第二節(jié) 望遠鏡的特性
伽利略的望遠鏡由一塊凸透鏡作物鏡,一片凹透鏡作為目鏡。這樣的望遠鏡看起來的像是正的,稱作伽利略望遠鏡。后來開普勒發(fā)明了另一種望遠鏡,物鏡和目鏡均是凸透鏡,這種望遠鏡看起來的像是倒立的,稱作開普勒望遠鏡。不過對于天體而言正倒是無所謂的,所以開普勒望遠鏡多用來進行天文觀測。
那么望遠鏡為什么能看見更為暗弱的天體呢?
我們知道,遙遠的天體發(fā)出的光到達地球時可以認為是平行光。當這些平行光到達我們的眼睛時,被我們所接收到的只是我們的瞳孔那么大的面積上通過的光,如果能把更大面積上的光集中起來,就能看見那些更暗弱的天體。而望遠鏡正是這樣來看見暗弱天體的。望遠鏡的物鏡就是這樣一個“集光器”。它的物鏡就相當于人的瞳孔,但它比人的瞳孔大上許多倍,因此它搜集到的光比人眼多得多,因而也就能看見更暗弱的天體。
衡量望遠鏡的性能,一般用以下幾項指標來表征:口徑、相對口徑、放大率、視場、分辨率貫穿本領。下面分別介紹這些指標:
口徑就是指望遠鏡物徑的有效直徑,即沒有被鏡框擋住的部分??趶皆酱?,收集的光就越多,因而能看到更暗弱的星體。眼睛的直徑只有6毫米,所以只能看到六等星。而在美國帕洛瑪山天文臺的508cm的望遠鏡能看到23等星。
相對口徑是指有效口徑和焦距的比值。這個指標表明了望遠鏡觀測有視面天體的能力,太陽、月亮、行星等天體都有一定的視面。這類天體的亮度不僅和望遠鏡搜集的光量有關,并且還和它們視面大小有關。相對口徑大的望遠鏡,天體像視面大,因而亮度較小,而相對口徑小的望遠鏡,天體像視面小,因而就比較亮。從這個意義上來說,望遠鏡相對口徑小一些好。
放大率指望遠鏡成的像與實際物體視角的比。它等于物鏡焦距與目鏡焦距的比值。放大倍率越大,就越能看到天體的精細結構。但在口徑一定時,并不是倍率越大越好,因為倍率過大,會使像變得模糊不清。
視場指望遠鏡能看到的天空范圍。實驗表明,物鏡焦距越短,視場越小。一般折射望遠鏡為2°~3°,而反射遠鏡在0.5°以內。
分辨角指望遠鏡能分清的物體細節(jié)的最小視角。人眼只能分辨約2角分的角度,而帕洛瑪山天文臺508厘米的望遠鏡分辨率達0.3角秒。望遠鏡的分辨率與口徑成反比。
貫穿本領指在良好的天氣條件下望遠鏡能看到的最暗星等,它和口徑關系最為密切。一臺5厘米口徑的望遠鏡可以看到10等星,而50厘米的可以看到13等。
除了以上提到的以外,天文學家們還有其他許多用來衡量望遠鏡的指標,如慧差、色差等。
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