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        望遠鏡的目視系統(tǒng)

        2007-01-01 00:00:00
        飛碟探索 2007年3期

        沒有終端接收設備的望遠鏡不是一個完整的望遠鏡。望遠鏡的物鏡將無窮遠的天體成像在焦平面上,然后由各個不同的終端設備來接收所需要的信號。

        物鏡和目鏡系統(tǒng)一起組成目視望遠鏡系統(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膜而被接收。值得指出的是,目鏡的像質直接影響目視系統(tǒng)的質量,特別在分辨天體的細節(jié)時,目鏡的質量尤為重要。

        目鏡有各種不同的類型,在普及型望遠鏡中,目鏡的設計幾乎和專業(yè)望遠鏡相同。

        惠更斯目鏡(H或HW)

        由兩片分離的同種牌號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。像場非常彎曲,向眼睛這一邊突出,因此視場角較小,僅為250~400。由于目鏡的第一主焦點在兩塊透鏡之間,故不能安裝十字或分劃板,不能作為測微目鏡。此類目鏡容易制造,價格低廉,但由于眼睛必須很靠近接目鏡而不方便,在望遠鏡中不常用。

        將惠更斯目鏡的場鏡改成彎月形透鏡,不僅能使場曲有所改善,還可使有效視場增至50。這種目鏡常用于一般折射望遠鏡中。

        冉斯登目鏡(R或SR)

        此類系統(tǒng)目鏡特別適用于小型望遠鏡。由于它僅由兩片同種光學材料制成,且有一面是平面,兩凸面相對而置,價格比較便宜,也容易制造。此目鏡沒有畸變,但有色差。因為球差小,且視場光欄在目鏡的場鏡前,因此可以作為測微目鏡和導引目鏡。此目鏡的場鏡平面離視場光欄甚近,場鏡平面上的小點及灰塵都能在接目鏡上看到。視場的視尺寸約250~400。

        業(yè)余愛好者在自制望遠鏡時往往采用此類目視系統(tǒng)。自制者可按下法計算:

        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為二球面頂點間的距離)。

        凱涅爾目鏡(K)

        這是一種改進型的冉斯登目鏡,由兩片組成的接目鏡及雙凸透鏡作為場鏡。它能校正倍率色差,同時也減小了位置色差、像散和畸變。視場角大于400,可達500。此目鏡系統(tǒng)在天文望遠鏡中普遍采用,特別適用于低、中倍率。

        阿貝無畸變目鏡(OR)

        由一組負透鏡在中間的三膠合透鏡和一塊簡單的平凸透鏡組成。它很好地消除了球差和色差,特別是校正了畸變,在要求放大率的場合和觀測行星的細節(jié)時最適宜。視場角400~450,適用于高倍率。

        普羅斯爾目鏡(PL)

        成像質量甚佳,鏡目距大,可達3/45,由兩組相同或略有不同的消色差膠合透鏡組成?;冃?,視場角可達42~45,適用于高倍率目鏡及投影目鏡。一般配備較高級的天文望遠鏡。

        廣角目鏡

        視場角大于500的目鏡稱為廣角目鏡。但視場大時軸外非對稱像差(畸變、倍率色差、彗差)很大,往往采用較復雜的結構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,如導引目鏡、太陽目鏡等,不再一一介紹。

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