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如何选购你的第一台天文望远镜


　　最近经常有读者来信询问，如何才能找到适合自己观测用的天文望远镜，为此，本刊特地邀请中国国家天文台姜晓军博士，对一些读者的疑难问题，进行了解答，还特别提到自己在进行天文观测中的一些体会，相信会对读者有所启迪。
　　要观测大多数有趣的天象，天文望远镜是必备的工具。但是目前在市场上望远镜的种类繁多，质量参差不齐，希望本文能够为天文爱好者选购自己的第一台天文望远镜提供一些帮助。
　　一台完整的天文望远镜应该至少包括物镜、镜筒、调焦器、目镜和支架等几个部分，有些望远镜还包含寻星镜，导星镜，摄影装置等附件。
　　物镜是望远镜中最为关键的部件，物镜的口径(即直径)决定了望远镜的聚光能力，由于物镜都是圆形的，因此望远镜的聚光能力与口径的平方成正比，比如口径7厘米的望远镜的聚光能力就是5厘米望远镜的1倍，口径越大就能够看到越暗淡的天体，物镜的质量还在很大程度上决定了望远镜的成像质量；镜筒是安放物镜和调焦器的圆筒，它还起到遮挡杂散光的作用，好的镜筒应当坚固而轻便，并在内部作消光处理；调焦器一端连接镜筒，另一端连接目镜，一般通过齿轮-齿条机构做精细的前后运动来对望远镜进行调焦，高质量的调焦器应该运动平顺，并且有锁定焦点的顶丝；目镜决定了望远镜目视观测的放大率和视场，望远镜的放大率等于物镜的焦距除以目镜的焦距，比如物镜的焦距是500毫米，使用焦距25毫米的目镜放大率为20倍，使用焦距10毫米的目镜放大率为50倍。望远镜的视场等于目镜的表观视场除以放大率，目镜的表观视场厂家一般都会给出，通常为40°～50°，表观视场大于60°的目镜就是广角目镜了。
　　天文望远镜由于较大较重，放大率又比较高，需要一个稳固的支架才能够充分发挥其光学性能。常用的望远镜支架有两种：一种是地平式支架，望远镜通过绕方位和俯仰两个相互垂直的轴的旋转来指向天上的任意位置。地平式支架的好处是结构简单，易于使用，价格也便宜。另外一种支架称为赤道仪，图1中的望远镜使用的就是这种支架，它的上面也有两个互相垂直的轴，分别称为极轴和纬轴，在使用时要将极轴指向北天极(即调整到与地球的自传轴平行)，再分别转动极轴和纬轴就可以将望远镜指向天上的任意位置了。赤道仪的结构较为复杂，因此价格一般比较贵，操作也比平式支架复杂一些。但是我们知道，由于地球的自转，使得我们看到的天体都在每天东升西落，天文学上将这种现象称为天体的周日视运动。赤道仪的优势在于追踪天体的周日视运动时只需要极轴转，而且望远镜的焦面是不转的，方便高倍率观测和天体摄影。有些赤道仪还带有马达可以自动跟踪天体的周日视运动。

　　适合天文爱好者使用的望远镜主要有三种类型：
　　·折射望远镜：物镜为凸透镜，位于镜筒的前端，来自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，图1便是一台折射望远镜。市场上见到的大部分天文望远镜都是折射式的。现在几乎所有的折射式望远镜物镜都是消色差结构的，这种物镜由不同玻璃材质的一块凸透镜和一块凹透镜组成，可以部分消除由于玻璃对不同颜色的光线的折射率不同而带来的色差。但是要完全消除肉眼可见的光谱范围内的残余色差，需要使用昂贵的超低色散玻璃，这会大大增加望远镜的成本，这种望远镜称为复消色差折射望远镜(简称APO折射镜)，APO折射镜的成像质量是完美的，但是价格过分昂贵，不在适合初学者选用的望远镜之列。好在普通的消色差折射镜也完全能够满足一般天文观测的需要，而且具有易于使用和维护的优点。
　　·牛顿式反射望远镜：是由著名的英国科学家牛顿发明的，故得名。牛顿式反射望远镜的物镜是一个凹的反射镜，位于镜筒的后部，星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，为了便于安放目镜，在光线聚焦前由一片小的平面镜(称为副镜)将汇聚光反射的镜筒的外侧，调焦器和目镜便安放在镜筒前端的外侧。牛顿式反射望远镜的最大优点在于相同口径时比折射望远镜便宜，而且由于光线不进入玻璃的内部，也就没有色差；但是缺点是副镜的挡光会降低成像的反差，目镜在镜筒的前端使用也不够方便，长途运输时的震动还会改变主镜和副镜光轴的相对位置，需要经常的调整。
　　·折反射望远镜：这类望远镜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，在相同的焦距下，折反射望远镜的镜筒是三种望远镜中最短的，因此非常便携。这类望远镜根据改正镜的不同可分为施密特-卡塞格林式和马克苏托夫-卡塞格林式两种。折反射望远镜的价格介于折射望远镜和反射望远镜之间，成像质量虽然不及高级的折射镜，但完全可以胜任一般的天文观测。由于镜筒结构紧凑，重量轻，对磕架的要求也较低。

　　了解了望远镜的结构和类型，就可以选择适合自己要求的望远镜了，下面还有几条建议：
　　1.望远镜的放大率配置要合理：要充分发挥天文望远镜的威力，要为它配备不同焦距的几只目镜，以便得到不同的放大率。一般来说低倍率时望远镜有较大的视场，而高倍率时能够看到更暗的天体和更微小的细节。但是要注意为了充分利用物镜汇聚的光线，望远镜的最低倍率不应低于口径厘米数的1.4倍，比如口径10厘米的望远镜，当放大率低于14倍时，就会有一部分光线无法进入使用者的瞳孔；同样，望远镜的最高放大率也是有限制的，放大率过高并不能看到更多的细节，反而会带来成像暗淡模糊，视场狭小等问题。望远镜的最高放大率与望远镜的口径、光学质量、大气的稳定程度等都有关系，对于普通的望远镜和一般的观测条件，建议最高放大率不要超过口径厘米数的15倍。
　　2.支架要稳固：这是一个容易被忽视的问题，我曾经试用过多台价格在两三百元的普及型望远镜，感觉光学质量普通能够接受，但是支架不稳定严重影响了使用，尤其是使用较高放大率的目镜时，由于视场狭小，很多时候根本无法将要观测的天体放入视场。除了支架要稳固，最好还能够有微动机构，以方便找星。
　　3.调焦器的接口要标准：目前种类最多的天文目镜和附件的接口直径是1.25英寸(约31.7毫米)，有些摄影附件和低倍广角目镜的接口直径为2英寸(约50.8毫米)。为了能够充分发挥望远镜的潜力，最好选择调焦器直径等于或大于2英寸的望远镜，这样使用转接环就可以用上各种目镜和附件了。还有一些目镜的接口直径0.965英寸(约24.5毫米)，但是现在能够买到的这类接口的目镜和附件已经越来越少了，由于这类接口的直径最小，难以通过转接装置使用较大的目镜和附件，因此应该尽量避免选择0.965英寸接口的望远镜。

栋栋 by 2007-7-27 10:57:00
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