望远镜特性参数的测量
望远镜特性参数对其性能的影响
T NOLO GY TR N D1引言望远镜的主要特性参数大概包括孔径、焦距、分辨率、放大倍率、焦比、光学像差等,本文简述了各参数对性能的影响。
2孔径(透镜或者反射镜的直径)孔径是望远镜最重要的参数之一。
对于任何放大率的望远镜,孔径越大,其成像亮度越高,分辨率越高,成像边缘越锋利。
望远镜的孔径一般是物镜或者主反射镜(或镜框)的直径。
孔径越大,成像的亮度和清晰度越好,价格也就越昂贵,收集的光越多,因此孔径间接影响望远镜的重要参数集光力。
3焦距就是从透镜(或者主反射镜)到焦点的距离。
一般望远镜的焦距越长,它的放大倍率就越大,成像的尺寸就越大,但是视场范围就越小,出瞳直径也就越小。
所以增加焦距,从而提高放大倍率固然重要,但是出瞳直径越小,望远镜目镜射出的光线越少越弱,得到的图像也越暗。
因此在低照度的情况下和夜晚,出瞳直径太小,根本不利于观察,甚至无法观察。
可见设计望远镜时增加焦距是受出瞳直径的制约的。
焦距也是和价格成正比的,但是折射式望远镜尺寸过大不易携带。
4分辨率分辨率是望远镜分辨细节的本领。
望远镜的孔径越大,分辨率越高(望远镜的理论分辨能力是4.56除以望远镜的孔径),细节表现能力越佳。
当然孔径的加大同时也要保证透射率,也就是要保证良好的镀膜等因素,否则透射率低的话,高昂代价的孔径因素却对分辨率的提高杯水车薪。
5放大倍率望远镜的放大倍率其实就是两个光学系统的比值:望远镜焦距与所使用的目镜焦距的比值,即望远镜的焦距除以目镜的焦距,就得到望远镜的放大率。
目镜是可更换的,望远镜根据需要可以有不同的放大率。
如型号为C8的望远镜的焦距为2032m m ,如果配备30mm 的目镜,放大率就为68x (2032/30=68),如果用10m m 的目镜,放大率就变为203x 。
为了获得清晰的图像以观测月球,行星和双星等,往往会提高放大率,但是放大率也不能无限的提高,由于光学定律和眼睛的特性(出瞳直径和眼瞳直径的关系),放大率有上限和下限。
望远镜执行标准-概述说明以及解释
望远镜执行标准-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容应该对望远镜执行标准的重要性进行说明，并提出以下问题：望远镜作为科学研究和天文观测的重要工具，其执行标准的制定对于保证观测结果的准确性和可重复性至关重要。
望远镜执行标准不仅是科学研究领域的基石，也是确保天文学研究成果的可靠性和准确性的保证。
然而，在望远镜执行标准的制定和实施过程中，我们需要面对一系列重要问题。
首先，望远镜执行标准应该如何确保观测结果的准确性和可重复性？天文学研究依赖于准确的观测数据，而望远镜执行标准应该明确要求观测装置的精度和稳定性，以及观测过程中的误差控制和校准等关键环节。
只有在执行标准的指导下，才能获取到具有高度可信度的观测结果。
其次，望远镜执行标准应该如何平衡不同观测需求之间的矛盾？不同的科学研究项目或观测对象可能对望远镜的要求存在差异，因此制定统一的执行标准需要考虑到这些差异。
如何在满足特定科学需求的同时，兼顾整个学科领域的要求，是制定望远镜执行标准时需要面对的难题。
第三，望远镜执行标准的制定和持续更新是一个什么样的过程？科学技术不断进步，观测方法和仪器也在不断更新和演进。
望远镜执行标准需要与时俱进，随着科学技术的发展进行调整和更新。
然而，这个过程中应该如何平衡科技进步和标准的稳定性，确保执行标准的有效性和长期可持续性，也是需要深入思考和解决的问题。
综上所述，望远镜执行标准的制定和实施是确保天文学研究结果准确性和可靠性的重要保障。
然而，在制定执行标准的过程中，我们需要解决如何确保观测结果的准确性和可重复性、如何平衡不同观测需求之间的矛盾，以及如何进行持续的标准更新等重要问题。
只有通过全面认识和解决这些问题，才能制定出适合科学研究和天文观测需求的望远镜执行标准。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下几个方面的阐述：首先，介绍整篇长文的组织结构。
可以提及本文将分为引言、正文和结论三个主要部分来展开论述，以便读者能够理解文章的整体框架和逻辑。
望远镜放大率的测定自组望远镜
透镜组3
目镜 （ ）
5.00
106.20
4.50
22.0
3.97
3.90
1.8%
物镜 （ ）
19.50
3
3.1
图3-1 成像公式法装置图
望远镜对焦无穷远
将目标刻度尺Ａ放置远处，保持望远镜与平行基本水平共轴。眼睛通过望远镜目镜观察,慢慢对望远镜调焦，当看到清晰的直尺上的刻度像时,物镜的像方焦点和目镜的物方焦点重合,这时望远镜对焦无穷远。
对于望远镜，两透镜的光学间隔近乎为零，物镜的像方焦点与目镜的物方焦点近乎重合。即 ，根据通过计算可得：
（1-2）
1.2
在光具座上放置两个二维平移底座，分别加上两个凸透镜，构成开普勒望远镜。在光具座另一端放置目标刻度尺，使凸透镜组成的望远镜可以清晰的看到刻度尺Ａ上刻度，再进行测量，如图1-3所示。
（a）
（2-8）
