望远镜杂谈.doc_第1页
望远镜杂谈.doc_第2页
望远镜杂谈.doc_第3页
望远镜杂谈.doc_第4页
望远镜杂谈.doc_第5页
已阅读5页,还剩35页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

望远镜杂谈望远镜杂谈之一(不包括天文望远镜) 一. 望远镜的规格和参数。 1. 物镜口径和放大倍数。 望远镜的物镜口径用毫米数字来表示,放大倍数是一个数字。如一具望远镜标有50*10的字样,表示它的物镜口径为50毫米,放大倍数是10。一般而言,口 径越大,望远镜的光学性能越好,但望远镜的价格和重量也直线上升。口径3 0毫米以下称为小口径,30毫米到50毫米称为中口径,50毫米以上为大口径。放大倍数一般为6,7,8,10,12 ,15,16,20及以上。买望远镜的一个误区是认为倍数越大越好,其实不然,倍数越大,望远镜的视场越小,寻找目标,特别是活动目标越困难,再则手持望 远镜时,倍数越大,手臂和身体晃动的影响也越大。所以综合考虑,7*35,8*4 0,10*50这几种望远镜是首选。 2. 出瞳直径出瞳直径这个参数非常重要,但却往往被人忽视。实际上出瞳直径有点象照相机镜头的最大光圈,它决定望远镜像场的明亮程度。出瞳直径=物镜口径/放 大倍数,出瞳直径越大,望远镜像场越明亮,越适合在昏黑暗环境下使用。但人眼睛的瞳孔直径为3毫米至7毫米,出瞳直径比3毫米小的望远镜,其像场看上去还 不如人肉眼看的亮堂,出瞳直径比7毫米大的望远镜,从望远镜目镜出来的一部分光线没能射进瞳孔中,白白浪费掉,所以细心的人会发现,大部分望远镜的出瞳直 径在3毫米到7毫米之间。如 7*35,8*30,8*24,8*40,7*50, 10*50,8*56,9*63等等。如果你是一位天文爱好者,那么应选口径在50或50以上,出瞳直径在5毫米到7 毫米的的望远镜。不增加物镜口径的情况下,一味的追求放大倍数,将减少望远镜的出瞳直径,使望远镜的性能变坏。将望远镜的物镜对着光亮处,从目镜端看去, 有一个圆型小亮斑,这个圆型小亮斑的直径,就是望远镜的出瞳直径,你可以用尺子测量出它。市场上现有一些望远镜,花花绿绿的,胡乱标注放大倍数,你要是测 量出望远镜的物镜直径和出瞳直径,就能计算出放大倍数,从而不上当受骗。 3. 视场角度(Real Field Angle of View,日文叫“实视界”)视场角度就是望远镜的所观察到的目标的角度范围,如2.5度,8.2度,6度等等。还有一些望远镜用另外的方法标注视场角 度,如114m /1000m,或393Ft./1000Yd。114m/1000m表明如望远镜距离景物1000米,视场内景物的最大宽度为114米。 393Ft./1000Yd表明如望远镜距离景物1000 码,视场内景物的最大宽度为393英尺。因为1度的正切(tg)值约为0.0175,所以标注视场为114m/1000m的望远镜,换算成角度表示视场角 度是:114/17.5=6.51度。标注视场为393Ft./1000Yd的望远镜,因为1码=3英尺,换算成角度表示视场角度是:393/ (17.5*3)=7.5度。一般而言,望远镜的放大倍数越大,其视场角度角度越小。天空中满月的视角约为0.5度,所以你可用在望远镜视场中能容纳几个 满月的方法,估算出望远镜的视场角度。 4. 像场角度(这大概是我自己发明的汉语词,英文为Apparent Field angle of Vi ew,日文叫“见挂视界”)像场角度这个参数也往往被人忽视。有的望远镜看上去像是从一个细管子里看物体,很别扭;而有的望远镜看上去却视野开阔,很舒 服,很重要的原因就是望远镜的像场角度不同。像场角度是指望远镜像场相对于人眼所张开的角度。实际上,像场角度=视场角度*放大倍数。如果望远镜的像场角 度在65度及以上,则此望远镜称为广角望远镜,或说此望远镜有广角目镜。用广角望远镜观察,给人以很舒服的感觉。广角望远镜比同放大倍数的非广角望远镜能 看到更广阔范围的东西,但其像场的边缘有较大的变形。广角望远镜一般标注有Wide Angle或W的字样。但用家可以用这里介绍的方法自己计算一下,以免上当。 在我以后的望远镜杂谈之二的帖子里,我将给大家谈谈望远镜的棱镜,镀膜的其他参数,并且介绍一些我拥有或接触过的望远镜。 望远镜杂谈之二 5.棱镜系统常见的日常用望远镜的光学成像系统是开普勒系统,既物镜和目镜都是凸透镜,成像为上下左右颠倒的倒像 棱镜系统的作用是将倒像正过来。从原理上棱镜系统分为普罗棱镜(Prrro Prism)和屋脊棱镜(Roof Prism)。普罗棱镜易于生产,并且比较便宜。采用普罗棱镜的双筒望远镜由于两个镜筒间距较宽,所以在观察近距离物体时立体感强一些。屋脊棱镜体积小, 结构紧凑,所以做出的望远镜体积小,便于携带。区分两种棱镜系统很容易,如果望远镜的目镜和物镜在一条直线上,它就是采用了屋脊棱镜。好的望远镜的棱镜系 统应该镀膜。从制作棱镜的材质上分,有两种光学玻璃:BK-7和Bak-4。BK-7比较廉价,常用在低档的望远镜上,较高级的望远镜采用BAK-4。