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天文望远镜 折射式 和 反射式 的区别 + 好处是什么 同等 …

时间:2018-01-03 08:47来源:未知 作者:admin 点击:
折射望远镜是一种使用透镜做物镜,利用屈光成像的望远镜。折射望远镜最初的设计是用于侦查和天文观测,但也用于其他设备上,例如双筒望远镜、长焦距的远距照像摄影机镜头。较常用的折射式望远镜的光学系统有两种形式:即伽利略式望远镜和开普勒式望远镜,其优点是成像比较鲜明、锐利;缺点是有色差。折射望远镜曾经因为高度残余的色差和球面像差而饱受责难,短焦的情况比长焦的更为严重。一架4英F/6的消色差折光镜,仍可能出现不能忽视的彩色的散述现象通常会有紫色的光晕在明亮的天体附近,而4英F/16的就只会有少许的色散。如今,高度消色差折射镜使用特别的材料,特别低色散度的材料,来制造物镜。其设计能让三种不同的颜色通常是红色、绿色和蓝色汇聚在相同的焦平面上,颜色的残差错误二级光谱比消色差透镜少了一个数量级。这种望远镜的主镜是萤石或超低色散ED玻璃的透镜,产生非常清晰没有色差的影像。这种望远镜在业余天文望远镜的市场中是非常高价值的产品。高度消色差折光镜的口径已经可以做到553毫米的直径,但多数仍在80~152毫米之间。在非常大口径的折光镜,还有镜片沉陷的问题,这是重力使玻璃变形的结果。玻璃的瑕疵是更进一步的问题,被困在玻璃内的空气气泡或条纹。另外,玻璃对某些波长是不透明的,即使是可见光也会在进出接口与穿透时因吸收和折射而黯淡。这些问题大多数都可以因为改用反射镜而消除或降低,而且还可以制造更大的口径。反射望远镜是使用曲面和平面的面镜组合来反射光线,并形成影像的光学望远镜,而不是使用透镜折射或弯曲光线形成图像的屈光镜。反射式望远镜所用物镜为凹面镜,有球面和非球面之分;比较常见的反射式望远镜的光学系统有牛顿式反射望远镜与卡塞格林式反射望远镜。反射式望远镜的性能很大程度上取决于所使用的物镜。通常使用的球面物镜具有容易加工的特点,但是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面像差;这时,由于平行光线不能精确的聚焦于一点,所以物像将会变得模糊。因而大口径,强光力的反射式望远镜的物镜通常采用非球面设计,最常见的非球面物镜是抛物面物镜。由于抛物面的几何特性,平行于物镜光轴的光线将被精确的汇聚在焦点上,因而能大大改善像质。但即使是抛物面物镜的望远镜仍然会存在轴外像差。一个弯曲的主镜是反射望远镜基本的光学元件,并且在焦平面上造成影像。从面镜到焦平面的距离称为焦长焦距,底片或数位感应器可以在此处记录影像,或是安置目镜以便眼睛能观看。 反射镜虽然能够消除色差,但是仍然有其他的像差:* 当使用非抛物面镜时会有球面像差成像不在平面上。* 彗形像差* 畸变视野在反射器的设计和修正上会使用折反射器来消除其中的一些像差。几乎所有用于研究的大型天文望远镜都是反射镜,有下列的原因:* 在采用透镜之下,必须整块镜片材料皆为没有缺点和均匀而没有多相性,而反射镜只需要将一个表面完美的磨光,磨制相对简易。* 不同颜色的光在穿透介质时会有不同的播速度。对未做修正的透镜,这会造成折射镜特有的色差。制作大的消色差透镜所费不贷,面镜则完全没有这个问题。* 反射镜可以在更广阔的范围内研究光谱,但有些波长在穿过折射镜或折反射镜的透镜时会被吸收掉。* 大口径透镜在制造和操作上都有技术上的困难。其一是所有的材料都会因为重力而下垂,观测举得最高而且也是相对较重的透镜只能在镜片周围加以支撑,另一方面,面镜除了反射面以外,可以在反射面的背面和其他的侧边进行支撑。当业余天文学还在使用牛顿焦点的设计时,专业天文学已经倾向于使用主焦点、卡塞焦点和库德焦点的设计。在2001年,至少已经有49架口径2米或更大的反射望远镜采用主焦点的设计。---------------------------------------------------------------资料来源:维基百科-望远镜 (责任编辑:admin)
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