天文望远镜原理及使用.doc

天文望远镜原理及使用 天文学家使用天文望远镜, 发现了好多好多的天文奥妙, 天文望远镜有那 几种? 所谓的牛顿望远镜是什么样的望远镜? 如何使用天文望远镜? 这些都 是我们想知道和了解的, 并且使用天文望远镜来看星星, 做个业余的天文学 家. 为什么要用望远镜看星星呢? 我们人类使用眼睛直接看星星, 在最好的环境下, 仅能看到约6 等的星 星, 而且通常是恒星, 至于星云星团星系 ,大都看不到. 为什么仅能看到6等的星星呢? 那是因为我们人类的眼睛不够大, 感亮度略差,能力有限所致.天文望远镜的面积比人类眼睛的瞳孔大太多了, 它能帮助我们收集更多的星光, 并将星体放大, 藉此看到星星更细的构造, 研究星星, 以解开宇宙之谜. 天文望远镜种类 1. 折射式天文望远镜 最早期的天文望远镜是折射式, 它由简单的透镜所组成, 以今天的 眼光来看, 质量是很差的, 但它却帮助伽利略看到了土星的光环, 木 星的四大卫星, 以及银河的星光是由无数的星星所组成的天文发现. 经过不断的改良与进步, 折射式天文望远镜的物镜, 已由早先的单 镜片, 进步到双镜片, 乃至于几乎全消色差的三镜片式复合透镜, 品 质大大的提高, 看星星也不再有彩色的影像存在. 目前最流行的折射 式天文望远镜, 口径是6 公分到20公分, 而全世界最大的折射望远镜 口径有101 公分 2. 反射式天文望远镜 著名的物理学家牛顿先生, 发明了反射式望远镜, 它的构造简单, 主要是由底部的一面反射镜和另一组次镜所组成. 由于反射镜片研磨 容易, 光线又不通过镜片内部, 价钱比同口径的折射镜片便宜好多, 所以成为天文望远镜的主流. 现在一般人常使用的大小, 约为10到40 公分之间, 而现在世界上最大的一台, 有效口径高达10公尺, 它是由 36片镜片所组成. 3. 折反射式天文望远镜 折反射式天文望远镜是在镜筒前端装上一片修正镜, 再加上反射镜 和次镜所组成. 它具有口径大, 焦距长, 筒身短的优点. 望远镜的性能: 1. 倍率: 透过天文望远镜看地上的风景或月亮, 物体好像变的好近了, 同时 也可以看见月亮表面许许多多的坑洞, 这是因为望远镜有放大的功能. 望远镜的倍率是如何计算的呢 ?倍率是由物镜的焦距除以目镜的焦 距, 以下列表示 物镜的焦距 焦距 = 目镜的焦距 在倍率的计算中, 通常物镜的焦距是固定的, 而变换不同的目镜, 就可以使用多种不同的倍率观测星星. 放大倍率越大, 看到的范围就 越小. 2. 集光力 望远镜的另外一个重要的性能是集光力. 集光力是表示望远镜收集 光线的能力. 聚光能力的大小, 是由天文望远镜的口径大小来决定, 口俓越大, 集光能力就越强, 可以看到更暗的星星 . 3. 解析力 解析力是分辨物体清楚与否的能力, 它跟口径大小有关. 望远镜的 口径越大, 解析力就越好. 4. 极限星等: 星等越大, 代表星星越暗, 一台天文望远镜能看到多暗的星星是有 一定的限制, 所以每台天文望远镜, 都有这一台望远镜的极限星等. 譬如说, 一台望远镜只能看到13等的星星, 它就看不到15等的星星. . 望远镜结构 主镜筒: 主镜筒是观测星星的主角, 借着更换不同的目镜, 我们可以尽情的 将星星看个够. 寻星镜: 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, 可没那么简 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. 目镜 : 如果一部天文望远镜缺少了目镜, 就没有办法看星星. 