将 望远镜对着明亮背景,从目镜端离望远镜一尺距离左右,观察它的出瞳亮斑,如果亮斑是一个清晰明亮的圆斑,就是Bak-4玻璃的棱镜;用BK-7玻璃做棱镜 的望远镜,出瞳亮斑的四周是模糊不清的,亮斑好像被切成方型。 6. 镀膜坛子里都是玩相机和镜头的高手,望远镜镜头的镀膜的重要性我不必多说。国产的望远镜与国外相比差距很大。高档的望远镜应是全表面多层镀膜(FMC,Fully Multi-Coated),即望远镜的物镜,目镜和棱镜系统的各个光学折射反射表面均多层镀膜。 7. 出瞳距离出瞳距离是指能够看清整个视场时,眼球与目镜之间的距离。(照相机里的远视点取景器的定义与之差不多)对于戴眼睛的人,望远镜的出瞳距离应在12毫米以上,否则带来不方便。 望远镜杂谈之三:国内市场上的几种望远镜 几种在国内市场可以买到的望远镜。 一 俄罗斯望远镜 俄罗斯望远镜一般具有不错的光学素质,其最大特点是用料扎实,镜身是金属的,BK-4棱镜,玻璃镜片。可以说性价比很高,我用过的8*30,10*50,20*60的都不错。我在这里向大家介绍两款: 1. 12*40, 七八年前我在本地,北京,满洲里的俄罗斯物品市场遇到过,可惜当时囊中羞涩,我至今因未能收藏到此镜而遗憾!此镜的特点是光学素质上等,并且体积,重量,口径和放大倍数都比较适中。 2. 20*60, 此镜大部分是单筒的,这几年也开始有双筒镜。但我认为双筒镜的体积重量都有点太大,不便携带。本镜的最大特点是采用了广角目镜,视场角竟达七十多度,在望远镜中实属少见。但此镜的没有三角架接孔,有时带来不便。 俄罗斯望远镜的缺点是个体差异较大,镀膜质量平平,成像有些偏黄色,一般都多多少少有一些装配上的小毛病,这些小毛病通常没太大关系。但如果你要买的双筒 望远镜的两个镜筒的光轴不平行,应坚决退货。近几年市场上充斥着许多劣质望远镜,往往自称是俄罗斯望远镜,本人水平有限,搞不清它们的来龙去脉,这些劣质 望远镜一般有如下特点,我说出来供各位看官明查。 1) 光学质量极差。我不必多说,你要是看过较好望远镜,互相对比之后,就一目了然。2)胡乱标注望远镜的参数,特别是放大率,竟高达50,60,100多,甚 至更多!去迎合一般人喜欢高倍望远镜的心理。3) 棱镜系统采用廉价的BaK-7玻璃。4)镀膜反光很强,并且在镀膜往往有镰刀斧头,CCCP和其他一些图案,对于镀红膜的产品,商家还宣称是“夜视望远 镜”。5) 镜身为塑料材料,花花绿绿的。我所接触过的俄罗斯望远镜,为金属材料黑色镜身。这些劣质望远镜统统为垃圾产品,劝你不要购买使用,除非你不爱惜自己的眼 睛! 二 俄罗斯单筒变倍望远镜 灰色金属镜身,有三角架接孔。口径50毫米,放大倍数20-30变倍,参考售价人民币260元。作为一种高倍的变焦望远镜,它的光学素质好的出乎意外。它 很适合观察固定目标,如天体,建筑物,巢中的鸟卡,射击靶等等。用它来看月亮简直是一种美的享受!你也可以用它看太阳,但千万千万要加遮光片,最容易找到 的遮光片你猜是什么?-计算机软盘片!哈哈。2008年8月1日在兰州,2009年7月22日在武汉,上海有日全食,你收下此镜等着吧! 三 西安爱安光学有限公司的望远镜 该公司的望远镜商标是奥仪牌(AOI),我有8*40和10*50两具,广角目镜,镀膜比俄罗斯望远镜好,但棱镜为Bak-7玻璃,有点遗憾。我觉得它们在国产望远镜里算很好的了。该公司网址: , 该网址不容易进,得多试几次。 四 常州光学仪器厂的望远镜。 该厂生产的15*50望远镜,最大的特点是金属镜身充氮密闭和双目独立调焦,这些是高档望远镜的特征之一。有兰膜和红膜两种。喜欢探险,航海的人可收进, 它在恶劣环境下的表现,是不会令你失望的。参考售价人民币900元。厂家地址:江苏省常州市兰陵路36号,邮编:213001,电话:0519- 6653117望远镜杂谈之五 几种外国望远镜 一 卡尔.蔡司望远镜 望远镜的顶级品牌!小时候在委托商店柜台里有一具蔡司望远镜,售价200元,我不知隔着玻璃看了多少次。在加拿大亲手试了试8*56望远镜。其造型典雅庄 重,拿在手中有种凝重的感觉,我推测是用黄铜做镜身,还有准广角目镜,屋脊棱镜,防溅水的镜身,T*镀膜,. 唉! 面对着蔡司产品,能说什么呢?唯一的考虑就是孔方兄是否帮忙了! 售价约1500加拿大元。 二 CELESTRON 的望远镜 该公司是生产望远镜的大家,我试过其名下的Ultima系列有两款产品:8*56和9*63双筒镜。特别是9*63那款,有点复古造型,令人爱不释手。 BK-4棱镜,全多层镀膜,呈琥珀紫色,看上去清澈深邃。唯一的不足不是广角目镜。光学素质没的说,用厂家的话来说:“不会漏掉任何细节”。参考售价约 550加拿大元。网址: 该公司产品在香港有代理,你可从网页上查出。 三 NIKON 的望远镜 我试过的是该公司的ACTION系列的两款望远镜:8*40和10*50。令我惊奇的有两点:一是NIKON 公司竟有如此低价位的产品;二是低价位的产品竟有如此不俗的表现。稳重的镜身,广角目镜,BK-4玻璃的棱镜,优质的肚膜,清晰明亮的视野,总之,不辱 NIKON的品牌。参考售价:200加拿大元。 浅谈双筒望远镜 作者?姜晓军? ? 扫描整理插图?