只要测出光阑的长度 ，及其像长 ，就可以算出望远镜放大倍数。
用读数显微镜测光阑长度
通过用游标卡尺测量光阑的长度记为 ,用读数显微镜测量像长记为 。用读数显微镜测量像长 测量的数都是客观的,而且测量精度达到 ,最终测量出的结果比较准确。
用望远镜物镜的进光孔径作为目的物,用读数显微镜在离目镜处看到清晰的进光孔径的像,如图3-3所示。调节读数显微镜的测量又丝与进光孔径的像的上下边缘相切,测量出进光孔径的像的直径。用游标卡尺测量出物镜进光孔径实际直径,代进公式算出望远镜放大倍数。
相对误差： =6.7%
表3-2
透镜组3： =5.00cm =19.50cm
测量次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
39.90
光学参数与望远镜特性的关系
光学参数与望远镜特性的关系孔径(透镜或者反射镜的直径)孔径是望远镜最重要的参数。
对于任何放大率的望远镜，孔径越大，其成像亮度越高，成像边缘越锋利。
望远镜的孔径显然就是物镜或者主反射镜的直径，一般用英寸或者毫米(mm)来表示。
孔径越大，它收集的光越多，成像的亮度和清晰度就越好。
挑望远镜时，只要在预算之内，拣孔径最大的买。
焦距就是从透镜(或者主反射镜)到焦点的距离，通常单位是毫米(mm)。
一般来说，望远镜的焦距越长，它的放大率就越大，成像的尺寸就越大，但是视场范围就越小。
比如，与焦距为1000mm的望远镜相比，2000mm焦距望远镜的放大率和视场范围分别是前者的2倍和1/2。
如果你不知道焦距，只知道焦比(focal ratio)，你可以通过这样计算的得到焦距：孔径(单位是mm)乘以焦比就是焦距。
比如，孔径为8英寸(203.2mm)，焦比为f/10的透镜，其焦距为203.2 x 10 = 2032mm。
分辨率是望远镜分辨细节的本领。
分辨率越高，细节表现能力越佳。
望远镜的孔径越大，该设备分辨率就越好，前提是该望远镜的光学设计良好。
分辨能力对于望远镜来说，就是指杜氏极限(Dawes limit)。
也就是能够分开两个距离很近的两颗星的能力，单位是角秒1(seconds of arc)。
分辨能力与孔径大小有直接关系，即孔径越大，分辨能力越好。
望远镜的理论分辨能力是4.56除以望远镜的孔径(单位：英寸)。
比如，孔径为８英寸的望远镜的分辨能力是0.6角秒(4.56/8 = 0.6)。
然而，分辨能力还与大气状况以及观察者的视觉敏锐度有关。
对比度观察低对比度的物体，比如月亮和行星时，我们期望有最高的成像对比度。
牛顿望远镜和反射折射望远镜都有一个次级反射镜(或称斜反射镜)，它们阻挡了一部分主反射镜的发射光。
除非25% 以上的主反射镜被阻挡，成像的对比度并不会因此受到很大影响。
为了计算二级阻挡率，可以用公式(pi)r²来计算得到初级和次级的反射镜面积。
这就是用定焦距平行光管法测定_图文(精)
如图5-5,当慧差较小时,星点象
中央亮斑与衍与衍射环之间将有
小量的偏心,且衍射环粗细亮暗不
均匀,甚至散成许多小斑点,如图
5-5a、b、c,当慧差较大时,星点
象将呈现明显的慧星形状,即有一
图5-3
明亮的头部和一个延伸的尾部,如
图5-5d,e。
4、象散星点图象
象散的星点图特征是:当象散较小时,中央亮斑还很圆,但第一亮环将出现十字形暗线,
w tg f y o
o
= ¢ 2 ; w ¢ = ¢
¢ tg f y
2用作图成象的方法很容易得出:w =w ¢,因此可以得到
o o
f y ¢ 2 = f
y ¢ ¢ 2即: o
o
y y
f f ¢ ¢ = ¢ (1-1
这就是用定焦距平行光管法测定焦距所用的公式。其中o
f ¢是平光管物镜的焦距,是已知的。利用公式(1-1计算出被测透镜的焦距f ¢。
后和焦点处,应是中心为园亮点,其衍射环是均匀的同心圆环,而且是前后对称的。如图
5-3a所示;
1、色差星点图象的观察:
对于没有校正过色差的光学系统,由于星点发出各种不同波长的光线,经光学系统后,
分别会聚在光轴不同位置上,则通过显微镜观察,可以看到色彩非常鲜艳的彩色园环等图象。
根据观察到的彩色图象;就可定性
光学系统鉴别率的测量就是依据以上原理。做成各种形式鉴别率板做为目标物放在物平面位置。大眼通过放大镜或显微镜观察或在被测物镜象平面上的分辨率板的象,以刚能分辨开两线之间的最小距离σ(毫米的倒数为被测物镜的目视鉴别率。各种分辨率板的图样如图6-2所示,本实验用图4-2中的a为透射式分辨率板。
光学原理及实验装置如图6-3所示;光源均匀照亮平行光管物镜焦面上的透射式分辨率板。平行光管发出的平行光,通过被测物镜后成象在其象面上,用显微镜观察分辨率板的图象。
光学系统 实验3-1望远系统参数测量
三 望系参数量实验远统测一、实验目的1．掌握望远系统的入瞳和出瞳距的测量方法2．掌握望远系统放大率的测量方法二、实验内容测量望远镜的入瞳D、出瞳D´及出瞳距p´，计算望远系统的放大率r。
三、实验原理1．入瞳D的测量对于简单望远镜来说，孔径光阑和入射光瞳就是物镜镜框，其直径D可用量规或卡尺直接量出，也可采用测量显微镜测量。
