场。
从主镜一端往里看，可以看见光路中的一些圆圈。
如果圆圈不完整或是矩形的，表明有一部分光线损失了。
有一些便宜的双筒镜甚至在镜筒中做了凸起部分，好象里面有棱镜，而实际上没有。
它们使用的是单透镜，并且光路是直的，放大率和视场都非常有限。
9、最好的望远镜是
什么是最好的望远镜？
最简单的答案是：
它应该是你会最经常使用的望远镜。
易于安装，使用简单，便于携带，这些都是应该考虑的问题。
除非确实证明你能出去并能找到平整的观测场地，否则不要急于更换更大的设备。
而且，可以与你附近的天文社团联系，他们在选择和使用仪器方面会给你提出建议。
10、安全忠告
很多望远镜都带有目镜虑镜。
它们可以使月亮、太阳和亮行星的光变得柔和。
但不幸的是这些虑镜有许多质量不好，而且太阳虑镜尤其可能带来危险。
在汇聚的太阳光的加热作用下，它们很容易炸裂（译者注：
本人也犯过类似的错误，很危险），而这是绝对应该避免的。
没有衰减的太阳光会在瞬间造成永久的失明。
观测太阳的唯一安全方法是将它投影到一块白板上。
即使有虑镜，也绝不要直接通过主镜或寻星镜观察太阳。
反射望远镜如何调光轴
很多爱好者在使用反射式望远镜，特别是近年来越来越多的爱好者开始使用大口径、短焦距的抛物面牛顿式反射望远镜。
说到望远镜的光学性能，人们比较关心的是主镜的口径及表面精度，而对于是否将反射镜的整个光学系统调整到最佳状态，似乎并没有给予足够的重视。
很多同好都不知道如何让调试自己的光轴，特地在网上找了些文章，给大家分享下。
反射望远镜光轴校准的重要性
如果你拥有了一架反射望远镜，并且主镜是短焦距抛物面的，当你满怀希望投入观测，却发现像质平平，甚至恒星都不能聚成一个点，一定会非常失望。
这个时候先别急着换镜子，你拥有的可能是一架很不错的望远镜，问题仅仅出在镜片装配上。
经过对望远镜光轴的重新调整，望远镜里展现出的可能是完全不同的景象。
抛物面反射镜的成像有个特点：
在光轴上成像很完美，几乎没有像差，但偏离光轴就会有明显的彗差（星点带了小尾巴）。
在光轴上，使用一般视场的目镜，视场中心的星点是很锐利的，实际上视场边缘的像差也不易察觉。
而如果在光轴外，整个视场中的星点可能都不实，而且离光轴越远这种现象越严重。
怎样才算调好光轴了？
反射镜的光学系统中有两个光轴：
物镜光轴和目镜光轴。
主镜（物镜）光轴平行于主镜筒的轴线，经过副镜（小平面镜）；
目镜光轴垂直于主镜筒轴线，也经过副镜。
当两个光轴都经过副镜上的同一点，且被副镜反射后两条轴线完全重合，也就是成了一个光轴，那么光轴就算调好了。
在缺乏检验仪器时，可以通过实际观测来判断光轴是否调好。
找一个空气质量好的晴朗的晚上，用望远镜的最高倍率（用毫米表示的主镜的直径数）看一颗恒星（如果没有赤道仪则可以看北极星）。
把星点放在目镜视场中心（以减少目镜带来的像差），仔细调整焦距，从焦点外调到焦点，然后调到焦点内。
如果光轴调整的很好，可以看到如下图所示的从左到右一系列图象（图中的圆环是光的衍射引起的，散焦后实际上还会看到副镜及其支架的影子，图中没有画出）。
在焦点上星像是否凝结得很实、很细、很锐利，散焦后衍射环是否是同心圆，这些都反映了望远镜的像质。
如果散焦后可以看到几圈衍射环，但不象上图中那样完美，四周均匀地带有一些“毛刺”，这说明反射镜面的精度稍差，但光轴调整的还是好的。
如果散焦后星点变成了一个小的扇形，而且在目镜视场中移动星象，扇形的发散方向不变，这说明望远镜的光轴需要调整了。
光轴调整步骤及辅助工具
光轴调整可按如下步骤进行：
调节目镜调焦筒，使之垂直于主镜筒轴线
调节副镜，使之位于主镜筒轴线上
调节副镜，使之位于目镜调焦筒正下方
调节副镜指向，使目镜光轴经副镜反射后指向主镜中心
调节主镜指向，使其光轴与目镜光轴重合
