怎样选购望远镜?——必读篇
我们经常听到来购买望远镜的朋友一开口就问:“你们的望远镜能看多
远?”、“你们的望远镜能放大多少倍?”、“你们的望远镜能把天上的星
星放多大?”„„诸如此类的问题反映了公众对于望远镜和天文知识的缺
乏。
所谓“看多远”、“放多大”的提法既不科学,也没有意义,望远镜的品质
也决不是这样来评价的。
事实上,“看多远”完全取决于被观测目标的亮度,只要目标足够明亮,不
用望远镜也能看到无穷远,譬如我们用肉眼能看到的6000颗左右的恒星,实
际上都可认为在无穷远处;而“放多大”更是因缺乏天文基本知识才会提出
的问题,这是因为我们所见的“天上的星星”99.9%以上都是恒星,而恒星离
我们如此遥远,所以即使用地球上最大的望远镜来观测,它们仍然只是一个
个几何亮点(亮点越小,表明望远镜的光学成像质量越高;反之,如果在望
远镜中看到恒星有了视面甚至有了颜色,则可断定其光学系统存在严重弊
病),只有那些太阳系中的天体(如太阳、行星、卫星、彗星等)或太阳系
外有视面的天体(如星云、星系、星团等)才能借助于望远镜放大。
那么“放大倍数”是不是选购望远镜所首先要考虑的性能指标呢?绝对不
是!它不但排不上第一,而且如选择过大,将导致成像质量严重恶化。
看到这里,一定有不少朋友感到疑惑:“怎么和我原先想的完全不一样?”
是的,正因为大多数人缺乏这方面的基本知识,所以我们编写了这篇文章,
希望能对大家在选购和使用望远镜方面有所帮助。
放大倍数越大越好吗?
绝大部分人相信,望远镜的放大倍数越高,看到的效果越好,
事实却正相反,在物镜口径相同的情况下,放大倍数越高,成像质
量就越差,看到的景物越模糊。你如果是用望远镜来观赏风光、演
出、比赛……,一般选用7~8倍的放大倍数最为适宜,因为用这
种低倍镜观察,像会更明亮、更稳定,视场更大;如果选用10倍
以上的高倍镜观察,你会发现像是变大了,但视场却变小了(如看
球场只能看到一个角、看舞台只能看到几个演员……),同时像也
变暗,稳定性变差(抖动得历害),由于一般人很难用手较长时间
地拿稳一架10倍以上的双筒望远镜,所以实际上你会发现在望远
镜中很不容易找到目标。
军用望远镜过去以6倍、8倍居多,现在7倍的军用望远镜颇为
流行(理由为人的目视距离约7km)。除美国、德国之外,俄罗
斯、中国相继研制了7倍军用望远镜并装备部队。望远镜并非放大
倍率越大越好,如果倍率超过10倍,通常应安装在三脚架上使用,
如果仅用胳膊支撑使用,手的颤抖对观察的影响就很严重,观察效
果就会变差。另外在评价选用望远镜时,还应考虑几何光力的大小。
一般地,小光力望远镜(出瞳直径为2-3mm),适于良好照明条
件下使用;中光力(出瞳直径为3-4mm)适于一般照明条件下使
用,如我军62式8倍观察红外望远镜(出瞳直径为3.7mm);高
光力(出瞳直径为4-6mm)不仅适合白天使用,而且适合于黎明
及黄昏低照度条件下使用,就是因为清晰稳定的成像十分重要(这
里说的是真正能达到7倍的实际倍数)。
一些经销商信口雌黄,吹嘘自己的望远镜能放大几十、几百倍,以
虚假的高倍率来吸引、欺骗顾客,使不少消费者受骗上当。打个比
方,没有足够大的口径保证的放大倍数就如同没有足够高的分辨率
保证的照相底片,如果他们的双筒望远镜真能放大几百倍,那么你
所看到的景物就如同把一张普通底片放大到一个运动场那么大,你
说还能看清楚什么吗?!相信读过这篇文章的朋友是决不会再去相
信那些鬼话了。
基础知识
倍率:指将景物拉近的能力。
例:一台10x42的望远镜,望远镜的倍率是10或者10x
10倍就是说可将1000米外景物“拉近”到100米处。其实际观察大小等于我们
走近到100米外观景。放大率越高,所见景物越大。倍率较高会使背景较黑,
高倍率会令影像变得较朦亦会将手震幅度放大,使影像摇动不已。一般来说10
倍乃是一般人之极限。低倍率情况下影像较光,亦较清晰锐利,色差及其他像
差亦较少。
物镜口径:物镜的直径大小
例:一台10x42的望远镜,物镜是42MM。