目镜的功用 在于放大之用. 通常一部望远镜都要配备低, 中和高倍率三种目镜. 赤道仪 : 赤道仪是一种可以跟踪星星, 长时间观测星星的装置. 赤道仪有许 多种形式, 我们经常看到的是德国式的赤道仪 .赤道仪分成赤经轴和 赤纬轴, 其中重要的是赤经轴. 在使用上, 必须先将赤经轴轴心对准 天球北极点, 当找到星星之后 ,开启追踪马达, 锁住离合器, 即可追 踪星星. 为了方便赤经轴对准北极星, 在赤经轴中心装置了一支小望 远镜, 叫做极轴望远镜. 在赤经和赤纬轴上, 有大和小微调, 它们的功用是在于找辅助找星 星之用. 追踪马达 : 赤经追踪马达可以驱动赤经轴, 以跟地球自转相同的角速度逆向转 动, 跟踪星星, 将星体长时间保持在视野中观测. 此外 ,也可以利用 较快的速度寻找欲观测的星星 ,以及增减速来做天文摄影的功能. 赤纬追踪马达的功用是当观测中的星体偏离视野中心, 寻找星体和天 文摄影时, 做调整及修正之用. 一般赤道仪应有赤经马达, 若需要长时 间的摄影, 就同时需要赤经和赤纬马达. 三脚架台和脚架: 三脚架台是承接赤道仪和镜筒, 以连接脚架用的, 脚架是承载望远 镜和赤道仪, 并且做为一种使用的支柱. 小型赤道仪通常使用三脚架 , 较重的赤道仪, 则为单柱脚. 赤道仪控制盒和电源: 赤道仪要能运转, 就必须要使用电源, 驱动追踪马达工作. 一般可 携带型式的赤道仪, 都要购置干电池或蓄电池, 适合野外山区的使用 . 赤道仪的控制盒设计有许多种功能, 如此才能观测星体, 寻找星体 和从事天文摄影等的需求. 天文望远镜的使用: 天文望远镜应该如何使用呢? 以下为一参考的步骤. 1. 配合要架设的望远镜筒 , 预先调整三脚架的长短高度, 使目镜座达到某一高度, 以利观测上的舒适 2. 将整部望远镜架设好, 主镜筒装上低倍率目镜, 装上控制盒和电源. 3. 调整赤经赤纬两轴的平衡. 4. 将寻星镜和主镜筒光轴调整平行. 5. 调整水平, 利用极轴望远镜的功能, 将赤经轴轴心对准北极点. 6. 开启追踪马达, 暂时不要锁上离合器. 7. 松开大微调, 转动望远镜, 利用寻星镜, 配合星图, 寻找出要观测的 星体, 找到之后, 并锁住大微调. 8. 观看主镜筒目镜中的星体, 利用小微调将星体移入视野中心, 随即锁 住追踪马达的离合器. 若是因时间差异, 致使星体偏离视野中心, 再 利用控制盒上的按钮, 修正使星体回到视野中心. 9. 更换不同目镜 , 再次调焦 , 以不同倍率, 仔细观测星体. 10.想要观测下一星体, 松开离合器 , 松开大微调钮 . 11.重复 7 9 的步骤, 继续观测其它星体. 天文望远镜的一般保养和保管: 1. 不使用望远镜时, 应该将望远镜架设起来放置, 不要放置在箱子中, 以避免长霉菌. 架设后, 要用塑料布或套子, 将望远镜盖起来, 以防 止灰尘. 2. 若发觉镜筒和赤道仪等表面有明显的灰尘, 可以用干净的布擦去灰尘. 3. 经常使用的望远镜, 结合的螺丝容易有松动的现象, 若发觉有此现象 , 可以自己使用工具适当的锁紧. 4. 若反射镜片上沾有太多的灰尘或长霉, 可以将物镜座拆下, 利用软毛 的水彩笔, 以中性的洗碗精轻轻清洗, 并小心拭去水珠, 再装回镜筒 并调整光轴后使用. 5. 若折射镜片灰尘多了, 可以以清洗相机镜头的清洁液 ,仔细轻轻擦去灰 尘. 6. 若目镜镜片沾有油质或灰尘, 也可以利用清洗相机镜头的清洁液, 轻轻 仔细地擦去灰尘和油质. 7. 经常使用的赤道仪, 咬合的齿轮若有明显的隙动现象, 可以自己动手 修理或送修. 8.