覃 育 (如本文作者认为本站侵犯了版权,请马上通知本站,本站会在接到您的通知后的两天内将本文撤下。) 双筒望远镜(以下简称“双筒镜”)具有成像清晰明亮,视场大、携带方便、价格便宜等优点,很适于天文爱好者用来巡天和观测星云、星团、彗星等面状天体。在 晴朗无月的夜晚用双筒镜观测时,可见在广阔的视场之中繁星密布,偶尔有一、两朵星云、星团点缀其间,令人心旷神恰。如果你过去一直使用高倍率、长焦距的天 文望远镜,也许还没有意识到自己已经失掉了很多观测的乐趣,那么请试用一下双筒镜,你一定会被视场中平时未曾欣赏过的美景深深的陶醉。由于双简镜有着广泛 的用途,所以在市场上它的品种繁多,性能也相差很大。 双筒镜采用的是折射系统,可分为伽利略式和开普勒式两种。伽利略式双筒镜结构简单,光能损失小、镜筒较短、价格也较低,但是,它的放大率一般不能超过6 倍,放大率再增加,视场就会迅速减小,视场边缘变暗。成像质量也会下降,所以这种双筒镜用得较少。现在常见的是开普勒式双筒镜,它的视场比伽利略式的大, 而且成像更加清晰,但开普勒式双筒镜成的是倒立的像,为了得到正像,在它的光路中加有转像棱镜或转像透镜,这些转像装置在地面观测中是必不可少的。但像的 倒正对天文观测来说无关紧要,不过正像望远镜可以给初学者找星带来方便。 光学性能 表示望远镜性能的参数有6个,它们是口径、放大率、视场、相对口径、极限星等和分辨本领。介绍这6个参数的书籍和文章很多,本文不再赘述,这里只结合双筒镜的特点作一简单说明。 双筒镜的口径、放大率和视场一般都标在镜身上。口径和放大率用两组数字表示,例如“1050”表示这架双筒镜的放大率为10倍。口径是50毫米;再如 “71535”表示放大率在7倍至15倍之间可调,口径是35毫米。放大率和口径是反映双筒镜性能的最重要的参数。选购时要特别注意。用于天文观测 的双筒镜应选择口径大一些的,这样可以看到更多的天体。那么放大率是否也是越大越好呢?不是的。放大率的选择要根据观测的需要来确定。当口径相同时。用较 高的放大率可以看到较多的恒星,但对于星云之类的面状天体来说,在低放大率时看起来却比高放大率时更亮些。而且随着放大率的增高,视场还会变小。与天文望 远镜相比,双简镜的优势就在于它的视场大和适于观测面状天体,所以用于天文观测的双筒镜放大率不宜过高。 现在市场上常见一种变倍双筒镜,它的放大率在一定范围内可连续变化,这样它便具有厂多架定倍双筒镜的功能,使用起来比较方便。变倍双简镜的缺点是视场小,结构复杂。成像质量不如定倍率的双筒镜。 视场是反映望远镜性能的另一个重要参数。与天文望远镜不同,双筒镜的视场经常不以“度”作单位给出,而是给出在1000米(码)处能看到的景物的最大宽 度。如“131m/1000m”或“393Ft./1000Yd。”表示用这架双筒镜能看到1000米(码)处的景物的最大宽度为131米(393英 尺)。天文爱好者都习惯使用角度来表示视场的大小,它们之间很容易换算。对于上面的第一个表示式,视场: 13117.57.5 考虑到1码等于3英尺,对第二个表示式,视场: 39352.57.5 双筒镜的视场是由棱镜和目镜的设计决定的。口径和放大率相同的双筒镜视场往往不同,大视场能给观测带来不少方便。但视场边缘的像质往往较差,价格也较贵。 双筒镜的相对口径(即口径与物镜焦距的比值)比一般的天文望远镜大,而面状天体在望远镜中的亮度与相对口径的平方成正比,这就是双筒镜比天文望远镜适于观 测面状天体原因。在许多双筒镜的说明书中经常提到“出瞳直径”。它是相对于入瞳直径(即望远镜的口径)而言的,它是由物镜汇集的光束进入观测者时的直径。 在数值上等于物镜直径与放大率的比值,如1050的双筒镜出瞳直径就是50mm/105mm。出瞳直径越大成像越亮。人眼瞳孔直径在完全黑暗的时候 最大,为7毫米,所以出瞳直径不应大于7毫米,否则一部分光线就会因为无法进入瞳孔而白白损失掉。一般来说。用于天文观测的双筒镜出瞳直径在7毫米左右为 宜。通常认为750型双筒镜最适于天文观测,它的出瞳直径为7.1毫米,成像清晰明亮,视场较大,一般为670,而且重量轻,易于手持观测。随着年龄 的增加,瞳孔的最大直径会逐渐变小。30岁左右时为6毫米,40岁以上一般只有4.55毫米。这时使用1050的双筒镜较合适。 望远望的极限星等m和分辨率的理论值分别为 m=2.1十51gD 140D (其中D为以毫米为单位的望远镜的口径,的单位为角秒)。但是由于双筒镜的放大率较低及观测时调焦不准、大气抖动等原因,极限星等和分辨本领都达不到理 论值。双筒镜的这两个参数制造商一般没有给出,使用者最好能自己动手测一下,这对于更好的利用双简镜很有帮助。在晴朗无月的夜晚,当昴星团上中天时,用双 筒镜能看到的图l中最暗的恒星的星等就近似等于它的极限星等。用双筒镜刚能分开的双星中两子星的角距即为它的实际分辨本领。双星的数据可参阅有关星表。 出瞳距离 出瞳距离是能够看清整个视场时眼睛与目镜的最后一片镜片间的距离。它的大小对于戴眼镜的近视患者非常重要,虽然摘掉眼镜重新调焦后仍能看到清晰的像,但当 需要用肉眼和双筒镜反复交替观测星空的时候就很不方便了。另外戴散光眼镜的人如果摘掉眼镜,无论怎么调焦也是无法看到清晰的像的。 