以上只是调光轴的大致方法，具体操作的过程中会有一些问题，有时很难控制精确度。
这里首先介绍几个辅助工具：
带双十字线的窥管：
管的外直径同目镜接口直径，管的一端加盖，盖的正中心挖2mm直径的圆孔，管的另一端用白色棉线对称地拉上双十字线，两线间距3～4mm。
管长用如下方法确定：
从目镜调焦筒中放入窥管（窥孔在外），窥孔一端与目镜调焦筒外端口平齐，双十字线一端大约距副镜20～30mm即可。
做窥管的材料不限（如果你使用的是31.7mm目镜接口，可以考虑用柯达胶卷的黑色包装盒来制作做），关键是插入目镜调焦筒后要稳固，不能晃动太大。
双十字线要拉正，相交处的小正方形与窥孔的连线应该是目镜调焦筒的轴线。
主镜中心定位点
剪一片直径5mm的黑纸，用两面胶准确地粘在物镜的正中心。
（因为主镜的中心区域并不参与成像，所以这个黑点不会有负面影响）
主镜筒开口处十字线
在主镜筒开口处用粗线拉十字线，要求两线相互垂直，交点过主镜筒轴线。
（在主镜开口处拉上十字线可能会影响对副镜的操作，所以最好标记出十字线与镜筒的四个交点的位置，觉得十字线碍事时可以先把它拆下来，必要时再重新拉上。
这三个工具制作并不复杂，但你很快会发现它们很有用。
借助它们，现在我们可以开始一步一步地调整望远镜光轴了。
0.预调主镜指向
取下副镜，调节主镜后面的螺栓，直到从镜筒开口前看过去，十字线交点、物镜中心黑点、十字线交点在物镜中所成的像三者成一条直线时，表明主镜指向基本正确。
（下面专门有一步是调主镜的，预先加这一步操作可以使下面的操作更容易。
调节目镜调焦筒，使之垂直于主镜筒
将窥管装入目镜调焦筒中，从窥孔中观察，可以看到从窥孔到双十字线的连线（实际就是目镜调焦筒轴线）再延长，会与主镜筒壁交于某一点，标记出这一点，用尺子测量其位置，再参考目镜调焦筒在镜筒的位置，我们就可以判断出目镜调焦筒是否与主镜筒垂直。
取下窥管，装上副镜，大致调节副镜指向，使眼睛从目镜调焦筒中可以看到经副镜反射所成的主镜的像，同时也应该可以看到副镜和主镜筒开口处的十字线经两次反射后所成的像。
从这些像中我们可以看出副镜和十字线的相对位置，如果副镜的圆心和十字线交点重合，说明副镜位于主镜筒轴线上，否则就需要做相应的调节。
从目镜调焦筒方向看进去，副镜显然已经位于调焦筒的下方，但经过这样看精度无法保证。
此时，装入窥管，眼睛从窥孔看到的，最外圈是窥管的内壁（双十字线现在不起作用，可以不管），中间是副镜。
副镜的外圆轮廓和窥管的内壁轮廓如果是同心圆，说明满足要求，否则要在主镜轴线方向调节副镜。
（如果因窥孔太小、光线太暗而看不清楚，可以在与窥管正对的主镜筒内壁垫上一张白纸；
如果窥管太细，看不到副镜的外圆轮廓，可以把窥管往外抽或缩短其长度。
在上一步的基础上，一面用眼睛从窥孔中观察，一面调节副镜指向，直到主镜在副镜中所成的像的外圆轮廓、副镜的外圆轮廓二者同心。
用手电筒照亮窥管的双十字线，眼睛从窥孔看进去，可以看到双十字线、主镜的中心点所成的像以及双十字线经两次反射所成的像。
调节主镜背后的螺栓，使上述三者同心。
至此，反射镜光轴调节完毕。
下面给出从窥孔中所能看到的图象，以供参考。
上述各个调节步骤中，根据副镜支架的不同设计，下一步操作会对前一步的结果带来或多或少的影响，所以必要时可以返回前面的操作，可能要有几次反复，最后才能得到满意的结果。
第一次调节会费一些工夫，一旦调好后，只要副镜支架稳固，以后的工作就轻松得多，即使为了运输而将主镜重装，一般只需调节主镜后的螺栓就行了，借助于窥管，可以很快将望远镜调整至最佳状态。
补充说明
一般认为光轴与副镜的交点在副镜的中心。
在长焦距的望远镜中可以认为如此，但在大口径、短焦距的牛顿式反射望远镜中，副镜的尺寸也较大，副镜长边的两端到目镜的距离已经不能再近似认为是一样的了，请看下面的示意图：