口径越大,集光力越高,所见暗星越多,影像越亮,解像度越高越锐利。但一
阔三大,重量也更大,而且大镜较难研磨。4cm级较轻便,但所见暗星不及5cm
级。3cm级集光力比较弱,但较轻巧,日间观鸟比较方便。比5cm大的机型都
较重,而且较难保持平衡,需用脚架支撑。总的来说,8x40/10x40等机型较方
便,适合一般用途。8x30机型最适合观鸟。
视场(FieldofView)
视场即是我们观景的范圉,视场越大,观测范圉越大。表示看1000米以外的景
物,能看到的宽度是120米。
视距(EyeRelief)
视距指在能够清晰看到整个视场下,眼睛和目镜之间最短距离。视距长度以mm
表示,取决於目镜设计。视距太短时,若眼睛不是贴近目镜玻璃便导致视野边
缘失光,不合戴眼镜人仕使用;视距太长,影像容易有黑影出现,但只要将眼
杯拉长问题即可解决。
戴眼镜人仕请选视距14mm以上之型号
计算:物镜口径(mm)/倍率
当你手持双筒望远镜,你会见目镜中央有一个圆形光点,其余地方为黑色,这
光点就是出射光瞳。优质的望远镜出射光瞳为一个完美清晰的圆形光点,位处
中央,周围呈黑色。出射光瞳越大,代表影像亮度越亮,清晰度越高,而且眼
球较易看到影像,此种望远镜适合海事、环境不断晃动场合下使用。出射光瞳
太细会使影像难于对准观测,但是出射光瞳超过7mm后,一部分光线便会散失
掉,造成浪费。而且人越老瞳孔越细,如50岁的人瞳孔夜间中
扩到最大亦只有5mm。所有望远镜的出接二连三造句 射光瞳亦不宜太大。
镀膜(Coating)
镜片表层镀膜可减少由反射造成的光的流失,从而增加影像的亮度,清晰度和
对比度,也可减缓眼视疲劳。镀膜可分为四个层次
1)镀膜coated:至少在一个光学面上镀有单层增透膜;
2)全表面镀膜fullycoated:所有的镜片和棱镜都镀有单层膜;
3)多层镀膜multi-coated:至少在一个光学面上镀有多层增透膜
4)多层全光学面镀膜fullynmulti-coated:所有的镜片和棱镜都镀有多层增透膜。
一般光学质量较好的望远镜都会采用多层全光学面镀膜,相对来说影像质量较
好,价位也会较高。
镀膜也可分三种类型:
1)红膜,最早的镀膜就是红膜,但是由于成像偏青色,所以色差较大,但是不
影响使用。
2)蓝膜现在比较普遍的镀膜,效果相较红膜好很多,而且价位适中,日常用途
足够。
3)绿膜,紫红膜,是镀膜当中最好的,透光率高,成像色差小,相对来说价钱
也偏高的。
棱镜(Prisms)
双筒望远镜的灵魂是一组棱镜,棱镜的作用是将倒立的影像变回正立像。棱镜
系统可分为屋脊棱镜式(roof)和普罗棱镜式(porro),按材质又可分为BaK-4
材质和BK7材质。普罗棱镜机型一般比屋脊棱镜机型要来得便宜。屋脊棱镜要
做得好,加工及固定上一定要求较精密的容许误差,制作成本高。但是屋脊棱
镜机型则倾向较为密实。天文用途上多采用普罗棱镜机型。普罗棱镜系常常成
像会稍稍鲜明一点。普罗棱镜系双筒望远镜的棱镜若是采用钡化玻璃BaK-4作
为材质者,视野会较完整。棱镜若采硅酸硼玻璃BK7作为材质者,等级较低。
(一)要了解天文望远镜的基本知识
天文望远镜有折射式、反射式和折反射式3种:
1、折射式使用起来比较方便,视野较大,星像明亮,但是有色差,从而降低
了分辨率。优质折射镜的物镜是2片双分离消色差物镜或3片复消色差物镜。不
过,消色差或复消色差并不能完全消除色差,所谓消色差物镜只是对白光中7
种色光的2种色光(红和兰光)消除色差,而复消色差物镜除了冬天到了 对2种色光消色差
之外,还对第3种色光(黄光)消除了剩余色差。
2、反射镜的优点是没有色差,但是,反射镜的彗差和像散较大,使得视野
边缘像质变差。常用的反射镜有牛顿式和卡塞格林式2种。前者光学系统简单、
价格便宜,球面反射镜在后端,目镜在前端侧面;后者光学系统的主、付镜为非
球面,主镜和目镜都在后面,成像质量较好,价格也较贵。
3、折反射镜兼顾了折射镜和反射镜的优点:视野大、像质好、镜筒短、携
带方便。与同等焦距和同等口径的折射望远镜相比,价格还不及三分之一。折反
