常常接觸許多欲購(gòu)買天文望遠(yuǎn)鏡的人，他們的條件大多是：我想買一臺(tái)能拍出很漂亮照片的那種望遠(yuǎn)鏡。不錯(cuò)，拍一張漂亮的星云、壯闊的星團(tuán)的確讓人很有成就感，但曾幾何時(shí)，我們的天文風(fēng)氣已經(jīng)變成以拍漂亮照片為主了?大部分的同好一架好望遠(yuǎn)鏡就猛拍個(gè)不停，到底真實(shí)的天空是什么樣子、照片中有哪些資訊、如何用我們的眼睛去觀測(cè)宇宙中最細(xì)致的秘密、如何讓我們將望遠(yuǎn)鏡的功能發(fā)揮到極致，除了拍漂亮照片以外，還能做哪些與天文更直接關(guān)聯(lián)的事?這是我的省思，也是我寫這一系列零碎文字的原動(dòng)力。就從望遠(yuǎn)鏡談起吧!

望遠(yuǎn)鏡的放大倍率

簡(jiǎn)單地說(shuō)，望遠(yuǎn)鏡的放大倍率就是物鏡口徑除以目鏡射出影像光束的直徑，即射出瞳徑。最直接的計(jì)算法：物鏡焦距除以目鏡焦距。對(duì)每一架望遠(yuǎn)鏡而言，都有一個(gè)最低有效倍率，因?yàn)槿说耐自谝归g全開的狀態(tài)下，最大可至5厘米～8厘米，也就是說(shuō)，若放大倍率低于望遠(yuǎn)鏡口徑的1／5～1／8，則射出瞳徑將大于人的瞳孔，多余的光也就完全損失掉了。決定最高有效倍率的因素除了望遠(yuǎn)鏡的口徑之外，大氣的穩(wěn)定度也極其重要。一般來(lái)說(shuō)，最好不要超過(guò)口徑的20倍，即使您的望遠(yuǎn)鏡口徑再大，也別使用四五百倍以上的倍率。如果您有超過(guò)這個(gè)倍數(shù)的目鏡，我的建議是：將它送給有長(zhǎng)焦望遠(yuǎn)鏡的人，或留著等到在太空中使用。

望遠(yuǎn)鏡的視野

搜尋彗星與新星的人都希望有一架廣視野的望遠(yuǎn)鏡，它要具有大口徑，以收集足夠的光線；又要有能將大范圍天空集中在一起的短焦距。這兩者的合體就是指短焦比望遠(yuǎn)鏡。

入射光在進(jìn)入短焦比望遠(yuǎn)鏡的物鏡后，將以很大的角度折射(或反射)。要將這些光線完全承接并轉(zhuǎn)為平行光射出，這樣的目鏡在設(shè)計(jì)與制造上相當(dāng)困難。許多彗星搜尋者使用較貴的Or、Pnssol或Er目鏡，雖然貴，但也相當(dāng)值得。

當(dāng)然，物鏡的焦比也是有限制的，焦長(zhǎng)與口徑比在F／4甚至F／3以下者會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重像差，但相機(jī)鏡頭不都有F／2、F／1.4或F／1.2的光圈嗎?別忘了，相機(jī)鏡頭通常由多群多枚鏡片所組成，有效地修正了這些像差，而且這些鏡片都不大，所以價(jià)格也還不至于高得離譜。

望遠(yuǎn)鏡的極限星等

你的望遠(yuǎn)鏡能看到幾等星?這取決于許多因素：望遠(yuǎn)鏡口徑、天空品質(zhì)、放大倍率、目鏡種類、望遠(yuǎn)鏡型號(hào)、觀測(cè)者的經(jīng)驗(yàn)等等：