如图3－1所示，测量时测量显微1镜横向移动，对望远镜物镜2镜框直径的两端逐个调焦，其移动距离就是入瞳直径D。
图3-1 测量显微镜测量入瞳D原理图2．出瞳D´的测量：出瞳D´的大小用测量显微镜或倍率计进行测量，将待测望远镜夹持在光具座上，接通平行光管电源，作为无穷远光源照亮望远镜物镜的外框，则在望远镜目镜后面可看到一亮斑，即为出瞳D´，用测量显微镜测出D´的大小。
测量原理如图3-2所示。
图3-2 望远镜出瞳D´测量原理图3．出瞳距p´的测量测量原理如图3-3所示，在用测量显微镜测出瞳D´的大小时，记下测量显微镜在光具座导轨上的位置A ，再移动显微镜至到能看清望远镜目镜后表面灰尘或缺陷，记下此时测量显微镜在导轨上的位置B ，两位置差即为出瞳距p´。
p´的表达式为p´＝A －B 。
图 3-3 望远镜出瞳D´测量原理图图中：1——被测望远镜目镜 2——出瞳D´ 3——测量显微镜4——望远镜放大率的测量望远系统放大率即为可见放大率或称为视角放大率，由几何光学可知r 表示视角放大率有如下关系： eo f f D D tgw tgw r ==='' (3-1)式中： w——望远镜物方视场角w´——望远镜象方视场角D——望远镜的入瞳直径D´——望远镜的出瞳直径f o——望远镜的物镜焦距f e——望远镜的目镜焦距根据以上公式，只要任意测得对应的一组数据即能计算出望远系统的放大率r值。
天文望远镜的基本性能参数
天文望远镜的基本性能参数1、物镜的口径（D）望远镜的物镜口径一般是指有效口径，也就是通光直径，即望远镜的入射光瞳直径，是望远镜聚光本领的主要标志，而不是指镜头的玻璃的直径大小。
2、焦距（f）望远镜光学系统往往有二个有限焦距的系统组成，其中第一个系统（物镜）的像方焦点与第二个系统（目镜）的物方焦点相重合。
物镜焦距常用f表示，而目镜焦距用f’表示。
物镜焦距f是天体摄影时底片比例尺的主要标志。
对于同一天体，焦距越长，天体在焦平面上的影像尺寸就越大。
3、相对口径（A）与焦比（1/A）望远镜有效口径D与焦距f之比，称为相对口径或相对孔径A，即A＝D/f。
这是望远镜光力的标志，故有时也称A为光力。
彗星、星云或星系等有视面天体的成像照度与相对口径的平方（A2）成正比；流星或人造卫星等所谓线性天体成像照度与相对口径A和有效口径D之积（D2/f）成正比。
因此，作天体摄影时，要注意选择合适的A或焦比1/A（即f/D。
照相机上称为光圈号数或系数）。
4、分辨角（它的倒数称分辨本领）刚刚能被望远镜分辨开的天球上两发光点之间的角距，称为分辨角，以δ表示。
理论上根据光的衍射原理可得δ=1.22λ/D式中λ为入射光波长。
在取人眼敏感波长（λ＝5.55×10-4mm）时，δ用弧度表示，有δ″=140″/D (D以mm为单位)对于照相望远镜，δ取下式：δ″=(3100A+113)/D (D以mm为单位)此为理论的分辨角，实际上因光学镜头的加工质量及观测条件的影响，很难达到此理想的数值。
而对于照相观测，对于同一天体，物镜焦距越长在焦平面上天体影像就越大，此为比例尺，以每毫米对应天体上的张角α″来表示：α″=206265/f例如对于KP200R的主镜筒，f＝2400mm，则比例尺α″＝206265/2400＝86″/mm5、放大率（G）对目视望远镜而言，物镜焦距为f，目镜焦距为f′，则放大率为G=f/f′由式可知，只要变换目镜，对同一物镜就可以改变望远镜的放大倍数。
望远镜的组装与检测
图 3 望远镜的光路图
根据望远镜的光路图可以确定各光学镜片的大致安装位 置。镜体是望远镜的主要部件，首先把棱镜固定在镜体里， 由弹簧钢片压紧。两组棱镜装完后，把镜体放在像倾斜仪上， 检查棱镜的反射像是否倾斜。如果倾斜，调整镜体侧面的两 组小螺钉，校正倾斜的像。然后依据望远镜的机械构造依次
（五）结束语
望远镜的精度主要由机械系统和光学系统的机械加工来 保证。组装后，可以通过望远镜综合检查仪的检测调整和修 正光轴偏、像倾斜等项目的误差。
【参考文献】 [1] [美]Paul R.Yoder.Jr.光机系统设计[M].周海宪,程云芳,译.北
京:机械工业出版社,2008,1. [2] 石顺祥,张海兴,刘劲松.物理光学与应用光学[M].西安电子
K
图6
图形上方的发散线条测像倾斜；图形下方带数码的短线 测放大率。
（四）望远镜的检测
望远镜测量应在无震动，光线较暗的室内进行，应避免 外部较强的光线直接照射在投影屏上。
检测时，将被测望远镜置于工作台玻璃上，手持望远镜 坐在工作台前，观察投影屏。如果分划板没有经过望远镜在 投影屏上成像，此时，手持望远镜慢慢地沿望远镜轴向或径 向偏转，直到投影屏上出现亮点光斑，捕捉到此光斑，由此 光斑来调节工作台上玻璃板的角度。然后调节望远镜的目镜 焦距，调清晰分划板经过望远镜在投影屏上的像。根据由望 远镜射出的两支分划板的亮线图案的相对位置，以及亮线对 投影屏的黑线图案的相对位置，测出所需的数据，并可在监 视投影屏的同时，调整望远镜，校正偏差。
【参考文献】 [1] 中华内镜学会.返流性食管病(炎)诊断及治疗方案(试行) [J].