射镜有施密特-卡塞格林式和马克苏托夫-卡塞格林式2种,后者又称马-卡镜。
马-卡镜有2片式和3片式2种。譬如:BOSMA马卡150/l800和BOSMA马
卡200/2400都是3片式,因像质比2片式更好,倍受国内外天文爱好者的欢
迎。
(二)合理选择望远镜的焦距
选择望远镜的焦距,与你想要观测的天体有关。如果你想观测星云、寻找彗
星,要选择短焦距镜;如果你想观测月亮和行星,要选择长焦距镜;如果你想观
双星、聚星、变星和星团,最好选择中焦距镜。中焦距镜可以两头兼顾,比较受
欢迎,通常短焦是指焦距与口径之比小于或等于6,长焦是指焦距与口径之比大
于15,介于两者之间称之为中焦距镜。
(使用增倍镜可以成倍延长望远镜的焦距。)
(三)放大倍数并非越大越好
天文望远镜倍率=F/f,即望远镜物镜焦距除以目镜焦距。根据天文学家长
期观测的经验,观测深空天体最大放大倍数不得大于1.5倍物镜的口径(以毫
米数表示),用口径100毫米物镜的望远镜,在大气条件为中等宁静度的情况下
观测,不得大于125倍。最佳宁静度时,可达190倍;口径200毫米时,在
大气条件为中等宁静度的情况下观测,不得大于170倍。最佳宁静度时,可达
340倍。
实际上对于爱好者观测明亮的天体,最大倍率可达2倍,甚至2.5倍物镜
的口径(以毫米数表示)。不过,过大的倍数使影像更大、更暗,同时大气抖动也
放大了,使影像更模糊。
(四)根据个人的经济能力,尽可能选择口径大的望远镜
1、口径大,接收到的光能量就多,可以观测到更暗的天体;
2、口径大,最大有效放大倍数V就大,因为V=主镜口径D2.5(以毫米数
表示);
3、口径大,分辨率高,可以观测到行星更多细节,可以分辨双星,还有可
能发现更暗的小行星和彗星。
*分辨率是衡量望远镜光学性能好坏的最重要指标。
分辨率(分辨角)=140"/D,当望远镜口径等于100毫米时,分辨角=140"
/100=1.4"
分辨角理论上讲,只是与口径有关,实际上与光学设计、加工和装、校都有
关系。一般科普望远镜的分辨角能达到2倍理论分辨角,就算得上是优质望远
镜,而BOSMA马卡150/l800,经进口计量仪器检验,分辨角优于1",已接
近理论值:140”/150。
(五)如何辨别科普天文望远镜的光学质量?
白天购买时,你可用望远镜观测远处一幢大楼,将大楼的轮廓线移到视野的1
/4处,如果轮廓线橙黄色或兰紫色特别明显,或轮廓线弯曲得特别厉害,不要
买;再看一看远处的树叶,一般来说,60毫米口径的望远镜,能看清40米远
处的树叶的叶筋,看不清的别买。当然口径越大,看得越远。BOSMA开拓者
60/700(口径60毫米)能看清50米外梧桐树的叶筋。
晚上你可以看星星,如果看到的星星是带颜色的,而且特别明显,或者是视
野边缘的星星拖着尾巴,其长度达到星星大小的2倍,这种望远镜不适合用于
天文观测。
(六)对望远镜的分辨率本领(即分辨率)的检验
检验望远镜分辨率的最好方法是观测双星。譬如;天鹰座星是双星(牛
郎星附近),角距为1〞.4;白羊座星是双星,角距1〞.5;天鹅座星双
星,2〞.1;天琴座星双星,1双星2〞.8,2双星2〞.3;狮子座的
星双星4〞.3;南十字座星双星4〞.7;巨爵座星双星5〞.2;巨蟹座星
双星,5〞.9。
(七)关于行星的观测
观测金、木、水、火、土星时所需的放大倍数是使望远镜视场内的行星小圆
面与肉眼看到的满月有同样的视场大小(31角分)。所以,观测木星时大于40
倍;观测金星和火星大于70倍;观测土星大于100倍;观测水星时大于280
倍。也可以说,用口径50mm的物镜就可观测木星,用80mm的物镜就可观
测金星和火星,而观测水星则要用280mm的物镜。
(八)关于太阳黑子的观测
大的黑子用小望远镜就能看到,而一些很小的黑子则要用大望远镜才能看清
楚。业余观测黑子一般采用投影观测。但目视观测效果更好。不过要在镜筒前端
加一块大的滤光片,而大的滤光片价格很昂贵。
业余爱好者可以目镜前端加一块小的滤光片,效果也不错。但要注意:观测
时间要尽量缩短!两次观测时间的间隔要长!