無(wú)疑，口徑是最重要的因素。望遠(yuǎn)鏡的集光力與口徑的平方成正比，口徑越大，集光力越強(qiáng)，也能看到越暗的天體。大氣是一種非常復(fù)雜的光學(xué)介質(zhì)，它的穩(wěn)定度每夜、甚至每一分鐘都不同。即使在極穩(wěn)定的狀態(tài)下，垂直穿透大氣的星光在到達(dá)海平面前約有1／4被吸收掉了，而且越偏離天頂，這種吸收越嚴(yán)重；到地平線附近時(shí)，我們就只能看到1等星而已了。

在夜晚，假如霧氣降低天頂一個(gè)星等的光度，那么在地平面附近大概就看不到星星了。因?yàn)樵谘鼋?0°的方向，星光要穿過(guò)比天頂方向厚兩倍的大氣，減光約25個(gè)星等；仰角14.5°的方向大氣厚四倍，減光5個(gè)星等；大氣透明度在此以下便急速降低。因此我要建議您，在大氣不穩(wěn)定的夜晚，只做天頂附近的觀測(cè)就夠了。精確地說(shuō)，大氣厚度正比于SEC(與天頂之夾角)，但是有經(jīng)驗(yàn)的彗星搜尋者依然必須在地平線附近進(jìn)行他們的工作。

視相是個(gè)很難定義的名詞，它是指大氣的寧?kù)o度，通?？梢杂靡丫軐?duì)焦的恒星來(lái)檢驗(yàn)?；靵y的大氣會(huì)使原本應(yīng)該如針點(diǎn)般的星星的像變成直徑數(shù)秒的盤而并扭曲晃動(dòng)。要想從天空背景中檢出黯淡的星點(diǎn)，良好的視相是相當(dāng)重要的。此外，光害的影響也應(yīng)盡量避免，如城市中的人為光源、月光甚至極光。頂尖的新星及彗星搜尋者通常選擇離開都市一段距離的地方進(jìn)行他們的觀測(cè)。

由于人的瞳孔感光效率在中央最高，邊緣較差，所以倍率越高，相對(duì)的對(duì)瞳孔的接收效率也越高。舉個(gè)實(shí)際的例子來(lái)說(shuō)，同樣20厘米口徑的望遠(yuǎn)鏡。300倍所能看到的最暗星等要比60倍來(lái)得高。像Or、Possol或Er等高級(jí)的目鏡通常由四五片以上分離的透鏡所組成，但是若鏡片沒(méi)有做良好的抗反射鍍膜處理，則空氣與鏡片接觸面的反射會(huì)使你的目鏡損失相當(dāng)多的光，結(jié)果甚至比不上一個(gè)具有優(yōu)秀鍍膜的普通目鏡，許多廉價(jià)的Or目鏡便是如此。其他諸如眼鏡、使用濾鏡或透過(guò)玻璃窗進(jìn)行觀測(cè)，每一個(gè)因素都會(huì)大幅降低你的極限星等。

折射鏡的物鏡通常由兩枚以上的鏡片所組成，同樣會(huì)因反射而損失光線的透過(guò)率，但這并不代表反射鏡就比較好，因?yàn)榉瓷溏R的二次鏡會(huì)阻擋部分人射光，甚至更糟——它還會(huì)散射光線。有些人的確可以看見比較暗的星體，撇開視覺(jué)的敏銳程度不同以外，經(jīng)驗(yàn)與耐心是更重要的因素。據(jù)估計(jì)，6秒的觀測(cè)與60秒的觀測(cè)，其極限星等至少差半個(gè)星等。因此我要說(shuō)：耐心，是一個(gè)優(yōu)秀的觀測(cè)者所不可或缺的基本能力。