光学课程设计望远镜系统结构参数设计说明
——望远镜系统结构参数设计设计背景：在现在科学技术中,以典型精密仪器透镜、反射镜、棱镜等及其组合为关键部分的大口径光电系统的应用越来越广泛。
如：天文、空间望远镜；地基空间目标探测与识别；激光大气传输、惯性约束聚变装置等等……二设计目的及意义〔1、熟悉光学系统的设计原理及方法；〔2、综合应用所学的光学知识,对基本外形尺寸计算,主要考虑像质或者相差；〔3、了解和熟悉开普勒望远镜和伽利略望远镜的基本结构及原理,根据所学的光学知识〔高斯公式、牛顿公式等对望远镜的外型尺寸进行基本计算；〔4、通过本次光学课程设计,认识和学习各种光学仪器〔显微镜、潜望镜等的基本测试步骤；三设计任务在运用光学知识,了解望远镜工作原理的基础上,完成望远镜的外形尺寸、物镜组、目镜组及转像系统的简易或者原理设计。
并介绍光学设计中的PW 法基本原理。
同时对光学系统中存在的像差进行分析。
四望远镜的介绍1．望远镜系统：望远镜是一种利用凹透镜和凸透镜观测遥远物体的光学仪器。
利用通过透镜的光线折射或者光线被凹镜反射使之进入小孔并会聚成像,再经过一个放大目镜而被看到。
又称"千里镜"。
望远镜的第一个作用是放大远处物体的张角,使人眼能看清角距更小的细节。
望远镜第二个作用是把物镜采集到的比瞳孔直径〔最大 8 毫米粗得多的光束,送入人眼,使观测者能看到原来看不到的暗弱物体。
2．望远镜的普通特性望远镜的光学系统简称望远系统,是由物镜和目镜组成。
当用在观测无限远物体时,物镜的像方焦点和目镜的物方焦点重合,光学间隔 d＝o。
当月在观测有限距离的物体时,两系统的光学问隔是一个不为零的小数量。
作为普通的研究,可以认为望远镜是由光学问隔为零的物镜和目镜组成的无焦系统。
这样平行光射入望远系统后,仍以平行光射出。
图9—9 表示了一种常见的望远系统的光路图。
为了方便,图中的物镜和目镜均用单透镜表示。
这种望远系统没有专门设置孔径光阑,物镜框就是孔径光阑,也是入射光瞳,出射光瞳位于目镜像方焦点之外,观察者就在此处观察物体的成伤情况。
基于FS系统对乌鲁木齐VLBI射电望远镜进行天线测量
Vol.11No.4 Oct．，2014天文研究与技术ASTＲONOMICALＲESEAＲCH AND TECHNOLOGY第11卷第4期2014年10月CN53－1189/P ISSN1672－7673基于FS系统对乌鲁木齐VLBI射电望远镜进行天线测量*项斌斌，刘志勇，杨文军（中国科学院新疆天文台，新疆乌鲁木齐830011）摘要：在天文观测中射电望远镜性能参数的好坏直接影响到观测数据质量，为了保证观测质量，提高观测效率，需要对天线性能进行测量。
当前进行天线测量的方法有场地测量法和射电天文法，不同的方法应用范围和效果不同。
对于大型天线而言采用射电天文法进行天线测量高效快捷。
针对VLBI射电望远镜，介绍了使用终端FS系统对天线参数进行测量（基于射电天文法）的方法和过程，以乌鲁木齐南山25m天线增益和指向精度测量作为范例，重点叙述了测量的方法和步骤，并对该方法进行了讨论。
关键词：射电天文；天线测量；VLBI；FS系统中图分类号：TN820.5文献标识码：A文章编号：1672－7673（2014）04－0343－07随着人类对宇宙、天体、地外文明的探索不断深入，射电天文、深空探测、遥控遥测、卫星通信得到了快速发展。
作为天文研究的主要手段之一的射电天文技术，其利用射电望远镜观测的对象几乎遍及所有天体［1］。
VLBI技术是当前天文观测中使用的一项高分辨率、高测量精度的观测技术，在天体物理、大地测量、深空探测等方面应用广泛。
在VLBI天文观测中，射电望远镜性能会直接影响到观测数据质量。
天线在运行中，由于一些外界因素的影响，天线系统的灵敏度及各项性能指标会有所下降，并反映在天线参数的变化上，因而需要经常进行天线参数测量，及时了解天线系统状态，并根据测量结果，调整和改进相关仪器设备，保证观测质量，提高观测效率。
每次VLBI联网观测前需要对天线系统进行测量，所测得天线参数对观测实验时的数据相关处理和数据后处理很重要。
望远镜的常见参数介绍
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多层镀膜(Multi-Coated)肯高New SG 7*18 DH FF WP 双筒望远镜使用多层镀膜和高精度的棱镜，提高了光的透射率和反射率，因而可以获得更锐利明亮的图象。
防水抗冲击设计肯高New SG 7*18 DH FF WP 双筒望远镜采用防水抗冲击的设计，不必担心因湿气入侵或是不经意的泼溅而对其造成的损害，让你的望远镜适应各种恶劣环境。
内附望远镜包肯高New SG 7*18 DH FF WP 双筒望远镜附带的便携包装袋能让您方便的收纳望远镜，同时可以避免随意放置带来的意外损害，让您的望远镜亮丽如新。
品牌介绍：肯高（KENKO）日本肯高集团是一家专业生产照相器材和光学器材的公司，公司产品覆盖了除相机机身外的所有照相器材。
公司商品有1万5千多个品种可供用户选择。
其中以肯高（KENKO）的滤光镜系列，图丽（TOKINA）的照相机镜头系列，竖力（SLIK）的三脚架系列等品牌最为有名。
光学和光子学 望远镜系统试验方法 第2部分：双目望远镜-最新国标
光学和光子学望远镜系统试验方法第 2 部分：双目望远镜1 范围本文件描述了双目望远镜的双光轴不平行度、出瞳中心距、倍率差和聚焦差的试验方法。
本文件适用于望远系统的双目望远镜的制造。
2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T XXXXX 光学和光子学望远镜系统通用术语和双筒望远镜、单筒望远镜、观测镜及瞄准望远镜术语（GB/T XXXXX—2024，ISO 14132-1：2015、ISO 14132-2：2015、ISO 14132-3：2021，MOD）GB/T XXXXX.1—2024 光学和光子学仪器望远镜系统试验方法第1部分：基本特性（GB/T XXXXX.1—2024，ISO 14490-1：2005，MOD）3 术语和定义GB/T XXXXX界定的术语和定义适用于本文件。