要戴着眼镜看清整个视场,出瞳距离予少应为1415毫米。当出瞳距离少于8毫米时,即使不戴眼镜的人使用起来也会感到不方便。 增透膜 当光线由空气进入玻璃或由玻璃进入空气时,大约有5被反射掉。双筒镜每个镜筒的物镜、棱镜和目镜加在一起,一般有1016个与空气接触的表面。如果这 些表面未经任何处理,那么入射光线因反射就要损失50左右。为减少这种有害的反射,现代的折射望远镜在各光学表面都镀有单层或多层增透膜。多层增透膜的 材料是氟化镁。单层增透膜只对一种特定波长的光有最佳增透效果,对其他波长的光增透效果稍差,它可使每个表面光的反射减至1.5,如用于双筒镜的所有表 面,光的透过率可超过80。好的多层膜每个表面光的反射率只有约0.25,如用于双筒镜的所有表面,光的透过率可达9095。 一般情况下,目视望远镜的单层增透膜对5500埃的黄绿光增透效果最佳,因为人眼对这种光最敏感。远离这一波长的蓝光和红光的反射就多一些,因此我们看镀 了单层膜的镜片是蓝紫色或红色的。镀多层膜的镜片呈淡淡的绿色或暗紫色,太厚的单层膜看起来也会呈现出绿色,已经发现国外有的制造商以此来充作多层膜,不 过它反射出的光线比真正的多层膜要强得多。 有人会觉得大口径的双筒镜即使镀膜质量差一些也没关系,它的口径可以弥补光线的损失。其实不然,双筒镜内部各表面的反射光会形成杂散光,降低景物的反差, 使像变得模糊不清,在日光下观察阴影中的物体时,这种现象尤为明显。在镀膜质量差的双筒镜中消失在眩目的光辉里的目标,用镀膜质量好的双筒镜就很容易看 到。 根据质量不同,增透膜可分为以下几种,它们一般都标在镜身明显的位置上。 CoatedOptics(镀膜):因为没有一家正规的制造商出售完全不镀膜的双筒镜,所以这实际是一种最低级的增透膜。它只表示至少在一个表面上镀有单层增透膜,通常是在两个物镜和两个目镜的外表面镀膜,而内部的镜片和棱镜都没有镀膜。 FullyCoated(全表面镀膜):所有的镜片和棱镜表面都镀了单层膜,但如在目镜中使用了光学塑料镜片,则可能并未镀膜。 Multi-Coated(多层镀膜):至少在一个表面上镀有多层膜,其他表面可能镀了单层膜,也可能根本没镀膜,通常只在物镜和目镜的外表面镀多层膜。 FullyMulti-Coated(多层全表面镀膜):所有的表面部镀有增透膜,一些制造商在所有的表面都镀了多层膜,而另外一些只在部分表面镀多层膜,其他表面仍镀单层膜。 增透膜质量的好坏与双筒镜的成像质量关系甚大。在选购时要认真加以鉴别。 棱镜系统 开普勒式双筒镜一般靠转像棱镜得到正像,常用的如下两种: 普罗棱镜(PorroPrism)最常用的一种棱镜。用普罗棱镜的双筒镜较宽,两块物镜的间距大于目镜的间距,这样在观察近处物体时立体感强。有些紧凑的 双筒镜采用倒置的普罗棱镜,物镜的间距小于目镜间距,立体感也就减弱了。普罗棱镜易了制造,比同等光学质量的屋脊棱镜便宜。 屋脊棱镜(RoofPrism)体积较小而且可以使物镜和目镜位于一条直线上,因此常用于极紧凑的双筒镜。与普罗棱镜相比,屋脊棱镜有两个主要的缺点,一 是光线的损失多,成像较暗;二是对装配精度要求高,难于制造,价格也较贵,制造精良的屋脊棱镜在性能方面可以赶上但不会超过普罗棱镜。 可用于制造棱镜的光学玻璃型号很多。廉价的双筒镜常用BK-7玻璃。较高级的用Bak一4玻璃。对着明亮的背景(如天空)观察双筒镜的出瞳,如果像的四周被“切掉”了,它用的就是BK-7玻璃;Bak-4棱镜可以看到边缘清晰而明亮的圆形。 调焦方式 折射望远镜常用的调焦方式有外调焦和内调焦两种,让目镜沿光轴方向相对于物镜运动,称为外调焦,外调焦的优点是简单,像质较好;但是仪器的外型尺寸较大, 密封性也较差,折射天文望远镜经常采用的就是外调焦。内调焦是通过移动物镜组中的一块或一组透镜来得到清晰物像的。它的优点是结构尺寸小,携带方便,而且 物镜的焦平面对任何距离处的景物都是不变的,这一点对于安装分划板十分介便,所以大地测量仪器一般采用内调焦。它的另一优点是使仪器有较好的密封性,这有 利于保持仪器内部的清洁。目前,大部分双筒镜采用的是外调焦,少数高级品采用内调焦。 很多双筒镜(标有CF)使用一个中心调焦旋钮同时调节两个镜筒的焦距。另一些双简镜(标有IF),多为防水型双筒镜,每个镜简上设有单独的调焦装置,CF双筒镜使用方便。IF双筒镜机械结构简单。 不少制造商现在生产一种没有调焦装置的双筒镜,有的名字听起来让你相信它是自动调焦的事实上它们根本无法调焦。除非你的视力极好并且不打算观察距离很近的物体。否则不要买这种双筒镜。 其他 供勘察和测距用的双筒镜中都装有分划板(十字丝)。天文观测中除了观测月亮以外,由于背景太暗,根本无法看到十字丝,所以分划板对于一般的天文观测来说用处不大,它对光的反射和吸收会使双筒镜成像的亮度降低,还会增加造价,所以天文爱好者选用没有分划板的双筒镜为好。 最后,谈一下双筒镜常用的两种附件-支架和滤光片。在白天我们可以用手举着双筒镜欣赏风景,但是,用手举着双简镜进行天文观测是不合适的,即使肘部有支 撑也是不好的。用于天文观测的双筒镜应该有一个稳固的支架,通常做成地平式的就可以了,口径小于6厘米的小双筒镜重量较轻,一般的照相机三角架完全能支撑 住它,只需动动脑筋。