反射望遠(yuǎn)鏡的設(shè)計(jì)

（新版面第一貼） ucl001EK  
  反射望遠(yuǎn)鏡有數(shù)種設(shè)計(jì)，現(xiàn)在只談?wù)劷Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的牛頓式。 r5j$FwY  
  牛頓式望遠(yuǎn)鏡最主要的結(jié)構(gòu)是一塊鍍上反射物質(zhì)的球面或拋物面玻璃。球面鏡作用是把星星來(lái)的平行光反射聚焦一點(diǎn)，然后靠一塊細(xì)小光學(xué)平面鏡放置于焦點(diǎn)前，把光作90度角的反射至望遠(yuǎn)鏡筒的邊緣，再由一塊凸透鏡將形像放大，便獲得普通望遠(yuǎn)鏡應(yīng)有的效果。不過(guò)球面鏡中心和旁邊的反射角不同，故此成像并不完全聚焦于同一點(diǎn)上，而形成球面差；但 拋物面 卻可矯正這缺點(diǎn)，使離開(kāi)光軸較遠(yuǎn)的光線也可以同時(shí)聚于焦點(diǎn)上，因此實(shí)際上牛頓式望遠(yuǎn)鏡主鏡乃拋物線面。

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球面鏡成像 _T)y5/[  
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拋物面成像 HI5NWd
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設(shè)計(jì)望遠(yuǎn)鏡時(shí)要考慮到它的實(shí)際用途，我們是用來(lái)觀察或是攝影的，我們要求的放大倍數(shù)等等，這便要介紹一下影響望遠(yuǎn)鏡用途的各種因素。 24wDnDyh  
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放 大 倍 數(shù) kff N0(MR  
望遠(yuǎn)鏡的放大倍數(shù)是物鏡和目鏡焦距之比。即物鏡焦距越長(zhǎng)，放大倍率越高；目鏡焦距越短，放大倍率越高。放大率亦可以量度入射瞳孔和出射瞳孔的直徑求得，入射瞳孔通常即望遠(yuǎn)鏡物鏡直徑。 TuwP'g[  
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    放大倍數(shù)越低，影像越清晰，最宜觀測(cè)暗星云。放大率高則可用來(lái)看行星表面的細(xì)微結(jié)構(gòu)，但光度很弱。每枝望遠(yuǎn)鏡的最高有效放大倍數(shù)是物鏡直徑的50倍。例如六吋口徑望遠(yuǎn)鏡便可放大到 300倍。 Pt"K+]Ym  
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    雖然天文望遠(yuǎn)鏡的物鏡焦距是不能改變的，但望遠(yuǎn)鏡放大倍數(shù)則不是固定的，它可以通過(guò)變換目鏡焦距的方式而獲得不同的倍率。但目鏡制造困難，多數(shù)購(gòu)自光學(xué)商店，業(yè)余制鏡者只自制主鏡部份。 2Bt/co-~4  
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即：放大倍數(shù)=物鏡焦距/目鏡口徑 ed'[_T}T3t  
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          =入射瞳孔直徑/出射瞳孔直徑 S9dxrm?  
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直徑(吋)   直徑(mm)   最低有效倍數(shù)   最高有效倍數(shù)   I"&cr>\  
  1         25             3.5                   50   =1[_#Moc6  
  2         51             7                     100   k8 #8)d  
  2.5     63             9                     125   ;
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  3         76             10                     150   ykQb;ZP8jh  
  4       100           14                     200   bd/A0i?C  
  6       150           21                     300    kF1$  
  8       200           28                     400   }+jB5z'w  
10       250           35                     500   JE O$v|X  
12       300           42                     600 o@A`AA9  
1 吋 = 25.4 毫米 (mm) D5"5`w=C  
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焦比(Focal Ratio) (^yaAy#4  
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    望遠(yuǎn)鏡放大倍數(shù)不能無(wú)限制的增加，即目鏡不能太短；最短約四毫米，主鏡焦距亦不能太長(zhǎng)，究竟焦距長(zhǎng)度如何決定呢？通常焦距和物鏡直徑的比例不能超過(guò)一個(gè)數(shù)值，它們的比值稱為焦比，焦比是用來(lái)表示望遠(yuǎn)鏡的特性的指標(biāo)，焦比即照相機(jī)上的光圈，焦比值多數(shù)定于2.5 和 1 1 之間。例如六吋望遠(yuǎn)鏡焦距最長(zhǎng)可達(dá) 66 吋，最短是 15 吋。  ]]p\1G  
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    焦比的限制是和望遠(yuǎn)鏡的曲率有關(guān)，焦比大，球面和拋物面值相差不遠(yuǎn)，主鏡磨成球面便行。但焦比太大，鏡筒便會(huì)很長(zhǎng)，搬運(yùn)不方便，腳架制作也不容易。焦比短，球面主鏡便不能把平行光聚于一點(diǎn)，形成球面差，那時(shí)要將球面修改成拋物面就頗費(fèi)功夫。 
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    另一方面，照相曝光時(shí)間和焦比的平方成正比，所以焦比值越小曝光時(shí)間越短，拍攝暗星體時(shí)便很有用，故多用作觀測(cè)或拍攝星云、星團(tuán)。焦比大，焦距長(zhǎng)度增加，放大倍率高，故此多用作觀測(cè)行星。 X1w11Z7o  

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即：焦比=焦距/物鏡直徑（通常會(huì)寫(xiě)成F/或F值） 1XiA  
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望遠(yuǎn)鏡口徑越大，集光力愈強(qiáng)，可以看見(jiàn)星星的數(shù)目亦增加，集光力是收音機(jī)收集光線比眼睛強(qiáng)多少倍的意思。集光本領(lǐng)乃望遠(yuǎn)鏡物鏡直徑平方和瞳孔直徑平方之比。人的瞳孔，日間受光影響，故收縮，晚上則盡量擴(kuò)大，直徑伸縮由四毫米至八毫米，平均值是七毫米。 hT^&