4 双光轴平行度的试验方法总则双目望远镜的两光轴应平行，通过其观察时确保正常双眼视觉。
望远镜光轴平行度的可接受程度，取决于人眼的生理特性。
双光轴平行度的测量，应在以下瞳距处进行：——60 mm；——65 mm；——70 mm。
试验装置4.2.1 测量双光轴平行度的试验装置如图1所示。
注：图1中序号1～序号6构成平行光管。
4.2.2 平行光管和测量望远镜的光轴应平行，其偏差应不大于20″。
如果平行光管透镜口径大于160mm，则允许双目望远镜共用一台平行光管。
标引序号说明：1——光源； 6——准直物镜；2——聚光镜； 7——偏差为“发散”的试样；3——滤光片； 8——测量望远镜4——漫射板； 9——十字刻度尺5——十字刻线；图1 测量双光轴平行度的试验装置4.2.3 测量目标的十字刻线，应放置在准直物镜的焦平面上。
4.2.4 测量望远镜的焦平面应配置十字刻度尺（图1中的9）。
天文望远镜的光学指标
天文望远镜的根本光学性能指标评价一架望远镜的好坏，首先要看它的光学性能，其次看它的机械性能〔指向精度与跟踪精度〕。
光学望远镜的光学性能一般用以下指标来衡量：1.物镜口径〔D〕望远镜的物镜口径一般指有效口径，也就是通光口径〔不是简单指镜头的直径大小〕，是望远镜聚光本领的主要标志，也决定了望远镜的分辨率〔通俗地说，就是看得清看不清〕。
它是望远镜所有性能参数中的第一要素。
望远镜的口径愈大，聚光本领就愈强，愈能观测到更暗弱的天体，看亮天体也更清楚，它反映了望远镜观测天体的能力，因此，爱好者在经济条件许可的情况下，应尽量选择口径较大的望远镜。
2.焦距〔f〕望远镜的焦距主要是指物镜的焦距。
望远镜光学系统往往由两个有限焦距的系统组成，其中第一个系统〔物镜〕的像方焦点与第二个系统〔目镜〕的物方焦点相重合。
物镜焦距常用f表示，而目镜焦距常用f'表示。
比方F700´60天文望远镜的物镜焦距〔f〕为700mm。
目镜PL9的焦距〔f'〕为9mm。
物镜焦距f是天体摄影时底片比例尺的主要标志。
对于同一天体而言，焦距越长，天体在底片上成的像就越大。
3.相对口径〔A〕与焦比〔1/A〕相对口径A又称光力，它是望远镜的有效口径D与焦距f之比，即A=D/f。
它的倒数〔1/A〕叫焦比〔即f/D，照相机上称为光圈数〕。
例如70060天文望远镜的相对口径A(=60/700)≈1/12，焦比f/D 〔=700/60〕≈11.67。
相对口径越大对观测行星、彗星、星系、星云等延伸天体越有利，因为它们的成像照度与望远镜的相对口径的平方〔A2〕成正比；而流星或人造卫星等所谓线形天体的成像照度与相对口径A和有效口径D的积〔D2/f〕成正比。
因此，作天体摄影时，要注意选择适宜的A或焦比。
一般说来，折射望远镜的相对口径都比拟小，通常在1/15～1/20，而反射望远镜的相对口径都比拟大，常在1/3.5～1/5。
观测有一定视面的天体时，其视面的线大小和f成正比，其面积与f2成正比。
望远镜的常见参数介绍
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品牌介绍：肯高（KENKO）日本肯高集团是一家专业生产照相器材和光学器材的公司，公司产品覆盖了除相机机身外的所有照相器材。
公司商品有1万5千多个品种可供用户选择。
其中以肯高（KENKO）的滤光镜系列，图丽（TOKINA）的照相机镜头系列，竖力（SLIK）的三脚架系列等品牌最为有名。
工程光学实验四望远镜的搭建和参数测量模板
深 圳 大 学 实 验 报 告课程名称： 工程光学（一）实验名称： 望远镜系统的搭建和参数的测量学 院：指导教师：报告人： 组号：学号: 实验地点:实验时间： 年 月 日提交时间：图4-2 开普勒望远镜的光束限制图开普勒望远镜的视场角可以从上图中求出：==视（4-1）是视场光阑直径，是物镜焦距。
其中，D视开普勒望远镜的视场2一般不超过。
人眼通过开普勒望远镜观察时，必须使眼瞳位于系统的出瞳处，才能观察到望远镜的全视场。
3.4 望远镜的放大率当观测无限远处的物体时，物镜的焦平面和目镜的焦平面重合，物体通过物镜成像在它的后焦面上，同时也处于目镜的前焦面上，因而通过目镜观察时成像于无限远，如图所示：图4-3 望远系统的视觉放大率图设表示眼睛直观物体时的张角；表示眼睛通过望远镜观察物体时的张角。
两种情况下，眼睛视网膜上所成像的大小分别是：（4-2）式中，为眼睛的像方节点到视网膜的距离，若不考虑眼睛的调节功能，它为一常数；是通过望远镜观察到的像高；是直观到的像高，两者之比即为望远镜的视觉放大率：=（4-3）由于望远镜的镜筒长度与物镜之比是可以忽略的，故可用物体对望远镜的张角 取代物体直接对眼睛的张角 ，则有：== -（4-4）此时望远镜的放大率为：= -( 4-5 )由此可见，望远镜的放大率Γ等于物镜和目镜焦距之比，望远镜的视觉放大率与物体的位置无关，仅取决于望远系统的结构。
若要提高望远镜的放大率，可增大物镜的焦距或减小目镜的焦距。
因为望远系统所成的是虚像，无法直接测量其放大倍率，需要加成像透镜转化为实像后再进行测量。
本实验系统的望远系统的视觉放大倍率测试光路图如图5-4。
图4-4 望远系统视觉放大倍率测量光路视觉放大率的计算推导如下：图4-5 望远系统视觉放大倍率推导过程则有：tan =平行光管tan=望远物镜(4-6)平行光管射出的是平行光，且通过透镜光心的光线不改变方向，因此11ϕϕϕϕ'=='= (4-7)图4-6 望远系统实验装配图2)望远系统入瞳和孔径光阑的确定将望远系统中所有光学元件的通光孔径分别通过其前面的镜组成像到整个系统的物空间，直径最小的像就是系统的入瞳，与入瞳相共轭的元件即为孔径光阑。