光轴相交于副镜的B点，而不是副镜中心所在的A点。
这相当于副镜从中心位置向主镜方向和远离目镜的方向都有一个位移。
这两个方向的位移量可以用如下公式计算：
位移量=副镜短边长/（4*主镜焦比）
例如我的望远镜副镜短边长35mm，主镜焦比为5，则两个方向的位移量都是1.75mm。
如果有此类短焦距的望远镜，需要把这种情况考虑进去。
计算出位移量，在上述第2步调节中，应让副镜稍稍远离目镜方向；
在第3步调节中，当我们看到副镜的外圆轮廓和窥管的内壁轮廓是同心圆时，实际上副镜已经向主镜方向有了位移，不需再额外做调节了。
天文望远镜的脚架台
望远镜的架台一般可分为地平式支架和赤道式支架二大类。
一、地平式支架
地平式支架是望远镜架台中最简单的一种结构形式。
它有二根互相垂直的旋转轴系，一根在铅垂方向，叫垂直轴，也即是方位轴，另一根位于水平面内，叫水平轴，也即是高度轴。
高度一般有0～±
90。
度盘，而方位则往往有0～360。
度盘。
如果跟踪天体周日运动（天体的方位与高度都随时在变化），必须同时二根轴旋转，且二根轴的旋转速度也分别需要不断地变化。
因此，在普及望远镜中地平式装置多不采用，仅在以下情况下采用：
第一种情况是观测彗星及人造卫星的专用望远镜。
为了方便地目视搜寻彗星，彗星搜寻者习惯于使用地平式装置，有的甚至将观测椅和寻彗镜设计成一体以减少观测者的疲劳。
在专业或业余拦截观测人造卫星的仪器中，由于人造卫星运动速度快而大部分采用地平式装置。
其中为全国各人造卫星观测站配备的广角望远镜和人卫打印经纬仪都采用地平式装置。
此外一些流星雨观测者，也有将流星雨的拍摄装置设计成地平式的。
第二种情况是为了降低成本，也为了能兼顾地面观测方便而设计成地平式。
此类往往用于价廉的天文望远镜，特别是采用一些木制脚架。
爱好者自制望远镜时，为了方便制作而大都采用地平式，且高度及方位二根轴往往仅能手动。
地平式望远镜的优点是结构简单，基架稳定，圆顶随动控制较易，且价格也在同等口径时较低。
随着电子计算机的普及，地平坐标与赤道坐标换算的软件精度越来越高，因此，地平式装置日益被天文工作者所接受。
大型望远镜中也有采用。
二、赤道式支架
赤道式支架有二根互相垂直的轴系，一根轴和地球自转轴平行，也即它和地平面的交角等于当地的地理纬度。
此轴是"
赤经轴"
或称"
极轴"
。
它是跟踪轴，望远镜在跟踪天体周日运动时，回绕其转动。
对于普及型天文望远镜中，往往设计有电动跟踪装置，此跟踪轴的转速是24h一转，也即150/h，或15'
/min。
另一根轴叫"
赤纬轴"
对于某一特定天体观测，望远镜可同时旋转赤经和赤纬两根轴系，而对于恒星等天体观测，往往只要赤经轴跟踪即可（赤纬仅在找星时旋转）。
因此，在普及型望远镜中，很多将赤纬轴转动设计成手动的。
由于跟踪天体仅要赤经轴以相同的方向和速度旋转，十分方便。
这也就是在普及型天文望远镜中，绝大部分采用赤道式装置的原因。
赤道式支架有德国式、英国式、摇篮式、马蹄式及叉式等许多种。
在普及望远镜中，对于赤道式装置，应用最多的是德国式与叉式。
1、德国式赤道仪
德国式装置是在普及型天文望远镜中应用最广泛，也是在赤道式装置中最早被采用的型式。
它外形美观，结构稳定，而且没有观测盲区它使用方便，可加接不同的附属设备而较易调整赤经和赤纬平衡，因而它往往被采用于镜筒较长的折射望远镜及牛顿式望远镜中，也用于其它反射或折反射望远镜中。
它既用于固定式望远镜，也用于便携式望远镜。
但由于"
平衡座"
给安装和携带增加了一定的困难，限制了它在便携式望远镜中的应用。
2、叉式赤道仪
叉式装置也叫"
美国式装置"
始用于19世纪。
它的极轴上端连接一个叉形架，而赤纬轴系连接在叉架上。
