沒有終端接收設(shè)備的望遠(yuǎn)鏡不是一個(gè)完整的望遠(yuǎn)鏡。望遠(yuǎn)鏡的物鏡將無窮遠(yuǎn)的天體成像在焦平面上,然后由各個(gè)不同的終端設(shè)備來接收所需要的信號(hào)。
物鏡和目鏡系統(tǒng)一起組成目視望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)。每顆星的光線作為平行光束射入物鏡,成焦在物鏡的焦平面上(同時(shí)也是目鏡焦平面),并且仍然以平行光束離開目鏡,此平行光束通過人眼成像于人眼視網(wǎng)膜而被接收。值得指出的是,目鏡的像質(zhì)直接影響目視系統(tǒng)的質(zhì)量,特別在分辨天體的細(xì)節(jié)時(shí),目鏡的質(zhì)量尤為重要。
目鏡有各種不同的類型,在普及型望遠(yuǎn)鏡中,目鏡的設(shè)計(jì)幾乎和專業(yè)望遠(yuǎn)鏡相同。
惠更斯目鏡(H或HW)
由兩片分離的同種牌號(hào)玻璃的平凸透鏡組成,兩凸面皆朝向物鏡。較大透鏡的焦距近似于較小透鏡的三倍。此類目鏡消除了彗差和倍率色差,像散也很小,但球差和位置色差較大。像場(chǎng)非常彎曲,向眼睛這一邊突出,因此視場(chǎng)角較小,僅為250~400。由于目鏡的第一主焦點(diǎn)在兩塊透鏡之間,故不能安裝十字或分劃板,不能作為測(cè)微目鏡。此類目鏡容易制造,價(jià)格低廉,但由于眼睛必須很靠近接目鏡而不方便,在望遠(yuǎn)鏡中不常用。
將惠更斯目鏡的場(chǎng)鏡改成彎月形透鏡,不僅能使場(chǎng)曲有所改善,還可使有效視場(chǎng)增至50。這種目鏡常用于一般折射望遠(yuǎn)鏡中。
冉斯登目鏡(R或SR)
此類系統(tǒng)目鏡特別適用于小型望遠(yuǎn)鏡。由于它僅由兩片同種光學(xué)材料制成,且有一面是平面,兩凸面相對(duì)而置,價(jià)格比較便宜,也容易制造。此目鏡沒有畸變,但有色差。因?yàn)榍虿钚?,且視?chǎng)光欄在目鏡的場(chǎng)鏡前,因此可以作為測(cè)微目鏡和導(dǎo)引目鏡。此目鏡的場(chǎng)鏡平面離視場(chǎng)光欄甚近,場(chǎng)鏡平面上的小點(diǎn)及灰塵都能在接目鏡上看到。視場(chǎng)的視尺寸約250~400。
業(yè)余愛好者在自制望遠(yuǎn)鏡時(shí)往往采用此類目視系統(tǒng)。自制者可按下法計(jì)算:
兩鏡片可取完全相同的材料及尺寸,每片的焦距為f=4/3×f(f為目鏡焦距),鏡片的一面是平面,另一面的曲率半徑R=(n-1)×f。此式中n為所選取光學(xué)玻璃的折射率,一般采用K9玻璃,可取np=1.5163。而兩片鏡片之間的距離d=2/3×f(d為二球面頂點(diǎn)間的距離)。
凱涅爾目鏡(K)
這是一種改進(jìn)型的冉斯登目鏡,由兩片組成的接目鏡及雙凸透鏡作為場(chǎng)鏡。它能校正倍率色差,同時(shí)也減小了位置色差、像散和畸變。視場(chǎng)角大于400,可達(dá)500。此目鏡系統(tǒng)在天文望遠(yuǎn)鏡中普遍采用,特別適用于低、中倍率。
阿貝無畸變目鏡(OR)
由一組負(fù)透鏡在中間的三膠合透鏡和一塊簡(jiǎn)單的平凸透鏡組成。它很好地消除了球差和色差,特別是校正了畸變,在要求放大率的場(chǎng)合和觀測(cè)行星的細(xì)節(jié)時(shí)最適宜。視場(chǎng)角400~450,適用于高倍率。
普羅斯?fàn)柲跨R(PL)
成像質(zhì)量甚佳,鏡目距大,可達(dá)3/45,由兩組相同或略有不同的消色差膠合透鏡組成?;冃。晥?chǎng)角可達(dá)42~45,適用于高倍率目鏡及投影目鏡。一般配備較高級(jí)的天文望遠(yuǎn)鏡。
廣角目鏡
視場(chǎng)角大于500的目鏡稱為廣角目鏡。但視場(chǎng)大時(shí)軸外非對(duì)稱像差(畸變、倍率色差、彗差)很大,往往采用較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形式來減小這些像差。
除上述比較常用的目鏡系統(tǒng)外,在天文望遠(yuǎn)鏡中還采用了一些其他形式的目鏡系統(tǒng),例如斯坦海爾單心目鏡、厄弗爾廣角目鏡等。其他還有一些特殊用途的目鏡,如導(dǎo)引目鏡、太陽目鏡等,不再一一介紹。