白己做一个双筒镜与三角架的连接装置就可以了。无论是白天在强烈的阳光下观看风景还是晚上欣赏夜空中的美景,滤光片都是一种很有用的 附件,你的双筒镜买来时如果没有滤光片,可以和滤光片的生产厂家联系。还要提醒一句,如果搞不到能加在物镜前面而且透光量足够小的滤光片,千万不要用双筒 镜直接看太阳,因为这时目镜后面的温度往往高到能够使滤光片炸裂的程度。望远镜的光学性能-贼猫 ? ? 本人是一名天文爱好者、摄影发烧友及望远镜和照材迷(虽深知此种爱好如同烧钱,但仍乐此不疲,实在无药可救,典型的败家子)。此文试图用天文方面的知识来 解说望远镜方面的问题(因为我不会用别的方面来解说望远镜方面的问题),而人类当初设计制造望远镜也是用来天文观测的,只是后人又用来做其他用途。所以用 天文知识来解说望远镜是在合适、恰当不过的了。 而望远镜的很多光学上的称呼与照相机镜头一样或极为相似,因为它们都是光学制品,与人视觉有关。比如这个球差那个彗差,什么APO,低色散,杂光,眩光等。只不过一个是直接反映在眼球上,而另一个是通过照片的形式间接反映在眼球上罢了。这里不在赘述了。 ? ? 1.口径 ? ? 一架望远镜的观察限度取决于望远镜物镜的直径,它表示望远镜的集光能力。口径越大,集光能力越强。现代天文台衡量一个望远镜的指标不是看它能放大多少倍, 而是看它的口径有多大。口径不变的情况下,可以增加各种光路附件,以使望远镜出现不同的焦距。而通过在光路末端加装各种目镜以取得不同的倍率,或者加 CCD或不同尺寸底片的相机来拍摄天体图象。 ? ? 比如,用物镜直径60MM(此MM是毫米的意思,不是美眉的意思,不要误会)的望远镜观察时,而人眼的瞳孔直径是6毫米(人眼瞳孔直径大约在5至7毫米, 不过因人和年龄而异),那么对于所看见的亮度所得到的放大率约是600倍。因为物镜的集光能力与物镜的口径的平方成正比。 在理想的条件下,用口径100MM的望远镜使人能看见月球上宽为40米的裂缝、火星上5000米宽的“河道”。但实际上,由于空气的污染、流动以及望远镜 制作、设计、选料用料时所带来的各种误差、像差及光学缺陷,我们所能得到的分辨率并没有理论上的那么大。所以天文爱好者要千方百计的到乡下农村去观测以避 开空气污染,他们也深知用一架优质的小口径望远镜远比用一架劣质的大口径望远镜所看到的细节要多。 ? ? 2.焦距与光力 ? ? 望远镜的焦距是指物镜的焦距。焦距越长,观看物体表面细微部分越清晰。如用60米焦距的望远镜所成木星的像的直径达15毫米,而2米焦距望远镜所成木星的 像仅为0.5毫米(一个小斑点而已)。但是当望远镜口径不变,而焦距无限度的增加时,观看的效果反而不好,这就是光力减弱。严格来说,望远镜的光力还与透 射的效率(折射镜)和反射效率(反射镜)有关。 ? ? 光力是口径与焦距的比值,光力=口径/焦距(也就是镜头上所说的光圈值)。一般来说焦距为口径的8倍时比较合适。望远镜的理论分辨角=140角秒/物镜口径。 ? ? 3.放大率 ? ? 放大率是望远镜观看物体的一种光学性能。一般人认为,放大率越大看物体越清晰。理论上,放大率=物镜焦距/目镜焦距。如果放大率无限增大,而物镜口径不变,就会导致光力越来越弱。不但不能增加细节,反而观看时抖动加大,物体变暗,还像蒙上了一层纱。 ? ? 一般情况下,望远镜的最大放大率等与物镜的口径(比如口径50MM的望远镜的最大倍率到50倍就可以了,再大成像就不好了),最小放大倍率约为物镜直径/8(以毫米为单位)。 ? ? 选择望远镜时,望远镜的倍率不易太大,举个例子,望远镜的指向如果抖动10角秒,用50倍观看时,目标将抖动500角秒,而人眼又看不清抖动物体的细节,这样的话,望远镜的观看效果就大大降低了。 ? ? 等瞳放大率=物镜直径/人眼瞳孔直径。一个口径为50毫米的望远镜的等瞳放大率为50/6=8。等瞳放大率过大浪费光,太小光又不够。所以要根据自己的瞳孔大小来选择倍数。 望远镜镜片的擦拭 镜片清洁与否是影响望远镜成象的关键之一,如果擦拭不干净在短时间内就会生霉生雾,以致影响使用。 一、擦拭前的准备 1、用肥皂洗净双手,拿镜片的手应戴上脱脂的医用手套;2、有条件可以戴上工作帽、口罩;3、准备脱脂棉球:一般棉球应卷紧,用于擦分划板的棉球为防擦伤 分划板使用前可沾混合剂再卷一次。擦拭时将棉球1/3浸入混合剂后立即提起,如沾得太多可甩掉一些再用,棉球与镜面尽可能保持大面积接触,不得有往返动作 用过的棉球不得再沾混合剂使用,以免将混合剂弄脏。 二、混合剂的配制 应根据不同地区、不同季节温度变化情况选择适当比例,在温度高湿度小的地区,酒精要多一些,反之,温度低、湿度大的地区酒精要少一些,通常在下述容量百分比中选用:酒精13%-20%,乙醚80%-87%。 三、初擦 1、先用棉球沾混合剂将镜面的灰尘轻轻除掉;2、镜面上的指印可以哈气后用脱脂布(棉)擦掉;3、初擦后可用哈气的方法检查镜面的清洁度,如哈气后表面蒙气不均或出现斑痕则应进一步擦拭。 关于镀膜的一些问题?-风季 ? ? 