它不需要平衡锤，结构紧凑，对称性好，在镜筒不长的折反射望远镜中多采用这种装置。
对于便携式望远镜，轻便、稳定的优点特别明显。
但它不易调平衡，不易换接不同的接收器，更不能随意换镜筒，再加上有观测盲区而在镜筒较长的望远镜中不宜采用。
赤道仪的使用方法
追踪因日周运动而移动的天体,最简单的方法是使用赤道仪式台架,确实比经纬仪方便得多。
只要明白了使用的要领,作目视观则或照相均会产生很好的效果。
晚间的星空,以北天极和南天极联机的自转轴为中心,每日旋转一次,称为日周运动。
在赤道仪的台架上,把极轴（或称赤经轴）向北天极延长（在南半球时向南天极）,就能简单地追踪星星的移动。
换句话说,让赤道仪的极轴和地球的地轴平行,这个作业称为极轴调整,使用赤道仪时绝不能忘记,事先要与极轴对准平。
赤道仪的台架分为附有赤经、赤纬微动杆的,以及附装极轴马达追踪式两种。
附有微动杆的比经纬台的星星追踪方便,但须连续手动以便继续追踪,如果预算许可,最好是采用马达追踪式,会方便得多。
必须调整赤道仪赤纬轴和极轴全体的平衡。
如果平衡状态调节良好,固定螺丝放松时镜筒会静止,赤道仪的运转就会很圆滑,使用起来很平稳。
近年生产商在高级的赤道仪加进了GOTO功能，使用者可以指令望远镜自动指向观察目标。
但耗电量大，野外观星时要携带大型蓄电池。
赤道仪的种类有很多。
业余天文爱好者最常用的赤道仪有两种：
分别是德国式及叉式赤道仪。
德国式赤道仪适合折射、反射及折反射望远镜。
而叉式赤道仪一般配合折反射望远镜使用。
叉式赤道仪比德国式优胜的是不须要平衡锤，减轻仪器重量，方便野外观星。
但是业余级数的叉式赤道仪稳定性不及德国式赤道仪。
博冠系列望远镜用的赤道仪是德国式的赤道仪（如图）。
那我们就主要讲讲德国式赤道仪的使用方法吧！
（一）赤道仪简介
肉眼可见的天体,用寻星镜就可对准,赤道仪之作微调跟踪之用。
而深空天体就必须利用赤道仪的时角、赤纬度盘才能找到。
赤道仪有三个轴：
1．地平轴。
垂直于地平面，下端与三脚架台连接，上端与极轴连接，有地平高度刻度盘。
绕地平轴旋转可调整望远镜的地平方位角。
2．极轴。
一端与地平轴相连，上下扳动极轴可调整地平高度角。
另一端与赤纬轴成90º
角连接，装有时角度盘，用于望远镜指向的时角（赤经）调整。
3．赤纬轴。
与极轴成90º
相连，上端与主镜筒成90º
相连，以保证镜筒与极轴平行。
下端连接平衡锤，装有赤纬度盘，用于望远镜指向的赤纬度调整。
（二）对准、观测深空暗天体
第一步：
极轴调整。
使望远镜极轴和地球自转轴平行，指向北天极。
1．主镜与赤道仪、三角架连接好，把有“N”标志的一条腿摆在正北方。
调整三角架高度，使三角架台水平。
2．松开极轴（赤经轴）制紧螺钉，把主镜旋转到左边或右边。
松开平衡锤制紧螺钉,移动平衡锤,使望远镜与锤平衡。
把望远镜旋回上方，制紧螺钉。
3．松开地平制紧螺钉，转动赤道仪，使极轴（望远镜）指向北方（指南针定向），制紧螺钉。
4．松开极轴与地平轴连接制紧螺钉，上下扳动极轴，使指针对准观测地点的地理纬度（例：
济南地理纬度为+36.6º
即北纬+36.6º
）,制紧螺钉。
5．松开赤纬轴制紧螺钉，转动望远镜使其与极轴平行（亦即与当地经线圈平行），制紧螺钉。
6．从望远镜（或调好光轴的寻星镜）中观看北极星是否在视场中央，如有偏差，则需对极轴的地平方位角，地平高度角作精细调整，直至北极星在视场中央不再移动。
7．拧动时角刻度盘，零时（0h）对准指针；
拧动赤纬刻度盘，90º
对准指针（有的在出厂时已经固定好90º
或0º
）。
至此，您的望远镜就与地球自转轴、观测点子午面完全平行。
任凭地球转动，望远镜始终都对着北极星。
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