望远镜测距原理
望远镜测距原理
望远镜测距原理是一种常用的测量远处物体距离的方法。
它基于三角测量原理，利用望远镜的观测角度和已知的物体大小，通过计算得出物体与观测者的距离。
下面是具体的测距原理：
1. 观测目标物体：首先，需要使用望远镜观测目标物体，并且要确保目标物体的大小是已知的。
这可以通过在观测前进行辅助测量或者参考已知的物体进行比较来获得准确的物体大小。
2. 观测角度测量：接下来，使用望远镜测量目标物体在视野中的观测角度。
这可以通过在望远镜上设置刻度或使用附加测量工具来完成。
3. 距离计算：一旦观测角度和物体大小都已获得，就可以使用三角测量原理计算出物体与观测者之间的距离。
具体计算方法是利用正切函数，即将物体的实际大小除以物体在视野中的观测角度的正切值，从而得出物体到观测者的距离。
需要注意的是，望远镜测距的准确性和精度受到多种因素的影响，例如观测角度的准确性、大气条件、望远镜的质量等。
因此，在实际应用中，需要谨慎选择合适的测距方法，并结合其他观测手段来提高测量的精确度。
显微镜光学特性
实验十二 显微镜光学特性 一、实验目的 １．了解显微镜的结构及其光学特性参数。
２．掌握测量显微镜的放大率、视场、数值孔么的原理和方法。
二、实验原理 显微镜是人们用以观察微小物体和认识微观世界的重要手段及工具，是一种极为重要的目视光学仪器。
其基本组成是显微物镜和目镜两大部分。
被观察的目标经显微镜光学系统成象而被放大，由于先后经过显微物镜和目镜光组的两次放大，所以显微镜的放大率显Γ应该是显微物镜放大率β和目镜放大率目Γ的乘积 目物目显f f ′′×∆−=Γ=Γ250β （３９－１） 式中 ∆——显微镜的光学筒长； 物f ′——显微物镜的焦距； 目f ′——目镜的焦距。
由几何光学可知，物镜的横向放大率物f ′∆−=β，目镜的放大率目目f ′=Γ250，根据式（３９－１）分别测量出显微物镜的横向放大率β和目镜的放大率目Γ即可计算出显微镜的放大率显Γ。
显微镜的视场受安置在显微物镜象平面上的视场光阑所限制。
通常是以能观察到的物平面上的圆直径作为显微镜的线视场，以线量毫米单位表示。
显微镜的放大率愈大，基线视场就愈小。
测量显微镜的视场，可以用显微镜来观测标准毫米分划的刻度尺，并用下式计算 图39-1 测量NA 值的原理图 1-目镜 2-被测显微物镜 3-小孔光阑 4-刻度尺τm L = （３９－２） 式中 m ——沿视场直径所看到的刻度尺分划数目； τ——刻度尺的分划值，单位为ｍｍ。
显微物镜数值孔径是显微镜分辨率和成象照度的基本判据。
数值孔径越大，显微镜的分辨率越高，照度也越大，因此它是显微镜的主要光学特性参数之一。
显微物镜的数值孔径等于物平面中心发出的成象光束孔径角之半u 的正弦与物方折射率n 的乘积，用符号NA 表示，即u n NA sin =。
对在空气中的物镜，物方折射率1=n ，，故u NA sin =。
测量数值孔径NA 的原理由定义可知，若物方介质的折射率已确定，则只需测量物方孔径角之半u 值即可通过计算求得NA 。
测距望远镜
测距望远镜测距望远镜从概念上说，其实可以分为两类，一类是双筒望远镜带刻度分划显示，另外一类是激光测距望远镜。
从概念上来说，第一类不叫测距望远镜，因为这种望远镜，只能根据公司估算距离，估算的误差相差几十米和上百米很正常。
只有第二类才叫真正的测距望远镜，所以测距望远镜的另外一个别名是望远镜测距仪。
测距望远镜是激光测距仪的一种，或者叫做远距离激光测距仪。
另外一种短距离测距仪，叫手持测距仪。
手持测距仪一般测量距离为0-200米，多为室内使用。
而望远镜测距仪的测量距离一般是400-3000米,最远距离可以达到20公里。
一．测距仪望远镜的原理激光测距望远镜一般采用脉冲法来测量距离。
脉冲法测距的过程是这样的：测距仪发射出的激光经被测量物体的反射后又被测距仪接收，测距仪同时记录激光往返的时间。
光速和往返时间的乘积的一半，就是测距仪和被测量物体之间的距离。
脉冲法测量距离的精度是一般是在+/-1米左右。
另外，此类测距仪的测量盲区一般是15米左右。
激光测距望远镜，由于采用脉冲法测距，所以其测量盲区在5-15米左右。
测量误差在+/-1米激光测距望远镜是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器。
激光测距仪在工作时向目标射出一束很细的激光，由光电元件接收目标反射的激光束，计时器测定激光束从发射到接收的时间，计算出从观测者到目标的距离。
激光测距仪重量轻、体积小、操作简单速度快而准确，其误差仅为其它光学测距仪的五分之一到数百分之一。
二．测距望远镜的分类测距望远镜从距离上分一般可以分为四类：1.短距离测距望远镜：一般指测量距离800米以内。
代表的机型是图雅得YP500，尼康550G奥尔法600A.2.中距离测距望远镜：一般指测量距离为800-1400米，代表机型是图雅得YP900，尼康1200S,博士能SPORT450等。
3.中长距离测距望远镜：一般指测量距离1400-2000米，代表机型奥尔法1800A，图雅得SP1500，博士能205110等。
望远镜主要技术参数
望远镜基本知识1.望远镜的表示方法望远镜的基本表示方法是：倍率x物镜口径(直径，mm)，不同类型的望远镜的规格表示方法只有一些细小的差距，但都不脱离这个模式，下面一一说明：、固定倍率的望远镜（也是最常见的望远镜）的表示方法：倍率x物镜口径(直径，mm)，比如7x35表示该种望远镜的倍率为7倍，物镜口径35毫米；10＆#215;50表示该种望远镜的倍率为10倍，物镜口径为50毫米。
、连续变倍望远镜规格的表示方法：连续变倍望远镜是用“最低倍率-最高倍率x物镜口径（直径mm）”来表示，如8-25x25表示该种望远镜的最低倍率是8倍、最高倍率是25倍、在8倍和25倍之间可以连续变换、口径是25毫米。