滤光片一定要用光学玻璃磨制,两面要平行。有些望远镜用带色塑料做滤光片是
不科学的,一是效果极差,二是万一破了,会伤害观测者的眼睛。
观测太阳和月球要用口径比(D/F)小的望远镜,最好是1:15~1:20。
也可在物镜前加一只光栏,用以减小口径比。不过,这样做会降低望远镜的分辨
本领。
(饺子汤汁怎么调 使用增倍镜可以成倍延长望远镜的焦距。)
(九)关于月球的观测
月球有环形山、链状山脉、月海、月谷、沟纹(干涸的河流)和亮辐射纹,
好的望远镜可看到月球上非常细微的细节。“月球几乎永远是检验观测者眼力和
望远镜质量的理想场所”。
观测月球最好的放大倍率是(1-1.5)*主镜口径(mm),例如:口径100mm
的望远镜最高放大倍数为100~150倍。
(十)关于天文望远镜支架
望远镜支架有地平式和赤道式2种,都有2个相互垂直的转轴。天文望远
镜的视野一般都比较小,而且放大倍率越大,视野就越小,要选择一个不会因微
风吹而抖动的支架。
(十一)关于望远镜目镜
望远镜目镜一般有6种:
1)惠更斯目镜(简称H目镜):
由2片平凸透镜组成,两块透镜的凸面都朝向望远镜物镜一方。畸变比R目镜
大,球差和场曲比R目镜更大,但彗差可改正,象散较小,放大率色差较小,
视场较R目镜大。
2)冉斯登目镜(简称R目镜):
由2片平凸透镜组成,两块透镜的凸面朝内,平面朝外;能除去彗差,像散较
小,但畸变大,放在率色差大。视场较小。
3)凯涅尔目镜(简称K目镜):
它是冉斯登目镜的改进型。向场镜为双凸透镜,而接目镜为由正负透镜组成的胶
合透镜,故轴上点的色差和球差较小,畸变也比R目镜小,视场较大,可达45。
但不能消除场曲。当向场镜改为双胶合透镜时,视场可达50。
4)对称目镜(PL目镜,又称消象散目镜):
由两组完全相同的胶合透镜组成。轴上球差与色差消除,没有象散和场曲。视场
40以内放大率色差亦消除。不过,当视场大于40时,象质迅速变坏。
5)厄尔弗目各月份的英文 镜(Elfer):
在对称式目镜当中增加了1块透镜,共有5块透镜,减少了高级象差,增大了
视场。视场可60-65。
6)无畸变目镜(Or目镜):
光学质量好,视场大。如果都用球面透镜的话,结构很复杂,通常把最后一面
改为抛物面。视场可达70-100。
H、R为低档目镜,用在较小口径、较小视场的中、低档普及型天文望远镜上,
能满足一般观测要求;
K、PL为中档目镜,用在中档普及型天文望远镜上;
Elfer、Or为高档目镜。除此之外,还有用低色散材料设计的ED目镜。
常见问题解答
1、望远镜能看多远?
从光学原理来说,望远镜一般工作范围从设计的最近观察距离到无穷
远,也就是说,如果您的眼睛足够敏感或观察目标足够亮的话,你总能
看到从最近观察距离到无限远距离的任何目标。遗憾的是,事实并不总
是这样。您观察的目标并不都像月亮等天体一样亮,您的眼睛的敏感也
是有限的,所以您只会看清一定距离的东西。
但是不同的望远镜能看清的距离是不同的,这就和它的光学性能有
关,视场亮度高(透过率高)以及分辨率高的望远镜就能看清更远的距
离。
所以您需要看得更远的望远镜,那你要选择更大的口径、更高的透过
率的产品,同时需要好的分辨率。
2、双筒望远镜上的“7x50”之类的标识代表什么意思?