雙筒望遠(yuǎn)鏡

在第二次世界大戰(zhàn)期間，為了因應(yīng)各種場(chǎng)合的偵測(cè)，大口徑雙筒望遠(yuǎn)鏡的生產(chǎn)量大增，軍用望遠(yuǎn)鏡從6×30(6倍，口徑30毫米上躍而至25×150，甚至更大。這些殘留下來(lái)的望遠(yuǎn)鏡在市場(chǎng)上頗受天文愛好者的青睞，而且有許多人開始自己制作雙筒望遠(yuǎn)鏡。最大的達(dá)到61厘米，是由兩個(gè)反射鏡筒組成的怪物，在經(jīng)過(guò)細(xì)心的設(shè)計(jì)后，兩個(gè)鏡筒的焦點(diǎn)合并至相鄰的位置以利雙眼觀測(cè)?？蓜e小看雙筒望遠(yuǎn)鏡，要經(jīng)過(guò)兩個(gè)平行的光學(xué)系統(tǒng)將光線導(dǎo)人雙眼中可不是件簡(jiǎn)單的事。首先，人的雙眼距離僅5厘米—7厘米，而兩物鏡的中心距必定大于這個(gè)距離，于是我們必須運(yùn)用棱鏡、反射鏡。既然如此，又為何要用雙筒鏡觀測(cè)呢?最明顯的理由便是：舒適，長(zhǎng)時(shí)間閉著一只眼觀測(cè)極不舒適也不方便。另一個(gè)更重要的理由是，以雙眼觀測(cè)能比單眼看到更暗的星體，理論上可提高極限星等0.4等。當(dāng)然，你可能認(rèn)為，只要將口徑增加19％便可達(dá)到相同的效果，但價(jià)格可能會(huì)增加50％以上!相較之下，相信任何人都會(huì)選擇雙筒鏡的。

對(duì)某些工作來(lái)說(shuō)，例如搜尋銀河中的新星，一具好的雙筒望遠(yuǎn)鏡是綽綽有余的，太大口徑反而會(huì)使你所看見的星遠(yuǎn)超過(guò)你所能記憶的范圍。著名的新星搜尋者貝克曼的愛機(jī)便是10×50雙筒望遠(yuǎn)鏡。但是，大口徑雙筒望遠(yuǎn)鏡在彗星的搜尋上卻屢建奇功。就以1985年以后來(lái)說(shuō)，至少有六個(gè)例子是大口徑雙筒望遠(yuǎn)鏡的功勞：邁克爾以他自制的27×127發(fā)現(xiàn)了兩顆彗星(其造價(jià)低于1萬(wàn)臺(tái)幣!)；亞納科使用25×150雙筒在三個(gè)晚上發(fā)現(xiàn)了兩顆彗星；薩科的20×120發(fā)現(xiàn)一顆；同樣用12厘米雙筒的姆拉也發(fā)現(xiàn)了一顆。

架臺(tái)

架臺(tái)的種類相當(dāng)多。天文望遠(yuǎn)鏡與大型雙筒鏡需要的是一部穩(wěn)固的架臺(tái)，至于赤道儀或經(jīng)緯儀，則要視實(shí)際使用的需要。通常我建議愛好者選擇具有追蹤馬達(dá)、精確刻度環(huán)，甚至數(shù)位式赤經(jīng)緯顯示器的赤道儀，以便于星體的找尋與觀測(cè)?，F(xiàn)在已有一些赤道儀連極軸都不需要精確校正也可做追蹤。經(jīng)緯儀式雙軸追蹤系統(tǒng)近已問(wèn)世，天體自動(dòng)導(dǎo)人系統(tǒng)也已是某些赤道儀的標(biāo)準(zhǔn)配備。這些儀器的便利性自然不在話下，但使用這些功能的同時(shí)，你也必須負(fù)擔(dān)它們的各種缺點(diǎn)與高故障率；更重要的，你已失去了自己動(dòng)手的樂(lè)趣與成就感，這種感覺(jué)是無(wú)可替代的。

赤道儀也有許多種，各有各的優(yōu)缺點(diǎn)：叉式赤道儀易于平衡，但是在對(duì)南、北地平子午線附近的觀測(cè)有死角；德式赤道儀的精確平衡對(duì)其功能的發(fā)揮十分重要；轉(zhuǎn)動(dòng)平滑的Dobsonians也可以做追蹤的工作，但卻很復(fù)雜?？偠灾?，選擇何種赤道儀要看搭配何種望遠(yuǎn)鏡與使用者個(gè)人的偏好而定。