、固定变倍望远镜的表示方法：低倍率/高倍率（/更高倍率）x物镜口径（直径mm），有时候也用最低倍率-最高倍率x物镜口径（直径mm）的表示方法，例如15/30*80指倍率为15倍和30倍固定变倍、口径为80毫米的望远镜。
、防水望远镜的表示方法：一般在望远镜型号的后面加WP（Water proof），如8X30WP指倍率为8倍，物镜口径为30毫米的防水望远镜。
、广角望远镜的表示方法：一般在望远镜型号的后面加WA(Wide Angle)，如7X35WA指倍率为7倍，物镜口径35毫米的广角望远镜一些经销商把前后两数字相乘的积当作望远镜的倍率来哄骗消费者是不道德的，更有一些经销商随意扩大两个数字来欺骗消费者，我曾经见过一款10x25的DCF望远镜，标注的规格竟是990x99990,天！990倍的、口径是99990mm的望远镜是什么概念？2.望远镜的倍率指的是什么望远镜的倍率是指一架望远镜的倍率是指望远镜拉近物体的能力，如使用一具7倍的望远镜来观察物体，观察到的700米远的物体的效果和肉眼观察到的100米远的物体的效果是相似的（当然，由于环境的影响效果要差一些）。
很多人总认为倍率越高越好，一些经销商和厂家也以虚假的高倍来吸引、欺骗消费者，市场上有些望远镜竟然标为990倍！实际上，一架望远镜的合理倍率是与望远镜的口径和观测方式相关的：口径大的，倍数可以适当高些，带支架的的可以比手持的高些。
望远镜光学特性参数测量
出瞳到目镜最后一个表面的距离就是出瞳距离，
2．望远镜的放大率
望远镜的放大率是指视放大率。
视放大率是指当人眼分别通过望远系统观 察和直接观察同一物体时，在人眼视网膜 上成象的大小之比，即
y tg y tg
出瞳距离的测量
测量望远镜的放大率
用标准光阑和测量显微镜测量望远镜扩大 1-平行光管 2-被测望远镜 3-测量显微镜
a a
测量望远镜的视场
a）原理结构图 1-视场仪 2-被测望远镜
b）视场仪分划板的一部分图形
五、测量数据记录和处理
根据实验指导书的表格来进行测量数据记 录和处理
把孔径光阑经过它的前方所有的光学系统部分所成的象称为入瞳把孔径光阑经过它的后方所有的光学系统部分所成的象称为出瞳望远镜光学特性参数测量装置望远镜光学特性参数测量装置视场仪和测量显微镜视场仪和测量显微镜望远镜望远镜自准直法调较平行光管自准直法调较平行光管焦距仪测量测量显微镜的物镜倍率焦距仪测量测量显微镜的物镜倍率测微目镜测微目镜玻罗板玻罗板阿贝比长仪测量标准光阑的直径阿贝比长仪测量标准光阑的直径孔径光阑孔径光阑
tg D tg D
3．望远镜的视场
望远镜的视场是指人眼通过该仪器所能 见到的物空间的最大范围。
用所能见到的物空间最大范围的边缘向 入瞳中心所引的张角的角度值来表示望 远镜的物方视场
象方视场用象空间的边缘向出瞳中心所 引的张角的角度值来表示
三、实验仪器设备
导轨，被测望远镜，支架，测量显微镜， 标准光阑，平行光管，视场仪，游标卡 尺
四、实验内容和步骤
1．测量望远镜的出瞳直径和出瞳距离 1-标准光阑 2-被测望远镜 3-标准光阑的象 4-测量显微镜 5-导轨
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望远镜结构
分 划 板
物镜
望远 眼睛放松
公 共 焦 平 面
目镜
入射光束平行 出射光束平行
1. 望远镜将无限远物体 成像在无限远。 成像在无限远。
望远镜物镜的像方焦平面和目镜的物方焦平面重合。 望远镜物镜的像方焦平面和目镜的物方焦平面重合。 整个系统无焦点。即望远镜是无焦系统。 整个系统无焦点。即望远镜是无焦系统。
左边界 右边界
D'
内容 次数 1 2 3 平均值
d1
d2
l
' p
显微镜实验任务二： 显微镜实验任务二：测景深
调节待测显微镜， 调节待测显微镜，分别达到能成清晰像的最近和最远位置 P1 和 P2，测量 P1 和 P2 两点位置，即可得到景深 。 两点位置，即可得到景深∆。 ， 读出通过显微镜目镜所能看到的最大的刻尺范围， 读出通过显微镜目镜所能看到的最大的刻尺范围，此数值 即为待测显微镜的线视场的大小。 即为待测显微镜的线视场的大小。
内容 NO. 1 2 3
P 1
P2
∆
NO. 内容 线视场
1
2
3
显微镜实验任务三： 显微镜实验任务三：测量物镜的放大倍率
扶直待测显微镜； 扶直待测显微镜； 调好反射镜，在载物台上放一把微尺； 调好反射镜，在载物台上放一把微尺； 调焦，使刻尺像清晰； 调焦，使刻尺像清晰； 取下目镜，换上测微目镜； 取下目镜，换上测微目镜； 任意选两刻线，转动鼓轮使目镜竖线对准刻线a，记下此时 任意选两刻线，转动鼓轮使目镜竖线对准刻线 ， 的位置a 然后再对选定的第二条刻线b对准读数 对准读数b 的位置 ’，然后再对选定的第二条刻线 对准读数 ’，此二读数 之差即为二刻线像的间隔大小， 之差即为二刻线像的间隔大小，则物镜横向放大率为
望远镜的视放大率Γ 望远镜的视放大率Γ
n β = αγ ; βγ = ' n
-ω
y'
' f物
− f目
ω器
物镜
' F物 F目
tan ω器 tan ω器 = Γ= =γ tan ω眼 tan ω
目镜
只要物镜焦距大于目镜焦距 ，Γ
y tan ω = − ' f物 y' y' tan ω器 = − = ' f目 f目
物镜 入 瞳
物镜框
分划板 分划板框 目镜
目镜框
出瞳
D'
望远镜的主要光学特性参数有： 望远镜的主要光学特性参数有： ' 出瞳直径 D 出瞳距离 l ' p 放大率Γ 放大率Γ 视场ω 视场ω
D
• • • • •
本次实验介绍----开普勒望远镜 本次实验介绍 开普勒望远镜
镜 入 瞳 镜 镜 镜
D'
• • • • 镜 望远镜 镜 镜 镜
– … – …
Text ? !