“M”x“N”代表“放大倍数”x“口径”广式云吞面 ,“7x50”的意义就是这
个望远镜的放大倍数是7倍,物镜的口径是50mm。
3、望远镜的放大倍数越大越好吗?
不是,放大倍数越大,表示远处的目标在视场中显得更大,但同时意
味者实际的视场会变得更小,也就是说进入望远镜的光通量会减少,也
就是说你看到的目标会变得黯淡审什么即景作文 视模糊。
4、天文望远镜的放大倍数怎么计算?
天文望远镜的放大倍数=主镜的焦距/目镜的焦距。主镜的焦距可以在镜
身上找到。BOSMA产品的名称命名规则是系列名+主镜口径/主镜焦距,
比如“探索者80/500”,如果使用K9的目镜,那么这时天文望远镜的
放大倍数=500/9=55.6倍。
折射望远镜的优点
1.影像稳定
折射式望远镜镜筒密封,避免了空气对流现象。
2.彗像差矫正
利用不同的透镜组合来矫正彗像差。
3.保养容易
折射望远镜的缺点
1.色差
不同波长光波成像在焦点附近,所以望远镜出现彩色光环围绕成像。
矫正色差时要增加一块不同折射率的透镜,但矫正大口径镜就不容
易。
2.镜筒长
为了消除色差,设计望远镜时就要把焦距尽量增长,约主镜口径的十
五倍。
反射望远镜的优点
1.消色差
任何可见光均聚焦于一点。
2.镜筒短
通常镜筒长度只有主镜直径八倍,所以比折射镜筒约短两倍。短的镜
筒操作力便,又容易制造稳定性高的脚架。
反射望远镜缺点
1.遮光
对角镜放置在主镜前,把部份入射光线遮掉,而对角镜支架又产生绕
射,三支架或四支架的便形成六条或四条由光星发射出来的光线。可
以利用焦比八至十的设计减低遮光率。
2.影像不稳定
开放式的镜筒往往受气温与镜筒内气流的影响较大,搬运时又很易移
动了主镜与副镜的位置。
3.球差
如果所设计的望远镜焦比比较小,则会出现比较严重的光学球差;这
时,由于平行光线不能精确的聚焦于一点,所以物象将会变得模糊。
4.不易保养
因为镜筒不能密封,所以主镜很易受烟尘影响,故难于保养,通常需要
定期在主镜表面镀上铝或银的保护膜
关于反射式和折反射式(马卡式)望远镜
在这里我们只对这两种望远镜的特点进行一个简单说明,以后有机会再详细介绍,其中有些概念看不懂也没关系,
知道结论就行了。
反射式望远镜是制造成本最低的,但由于光路关系它的目镜在镜筒进光口的那一侧,不太符合普通人对望远镜的使
用习惯。入门级的反射镜价格非常便宜,但成像的清晰锐利程度不如同级别的折射镜,虽然没有色差,但一般会有球差
和彗差,由于其副镜的存在还需要经常调较光轴,维护起来相对麻烦。不过由于其价格有优势,在手头比较紧的情况下
还是可以考虑的。
折反射式(马卡式)望远镜集合了折射和反射这两种形式的优点,又比较好的克服了两者的缺点,不过其制造难度更
大,价格相对较贵。另外折反射式望远镜的焦距都比较长,观测一些暗淡而面积较大的天体时效果可能不会太好,用于
天文摄影的难度也相应较大,不过对于观测和拍摄月球、大行星等亮天体效果却非常好。
还有一点值得一提,就是在你的器材和观测水平升级后,原来的折射镜往往可以很容易的作为导星镜继续发挥作用,
而反射镜和折反射镜要想作为导星镜,其难度会更大一些。
到这里,你基本上已经可以着手调查自己应该买一台什么样的望远镜了。关于望远镜的其他附件我们会在后面的文
章中具体介绍,反正你只要购买正规公司的产品这些附件一个都不会少。如果想买望远镜的同好在本文的帮助下购买了
自己的第一台望远镜,并且在使用了一段时间后觉得还比较满意的话,那就是笔者莫大的荣幸了。
本文发布于:2023-03-20 16:04:27,感谢您对本站的认可!
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