許多成功的彗星搜尋者，他們使用的則是最簡(jiǎn)單的經(jīng)緯儀，因?yàn)樗麄冃枰怪薄⑺降匮惨曁炜?。所以，你也許不一定需要一部赤道儀。但使用經(jīng)緯儀觀測(cè)變星、行星、太陽(yáng)等天體時(shí)會(huì)遭遇很大的不便，因?yàn)槊扛魩追昼娔憔捅仨氜D(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)軸，使目標(biāo)重新回到視野中。不過(guò)這并不是致命的缺點(diǎn)，許多新式的架臺(tái)都解決了這個(gè)問(wèn)題。

濾鏡

我住在新店與三峽交界的山區(qū)，這里已算是市郊r。盡管我相信我有一雙銳利的眼睛，但在天頂所能看見的最暗的星也不過(guò)5等而已。是光害限制了我的極限星等。

常有人問(wèn)我，濾鏡真的有用嗎?這個(gè)問(wèn)題可以分為兩部分來(lái)考慮：一是光害的來(lái)源，二是星體本身的發(fā)光特性。首先讓我們來(lái)看看天空的顏色。常到山上觀測(cè)的同好都知道，在沒(méi)有光害的地方，當(dāng)有月光的時(shí)候天空其實(shí)是深藍(lán)色的，只是這藍(lán)色非常非常微弱而看起來(lái)像是全黑的。這個(gè)時(shí)候，使用KodakWratten 4或8之類淺黃色的濾鏡能阻隔藍(lán)、紫色光而不會(huì)對(duì)恒星或彗星等的亮度影響太多。

當(dāng)天空被紫綠色的水銀燈照亮?xí)r，這些濾鏡雖可過(guò)濾紫色的部分，對(duì)綠光卻無(wú)可奈何。你必須選用更深的黃色或橘色濾鏡，但是人眼對(duì)紅色與橘色光卻相當(dāng)遲鈍。LUMICON出產(chǎn)了一種名為Deep Sky的濾鏡，它可以濾去水銀燈的紫光至鈉燈(特別是低壓鈉燈)的黃光，但似乎對(duì)攝影比較有效，理想的濾鏡應(yīng)該只濾去這些燈光的光線。這樣的濾鏡需要特制，且價(jià)格昂貴，對(duì)觀測(cè)者來(lái)說(shuō)的確是個(gè)壞消息。

但也有些好消息。當(dāng)彗星的彗發(fā)開始散開時(shí)，它某些波長(zhǎng)的光度會(huì)突然升高，在接近太陽(yáng)時(shí)，由碳蒸汽所發(fā)射的灰綠色光成為最強(qiáng)的輻射光，這時(shí)特殊的碳光濾鏡就相當(dāng)有效了。LUMICON與KENKO等均生產(chǎn)此類濾鏡，Kodak Wratten 60也可選擇。新星或超新星在爆炸后不久，特別是TYPE 2，高溫的氫與離子態(tài)的氮會(huì)發(fā)出強(qiáng)烈的深紅色光(Ha)。此外，隱藏在星際塵云后方的恒星，都會(huì)稍微偏紅?？上说囊曈X(jué)對(duì)紅色極不敏銳，但假如你有足夠大的口徑，加上深紅色的濾鏡，可以得到意想不到的效果。像Wratten 29這一類的濾鏡，將使新星或超新星明顯許多。當(dāng)你透過(guò)這些濾鏡看新星、超新星時(shí)，其他恒星減弱的程度會(huì)遠(yuǎn)超過(guò)它們。濾鏡的確可以提高我們觀測(cè)的效果，但不及在攝影上那么明顯。在目鏡的末端都設(shè)計(jì)有可旋入玻璃濾鏡的螺紋，你可以因應(yīng)不同需求裝上不同的濾鏡。另一個(gè)較經(jīng)濟(jì)的方法是購(gòu)買所需號(hào)數(shù)的Wratten膠片，剪裁成適當(dāng)?shù)某叽缳N于目鏡末端。