天文光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的基本性能參數(shù)主要有下列幾項(xiàng): 5IG-~jzCLb
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1、物鏡的口徑(D) dF2RH)Ud
望遠(yuǎn)鏡的物鏡口徑一般是指有效口徑,也就是通光直徑,即望遠(yuǎn)鏡的入射光瞳直徑,是望遠(yuǎn)鏡聚光本領(lǐng)的主要標(biāo)志,而不是指鏡頭的玻璃的直徑大小。 ")25
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2、焦距(f) C9;kpqNG#u
望遠(yuǎn)鏡光學(xué)系統(tǒng)往往有二個(gè)有限焦距的系統(tǒng)組成,其中第一個(gè)系統(tǒng)(物鏡)的像方焦點(diǎn)與第二個(gè)系統(tǒng)(目鏡)的物方焦點(diǎn)相重合。物鏡焦距常用f表示,而目鏡焦距用f’表示。物鏡焦距f是天體攝影時(shí)底片比例尺的主要標(biāo)志。對(duì)于同一天體,焦距越長(zhǎng),天體在焦平面上的影像尺寸就越大。 t`QENXA}
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3、相對(duì)口徑(A)與焦比(1/A) *lb<$E]="!
望遠(yuǎn)鏡有效口徑D與焦距f之比,稱為相對(duì)口徑或相對(duì)孔徑A,即A=D/f。這是望遠(yuǎn)鏡光力的標(biāo)志,故有時(shí)也稱A為光力。彗星、星云或星系等有視面天體的成像照度與相對(duì)口徑的平方(A2)成正比;流星或人造衛(wèi)星等所謂線性天體成像照度與相對(duì)口徑A和有效口徑D之積(D2/f)成正比。因此,作天體攝影時(shí),要注意選擇合適的A或焦比1/A(即f/D。照相機(jī)上稱為光圈號(hào)數(shù)或系數(shù))。 =BrRYA
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4、分辨角(它的倒數(shù)稱分辨本領(lǐng)) &c #N)U
剛剛能被望遠(yuǎn)鏡分辨開(kāi)的天球上兩發(fā)光點(diǎn)之間的角距,稱為分辨角,以δ表示。理論上根據(jù)光的衍射原理可得 fXB0j;A
δ=1.22λ/D g\AY|;T
式中λ為入射光波長(zhǎng)。在取人眼敏感波長(zhǎng)(λ=5.55×10-4mm)時(shí),δ用弧度表示,有 ?h2}#wg
δ″=140″/D (D以mm為單位) 13wE"-
對(duì)于照相望遠(yuǎn)鏡,δ取下式: FgO)DQm
δ″=(3100A+113)/D (D以mm為單位) A2Tw<&Tw(
此為理論的分辨角,實(shí)際上因光學(xué)鏡頭的加工質(zhì)量及觀測(cè)條件的影響,很難達(dá)到此理想的數(shù)值。而對(duì)于照相觀測(cè),對(duì)于同一天體,物鏡焦距越長(zhǎng)在焦平面上天體影像就越大,此為比例尺,以每毫米對(duì)應(yīng)天體上的張角α″來(lái)表示: ;wD)hNLAvR
α″=206265/f wA.\i
例如對(duì)于KP200R的主鏡筒,f=2400mm,則比例尺α″=206265/2400=86″/mm E\$W_Lmr
Xm&L
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5、放大率(G) }~q5w{_n
對(duì)目視望遠(yuǎn)鏡而言,物鏡焦距為f,目鏡焦距為f′,則放大率為 -{A<.a3P}=
G=f/f′ D`AsRd
由式可知,只要變換目鏡,對(duì)同一物鏡就可以改變望遠(yuǎn)鏡的放大倍數(shù)。由于受物鏡分辨本領(lǐng),大氣視寧?kù)o度及望遠(yuǎn)鏡出瞳直徑不能過(guò)小等因素的影響,一臺(tái)望遠(yuǎn)鏡的放大倍數(shù)不是可以任意過(guò)大的配備的。根據(jù)觀測(cè)目標(biāo)及大氣視寧?kù)o度的實(shí)際情況,放大率一般控制在物鏡口徑毫米數(shù)的1~2倍。 .|=\z9_7S8
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6、視場(chǎng)角(ω) :Qq#Z
能夠被望遠(yuǎn)鏡良好成像的天空區(qū)域,直接在觀測(cè)者眼中所張的角度,稱為視場(chǎng)或視場(chǎng)角(ω)。望遠(yuǎn)鏡的視場(chǎng)往往在設(shè)計(jì)時(shí)已被確定。折射望遠(yuǎn)鏡受像質(zhì)的限制而約束了視場(chǎng)角,反射望遠(yuǎn)鏡或折反射望遠(yuǎn)鏡往往受副鏡尺寸影響而約束了視場(chǎng)角。但對(duì)于天體攝影,視場(chǎng)還可能受接收器像素尺寸大小的約束。 w#J2 wS
望遠(yuǎn)鏡的視場(chǎng)與放大率成反比,放大率越大,視場(chǎng)越小。 O
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在未知視場(chǎng)的數(shù)值時(shí),可以自行測(cè)量。以望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)天赤道附近某一顆恒星,調(diào)好儀器,使星像在視場(chǎng)中央通過(guò)。儀器不動(dòng)(不開(kāi)轉(zhuǎn)儀鐘),記錄該星經(jīng)過(guò)視場(chǎng)的時(shí)間間隔,設(shè)為t秒,星體的赤緯為δ,則視場(chǎng)角為 g
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ω=15ts cosδ QCJM&
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7、極限星等或貫穿本領(lǐng) 9>$p
在晴朗無(wú)月的夜間,用望遠(yuǎn)鏡觀察天頂附近的最暗星的星等,稱為極限星等(mb),極限星等與望遠(yuǎn)鏡的有效口徑、相對(duì)口徑、物鏡的吸收系數(shù)、大氣吸收系統(tǒng)和天空背景亮度等多種因素有關(guān)。不同作者給出的經(jīng)驗(yàn)表達(dá)式,略有差異。較簡(jiǎn)單的估計(jì)式為 L rPkxmR
mb=6.9+5lgD B1Oq!k
式中D用cm為單位,對(duì)于照相觀測(cè),極限星等還跟露光時(shí)間及底片特性等有關(guān)。有一個(gè)常用的經(jīng)驗(yàn)公式: O'~+_ykTl
mb=4+5lgD+2.15lgt :H[6Lg\*
式中t為極限露光時(shí)間,不考慮底片的互易律失效,也沒(méi)有考慮城市燈光的影響。檢驗(yàn)望遠(yuǎn)鏡極限星等的方便方法,是利用昴星團(tuán)中央處選標(biāo)星的標(biāo)準(zhǔn)星等(見(jiàn)下圖),或者用北極星(NPS)的標(biāo)準(zhǔn)星等(照相星等,仿視星等)來(lái)估計(jì)或推算。