这两天查了资料发现大家有一个共同的误区,就是觉得镀膜很容易被擦花和划伤,只有军用的才强度很高,其实只要是个是正规的厂生产的不是次品的话镀膜都是一样的,关于大家关注的军用检测其实一些高精度光学仪器一样也是这样检测来的,检测项目大约10多项。 ? ? 下面我把具体的情况发给大家指正。 ? ? 1、镀膜后光学零件的表面疵病: ? ? 点子(包括麻点)也就是大家有时候看到的小斑点,它的好会标准是这样的,允许的范围是在这个光学零件设计图纸规定的表面等级的麻点要求检测,其总数量允许增加10,是合格的。 ? ? 擦痕:也是按光学零件设计图纸规定的表面疵病等级要求检测,其总长度允许增加10,是合格的。 ? ? 色斑:色斑是指光学零件表面的局部腐蚀及残留膜痕迹在镀膜后形成的在反射光中能观察到而在透射光中观察不到的局部的干涉色突变,其允许存在的面积不得超过整个有效孔径面积的0.5,是合格的。 ? ? 膜花:允许存在膜花的面积不允许超过零件表面有效孔径面积的1.5%,且不允许密集在零件的中心区域。 ? ? 2、膜层的抗磨强度: ? ? 膜层应该能经受摩擦试验和擦试试验,通常用擦试试验. ? ? 摩擦试验: ? ? 使用膜层强度试验机试验,同膜层接触的磨头为球半径3mm,光洁度为8的钢球,外面裹两层干的脱脂纱布,使用时磨头对被检膜面的作用力沿重力方向,作用力 为200克重,当零件表面有效孔径为D(mm)时,零件转速按n=10000/D(转分)选择。磨头触点到零件转动中心的距离为D/3,零件经受 2000转摩擦后膜层应不破损。 ? ? 当零件的形状和尺寸不可能进行摩擦试验时,则只进行擦试试验。 ? ? 擦试试验: ? ? 膜层应能经受有酒精乙醚混合液的脱脂纱布擦试。所以说大家认为只有军用的镀膜才会达到好的膜层强度是不对的,这是一个一般光学零件镀膜后的试验。 ? ? 3、任何的镀膜方式都按同样的检测方法: ? ? 潮湿空气试验: ? ? 在温度501,相对湿度90%以上的条件下连续放置48小时,膜层应不出现脱落,光学性能仍应符合原检测后光学零件的标准。 ? ? 检验方法:将被测零件放在调温调湿箱中,将温度升到501,然后调节相对湿度到90%以上保持48小时,取出零件清洁表面后检验。 ? ? 盐水试验: ? ? 在温度为401浓度为5%的食盐溶液中浸泡24小时,膜层应不脱落,光学性能仍符合设计标准。 ? ? 试验方法:将被检零件浸没在浓度为5%的食盐溶液中,然后连同带盖容器放进烘箱中,升温到401保持24小时,取出零件,清洁表面后检测。 ? ? 低温试验: ? ? 在451的温度下连续放置2小时,膜层应无龟裂,脱落现象,光学性能仍能达到设计标准。 ? ? 试验方法:将被检零件放入冰箱里,降温至451温度下保持2小时,立即取出零件,清洁表面后进行检测。 ? ? 以上所写的关于镀膜的问题都适用于所有镀膜工艺的光学零件,同时请大家参考一下,知道如何保护好自己的光学仪器。以上的检测方法不对同一个零件进行检测。 双筒镜的选购、使用和保养 一、购买什么样的双筒镜? 市面上的双筒镜品种繁多。价格相差十倍以上,缺乏经验者难免挑花了眼。其实对于天文观测来说,选购的原则比较简单:在你可以承受的价格范围内,尽可能买口 径大的。外行顾客常以为放大倍率越高越好,有些厂商也故意用虚假的高倍率来引诱买主。然而双筒镜的倍率是受到口径限制的。高倍双筒镜或许对少数天体的观测 (如木卫、双星)有一定的便利,但倍率越高,视场就越狭窄,使你不易在群星中找到目标天体。特别是在亮星稀疏的天区找寻暗目标,高倍双筒镜明显不及低倍 镜。如果双筒镜没有支架,用于拿着观测,你会感到目标在视场里抖动。倍率越高越严重,手持观测的双筒镜不宜超过8。 白天看球赛时,735的双筒镜跟750的效果差不多,可是夜里看星就大不一样。望远镜越大,可见的星就越暗。许多天体之所以难见,并非它们太小,而是因为太暗。750双筒镜比735的集光力强一倍左右,至少可多看一个星等。 以笔者的经验,750双筒镜较适合。它的价格适中可用于许多观测项目。口径再大,价格直线上升,而且非用专门的支架不可。35毫米口径应是天文观测双 筒镜的下限,买更小口径的双简镜,不如将同样的资金购买50-60毫米的消色差物镜,自制一具单筒克普勒望远镜,使用效果要好很多。 二、检验和测试 在市场上双筒镜良莠不齐的情况下,购买者只能通过仔细的检查和测试,比较各种产品的质量和性能。下面是选购的几项要诀。 优质产品通常在外观细部上有所显示。例如喷漆质量、外壳加工精度、细缝的吻合平整程度等。但是不要轻易被徒有其表的装饰(如贴面、镀亮饰条、包装盒和无 用的小附件)所迷惑。轻轻掰扭两个镜筒,不应该感觉到结合部或其他零部件有轻微的松动或摇晃。分开和合拢两个镜筒时,手感阻力是均匀平稳的。早期某些双筒 镜的两套调焦系统是用一块横板联动的,如果你双目视力有差异,就不宜用这种双筒镜。无论哪种望远镜,轻轻推拉其目镜和调焦旋钮,都不应感到任何微小的前后 滑动。 借着明亮的光线从物镜一端朝镜筒里看物镜的每个光学面都不应有擦伤、条痕、污迹或霉斑(纤细的白丝状花斑),物镜内胶合面尤其容易起霉。有些物镜的表面 反射紫色或琥珀色光,表明镀了减反射膜(又称增透膜),有利于减少入射星光的损失。反射明亮白光的镜头未镀过膜,性能差些。