折反式天文望遠鏡

折反式天文望遠鏡

折反式天文望遠鏡,光線先透一片透鏡產生曲折,再經一面反射鏡將光反射聚焦,這種結合折射與反射的光學系統就稱為折反射式望遠鏡。首先發明這種型式望遠鏡的是德國人史密特。他首先於1938年製作了第一部折反射式望遠鏡

基本介紹

  • 中文名:折反式天文望遠鏡
  • 發明人:史密特
  • 國籍:德國
  • 時間:1938年
歷史發展,鏡筒,修正透鏡,主鏡,副鏡,遮光罩,對焦,目鏡座,

歷史發展

史密特研磨了一片中央凸、周邊凹、形狀複雜的波浪狀修正透鏡,將這片修正透鏡置於鏡筒最前端,讓光線進入後不是收縮聚焦,而是向外產生曲折,然後經後方的球面主鏡反射聚焦。如果在焦點處放上底片,就是天文攝影專用的史密特照相機。若用第二面反射鏡(副鏡)將光線再反射到主鏡後方的開孔,就稱為施密特-蓋賽格林式望遠鏡。1970年美國的Celestron公司首先量產了施密特-卡塞格林式望遠鏡,在大量生產下,價格非常便宜,而為眼視觀測者最愛用的望遠鏡。
1943年,俄羅斯的馬克斯托夫也發明了另一種折反射式望遠鏡。他用一片兩面同曲率並同向主鏡方向內凹的透鏡做為修正鏡,光線穿過修正透鏡後產生曲折,然後經反射鏡反射聚焦,再經第二反射鏡(副鏡)反射回主鏡中央開孔處聚焦成像,所以稱為馬克斯托夫-蓋賽格林式望遠鏡。大部份的馬克斯托夫-蓋賽格林系統的副鏡,都是直接在修正透鏡後方中央部份鍍上鋁成為曲率同修正鏡的副鏡。如果改變上述副鏡曲率,就稱為RUMAK型,把副鏡獨立出來製作並向主鏡靠近的就是SIMAK型,像差程度也照這順序減少,性能也就愈來愈好。世界上生產馬克斯托夫-蓋賽格林式望遠鏡的廠商以美國的Questar及德國的Zeiss最出名,但價格高昂,一般同好不容易買得起。

鏡筒

--為了減輕重量,史密特-蓋賽格林式望遠鏡和馬克斯托夫-蓋賽格林式望遠鏡的鏡筒都採用輕量的鋁合金材料,然後在修正透鏡及主鏡的位置再予以補強。在同口徑的鏡筒中,折反射鏡的鏡筒可以比其它種望遠鏡的鏡筒輕上一半以上。鏡筒內沒有遮光環的設計,如果要增強影像反差,可以在鏡筒內壁貼上絨毛紙來消除內反射。

修正透鏡

--折反射鏡的修正透鏡位於整部望遠鏡的最前端,最主要的作用是用來修正球面主鏡的球面像差。市面上的折反射式望遠鏡的修正透鏡上並沒有光軸調整裝置,並非修正透鏡不用調整光軸,而是廠商把修正透鏡直接固定在鏡筒上,省略調整光軸的問題。而且若是修正透鏡的光軸有輕微不準,對星點的成像質量影響並不大。

主鏡

--史密特式和馬克斯托夫式望遠鏡的主鏡都是焦距很短的球面主鏡,大約在F2~F3之間。主鏡直接固定在主鏡座上,然後與鏡筒是分離的,沒有任何可調整光軸的裝置。主鏡中央有一段中空細長的金屬管,這截圓管除了是讓副鏡反射回來的光通過之外,也有防止非指向方向來的雜光,直接從修正透鏡射到焦點部的作用。

副鏡

--折反射鏡的副鏡都直接固定在修正透鏡的中央部,不像純反射鏡的副鏡需要用支撐架來固定。史密特-蓋賽格林式望遠鏡的副鏡為凸的球面鏡,可將主鏡的焦距做4~5倍的擴大。副鏡有三支光軸調整螺絲以修正副鏡的光軸,這是史密特-蓋賽格林式望遠鏡上唯一的光軸調整裝置。史密特-蓋賽格林式望遠鏡的副鏡光軸正確與否對星點成像影響非常大,必須精確地對正。馬克斯托夫-蓋賽格林式望遠鏡的副鏡,除了SIMAK型外,其餘都是直接在修正鏡的中央部鍍上高反射率的鋁來做為副鏡,所以並不需要調整光軸。

遮光罩

--由於折反射鏡的修正透鏡在鏡筒的最前端,所以非常需要遮光罩來擋掉非望遠鏡指向方向的雜光。但是折反射鏡的鏡筒都很短,相對的遮光罩就不能太重,以免前後重量相差太大而無法平衡。

對焦

--史密特-蓋賽格林式望遠鏡和馬克斯托夫-蓋賽格林式望遠鏡大都是用主鏡的前後移動來對焦而沒有對焦座,這跟其它種望遠鏡完全不同。這種對焦法的好處是主鏡的移動量小,可對焦範圍卻非常大,從近距離地面的景物到天上的星體,都可輕易地看清。但是這種方法穩定性較差,容易有主鏡位移的問題。

目鏡座

--與任何一種折射式或反射式望遠鏡一樣,有2吋、1.25吋及0.965吋等各種規格可以選擇,只要目鏡與目鏡座規格一樣就可以使用了。

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