侧转镜筒可检查内部三棱镜是否 镀膜,这时应将目镜朝向一盏白炽灯。从目镜端也能检验另外几个光学面有没有银膜。 3.把望远镜朝向天空或白色光亮的墙壁,让眼睛从离目镜约10厘米处看,落在目镜上的小小光斑就是出射光瞳。优质双筒镜的出射光瞳亮度均匀,周围则很黑 暗。如果光瞳周围有亮的光影,好象呈方形似的,说明这架双筒镜的棱镜不佳,将较多的光线反射在镜筒内壁上,产生了光瞳周围的杂散光。 用双筒镜观测远处景物,图象越鲜明。它的光学质量越好。若看上去图象朦胧好象蒙上薄雾,质量就差。这种现象在高倍双筒镜相对多些。 如果你从双筒镜里看到-幅错开的图像,好象有重影的电视画面,表明两个镜筒的光轴不平行。但若这种缺陷不很严重,你的双眼会逐渐适应这种图象错位,因此 要不断变换目标来检测。你可以将双筒镜对准目标,调好焦距后慢慢将它移到离眼睛大约12厘米处,反复闭上和睁开双眼,应始终看到完全重合的同-景象。光 轴不正多半是棱镜偏移引起的。劣质双筒镜的棱镜固定支架常常偷工减料受到震动棱镜就会移位。 用双筒镜观看有明暗分界线的目标,如蓝天映衬下的高楼、树冠以及夜空中的明月,明亮的边缘不应有红色或蓝色镶边,这是色差严重的表现。双筒镜的色差程度轻重不一,彩色镶边越淡越好。 观星是最直观的检验方法。如果条件不许可,就用远处的电灯或停着的汽车镀铬件反射太阳光权当人造星。分别用每只眼睛通过一个镜简观测和调焦,看看是 否都能调出一个最清晰的象(亮星就调成极细的光点)。在转动调焦旋钮时,星象应由圆盘状逐渐均匀地收缩成-点。有些双筒镜却是先在某个方向上收缩,在另一 方向上反而扩散。有这种散光缺陷的望远镜,观测彗星、星云、星团时就有麻烦。让一颗星从视场中央偏移到至少l2半径处,不应有弥散、拉长等彗差。 三、附加功能 1.变焦功能是进口高档双筒镜的特色之一,这类型远镜可以在观测中改变放大倍率,同时使售价比其他同样口径的双筒镜高出10倍以上。变焦镜的最低倍率为7 或8,最高约25左右。它在高倍率时,只能勉强分辨出木星视面、土星环或金星相位,但肯定看不见火星极冠。而这些天象在一架只需花费近百元的自制单 筒镜(口径6厘米左右)里要看得更清楚。另一方面,复杂的变焦系统肯定会增加各种象差,使双筒镜的成象质量逊色于固定倍率的产品。 航海、军用双筒镜的目镜系统中往往有刻度或方格板,它对测量天体角直径、移动速度有帮助。 3.橡皮眼罩有助于观星,能挡住周围射来的杂散光,不让它们干扰眼睛。 4.指南针之类的附件可能对旅游有用,观星时却用不上,只能增加售价。但物镜和目镜盖(罩)绝对用得着,可以防潮防尘。即使买来的双筒镜没有镜头盖(罩),也应自制-副。 四、使用和保养 双筒镜体积小而紧凑,看到的又是正象,再加上宽广的视场,使用上比双简镜的保养也比较简单。平时应让它直立放置,使用时小心轻放,以免棱镜受震移位。镜头 上沾有灰尘,尽量用手捏橡皮吹气球吹净,少用绒布或镜头纸擦,防止镜头被拉毛,或损伤镀膜层。未掌握光学仪器检修技术者,切勿自己拆卸双筒镜,因为它的各 光学零件在出厂时都已调整好,若拆乱后,在业余条件下很难恢复原状。 夜间观星时,双筒镜常会凝上露水。白天应放置荫凉通风处让它自然干燥。为防止镜头起霉,最好把双筒镜收藏在干燥箱里,密封性佳的铁皮饼干箱亦可用,箱内放上几包干燥剂,一般三、四个月更新-次。 任何一架天文望远镜都不是尽善尽美的,可是任何双筒镜(那怕是口径20毫米的观测镜)也比肉眼强。所以你不必抱怨自己的双筒镜有这种或那种缺点,业余天文 学家的成功大多数取决于人的素质而不是硬件,现在发达国家已经有l00、120、150毫米双筒镜应市,但目前我国大多数天文好者的经济条件还达不到,因 此咱们应面对现实,尽量用可以获得的仪器创造最好的观测成果。关于望远镜的文章4我来说说我理解的镀膜和宽带膜(其中部分引用了一些有关资料)。由于水平有限,不一定对,请各位指正。 望远镜的透镜一般都由光学玻璃制作而成。光线透过玻璃时,不能100%透过去。对于一块玻璃来说,在透过前后两个表面时都有一部 分光被反射,因此只有8090的入射光通过。反射光量的大小与镜片的折射率有关,以普通的冕牌玻璃为例(折射率为1.5),在镜片的前表面的反射光为 4%,后表面的反射光为3.8%。在不考虑光被吸收的情况下,冕牌玻璃的透光率仅为92.2%。计算表明,如果一个装置中包含有六个透镜,将有一半的光线 被反射。这样就大大影响了成像的效果。 ?若在镜面上镀上一层透明薄膜,即增透膜(也常称减反膜或减反增透膜,大概就是减少反射的意思吧?),就大大减少了光的反射损失,增强光的透射强度,从而提高成像质量。 ?为什么在玻璃的表面镀上一层东西不会阻挡光线反而增强透射呢?光的干涉理论认为,两个频率相同,振幅相近的光束沿着同一路径前 进时会发生干涉,合振幅的大小视两波列的位相差而定。当两光波的位相差为半个波长时,合振幅为0,相互抵消。举个不恰当的例子,大家想像一下,如果你朝水 平丢一颗石子,会激起一圈圈的水波,如果你在适当时候在同一个位置再丢一颗,它激起的波浪和原来的波浪相位正好相反(就是说原来第一颗石子激起的浪峰正好 遇上第二颗石子形成的浪谷),波浪将消失于无形。就是因为这两个浪相互抵消了! ?减反增透膜正是应用了光的干涉原理,使薄膜的前后表面上的反射光发生干涉,彼此抵消,减少反射光的量。 一、单层减反增透膜 理论上,当符合条件 1. 厚度d=nf/4(nf为膜的折射率)2. nf =ng(ng为镜片的折射率)时,对于波长为的光来说,能达到完全消除反射光的目的。对冕牌玻璃(ng=1.5)来说,可算出其最理想的膜nf =1.22。 ?但以上仅是理论。实际上所需膜的折射率却受客观条件的限制。特别是折射率如此低的镀膜材料至少目前还找不到。现在一般都用折射 率为1.38的氟化镁制单层减反增透膜,因而仍有约1.3%的剩余反射,但对于折射率较高的光学玻璃,单层氟化镁已能达到很好的减反增透效果。 二、多层减反增透膜和宽带膜 正是由于单层减反增透膜不能完全消除反射,有时剩余反射量仍嫌太大,必须进一步减少,为此则需采用双层或多层减反增透膜。选择多层增透膜系有两条途径: ?A.由于适于镀膜的材料有限,折射率不是一个可以任意改变的参数,所以一个有效的途径是:选定膜系各层的光学厚度必须符合全投射(零反射)的条件。这就要求各膜层的光学厚度不是/4的整数倍,从而给镀膜工艺控制厚度带来了困难。 B.先选定各层膜层的光学厚度为/4的整数倍,寻找一种满足零反射所应具有的折射率的膜材料。这条途径的优点是可简化镀膜时对 厚度的控制。由上述两条途径设计的膜系在一定的波长处可达到100%的透射率,而对其他的波长则不然,曲线如图1中呈V形的曲线所示,称为V形增透膜。 C、有时,并不要求在某一波长处有100%的透射率,而希望在较宽的波段范围内反射率都比较低而一致。接近这种要求的膜系的反射 率曲线的形状如图1中W形曲线所示,故称为W形增透膜。其两层膜的光学厚度分别为n1d1=/4;n2d2=/2(式中n1、n2为两层膜的折射率, d1、d2为两层膜的厚度)。这里利用了/2膜层厚度的特性,不影响膜层的透光率。即处的反射率由光学厚度为/4的第一层膜决定,但/2膜层改善 了其它波长处的光透射率,使膜系在较宽的波段上有良好的增透效果。这种在较宽波段上有良好增透效果的镀膜应该就是通常说的宽带膜。 滤色镜的用途 消除尘雾 在自然界中,大气层里充满了大量的极细微的尘料和水蒸气,形成尘雾。日光中的蓝、紫光线透过这些尘雾时,被大量散射,使远处的景物产 生一种模糊朦胧的状态。距离愈远,模糊的程度愈大。在这种情况下,如拍摄远处景物,由于感光胶片对尘雾中所扩散的蓝、紫光线极为敏感,所拍摄的远处景物影 像就不够清晰。 为了使远处景物能达到影像清晰,就需要选用能够吸收和减弱蓝、紫光的滤色镜。一般来说,色泽较深的黄、橙或红滤色镜,可以吸收尘雾所散射的蓝、紫光线,使远处景物获得清晰的影像。 调节反差 由于感光片对光谱中各种色光的感色性能各有差异,景物的不同颜色,通过曝光之后体现在照片上的黑白灰影调深浅各不相同,表现为反差不 足或反差过强。在摄影中有时为了对景物的某一部分颜色加以调节,龛它体现在照片上的影调能够得到加强或减弱,就需要选用适当的滤色镜来增强或减少这一部分 色光的通过量。这就是滤色镜调节反差的用途。 在冬季拍摄带有蓝天绿松树的雪景,白雪与蓝天、绿树的反差极为悬殊,如加用浅绿滤色镜,可获得反差比较谐调的效果。如用全色片拍摄黄 底红字的物体,通过黄色光的绿滤色镜,能使黄底明亮,红字发黑,字迹就十分突出。反之,如加用红、黄色光均能通过的橙、红滤色镜,就减弱了反差,使黄、红 两色均呈浅灰色,字迹则不明显。在阳光下拍摄人物肖像,为了调节人物面部亮度与天空亮度的反差,常加用黄滤色镜,可获得正常之影调。 表现云天 在室外进行摄影活动,大多都离不开对云天的表现。蓝天白云或满天灿烂的云霞往往使一张普通的风光照片增色生辉;在日常拍摄纪念照片时,人们也喜欢用蓝蓝的天上飘着白云作为背景。 为了表现蓝天白云,可加用黄滤色镜,它对蓝天和白云的光线都有吸收作用,但对蓝天中的蓝、紫光吸收阻止较多,在照片上表现为较深的暗灰色影调;对白云的光线吸收较少,使白云在照片上暗灰色的天空中显得突出。 如果加用橙、红滤色镜来表现云天,可使蓝天更暗,白云更突出,但往往给人一种不自然的失真感觉。所以在一般情况下,不宜用红、橙滤色镜表现蓝天白云,除非是要创造某种特殊艺术效果。 剔除颜色 在拍摄有色物体时,如需要将其中某一种颜色剔除或减少,可选用与这种颜色相同的滤色镜,使要剔除的颜色大量通过,在照片上则表现为白 色,就起到了消除的作用。如拍摄被某种颜色所污染的物品,想剔除污染的颜色,可加用与此色相同的滤色镜,即可获得满意的效果。 校正色光 有时用黑白胶片在灯光条件下拍摄,由于灯光中红、黄、橙色光过多,蓝、紫色光太少,可根据需要加用蓝滤色镜吸收过多的红、橙色光,相对弥补了蓝、紫色光的不足。在拍摄红花绿叶时,加红滤色镜,花明叶暗;加绿滤色镜,则花暗叶明。 在彩色摄影中,为使景物的各种颜色能够在彩色感光片上达到色彩平衡,常选用起校色作用的滤色镜来校正色光。 特殊效果 在室外强烈的日光下,使用全色片加用深红滤色镜,可获得月夜的效果;如将深红滤色镜与偏光镜合起来使用,能够进一步加

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论