<labe l> <labe l>
Text
1
2
3
Tex t in her e
Tex t in Tex her t in e her e
1
+ x –
÷
+ x –
÷
5 4 6
Legend Legend Legend
1
伽利略望远镜
1. 物镜为正透镜，目镜为负透镜。 物镜为正透镜，目镜为负透镜。 2. 在公共焦平面上不可设置分划板。 在公共焦平面上不可设置分划板。 3. 伽利略望远镜成的是正像。 伽利略望远镜成的是正像。 4. 倍数不高。一般Γ<6 倍数不高。一般Γ
本次实验介绍----开普勒望远镜 本次实验介绍 开普勒望远镜
实验： 实验：望远系统特性参数的测量
报告人：周远 报告人：
实验目的
深入了解望远镜的结构。 深入了解望远镜的结构。 深入了解望远镜的各种光学特性。 深入了解望远镜的各种光学特性。 掌握望远镜的出瞳直径、出瞳距离、放大率、 掌握望远镜的出瞳直径、出瞳距离、放大率、视场等光学 特性参量的基本测量方法。 特性参量的基本测量方法。
D
l
' p
D' 实验任务一： 实验任务一：测出瞳口径
平行光管
•将平行光管、被测望远镜、读数显微镜共线。 将平行光管、被测望远镜、读数显微镜共线。 将平行光管 •调整使读数显微镜焦平面上的十字分划丝成像清楚。 调整使读数显微镜焦平面上的十字分划丝成像清楚。 调整使读数显微镜焦平面上的十字分划丝成像清楚 •前后调读数显微镜，调焦在被测仪器目镜后的光斑（即出瞳）上。 前后调读数显微镜，调焦在被测仪器目镜后的光斑（即出瞳） 前后调读数显微镜 •转动读数显微镜侧面鼓轮使其在水平方向移动，当十字丝竖丝切 转动读数显微镜侧面鼓轮使其在水平方向移动， 转动读数显微镜侧面鼓轮使其在水平方向移动 于像二端时，由水平刻尺（格值为1mm）和侧面鼓轮（格值为 于像二端时，由水平刻尺（格值为 ）和侧面鼓轮（ 0.01mm）读取二种情况时的读数，二者之差即为出瞳直径。测3次 ）读取二种情况时的读数，二者之差即为出瞳直径。 次
D' 实验任务一： 实验任务一：测出瞳口径
内容 次数 1 2 3 平均值Fra bibliotek左边界
右边界
D'
实验任务二：测入瞳口径 与视放大率 与视放大率Γ 实验任务二：测入瞳口径D与视放大率Γ
平行光管
•用游标卡尺测望远镜物镜通光口直径 ，改变方位测 次，取平均。 用游标卡尺测望远镜物镜通光口直径D，改变方位测3次 取平均。 用游标卡尺测望远镜物镜通光口直径 •算出望远镜视放大率。 算出望远镜视放大率。 算出望远镜视放大率
a ' − b' β= y
次平均。 测3次平均。 次平均
内容 NO. 1 2 3
a'
b'
y
β
<labe l> <labe l> <labe l> <labe l> <labe l> <labe l> <labe l>
<labe l> <labe l> <labe l> <labe l> <labe l> <labe l> <labe l> <labe l>
l 'p = d 2 − d1
测3次，取平均。 次 取平均。
' 实验任务三： 实验任务三：测出瞳距 lp
内容 次数 1 2 3 平均值
d1
d2
' lp
实验： 实验：显微系统特性参数的测量
报告人：周远 报告人：
显微镜介绍
分 划 板
镜
镜
250∆ Γ=− ' ' f物 f目
镜
D' 显微镜实验任务一： 显微镜实验任务一：测出瞳
' lp
内容 次数 1 2 3 平均值
在钠灯通光窗口绑上微尺作为物，点亮钠灯。 在钠灯通光窗口绑上微尺作为物，点亮钠灯。 调待测显微镜高，与微尺等高。调旋钮，使成像清晰。 调待测显微镜高，与微尺等高。调旋钮，使成像清晰。 调读数显微镜高，与待测显微镜对齐。 调读数显微镜高，与待测显微镜对齐。调目镜 使十字清楚。 使十字清楚。 调读数显微镜，使出瞳清晰。 调读数显微镜，使出瞳清晰。 转动鼓轮水平移动，使竖丝切像二端， 转动鼓轮水平移动，使竖丝切像二端，之差即 为出瞳直径。 为出瞳直径。 次求平均。 测3次求平均。 次求平均 测出瞳距3次求平均 次求平均。 测出瞳距 次求平均。
物镜一定是正透镜： 物镜一定是正透镜：
' f物 > 0
' f物
用它来测量望远镜的视放大率。 用它来测量望远镜的视放大率。
Γ的正负代表了像的倒正。 的正负代表了像的倒正。 要成倒像： 要成倒像：Γ负， 要成正像： 要成正像：Γ正，
f目' > 0 f目' < 0
目镜是正透镜 目镜是负透镜
开普勒望远镜 伽利略望远镜
开普勒望远镜
1. 物镜和目镜都为正透镜。 物镜和目镜都为正透镜。 2. 远处物体痛过物镜在公共焦平面上成实像。目镜再一次放大它。 远处物体痛过物镜在公共焦平面上成实像。目镜再一次放大它。 3. 在公共焦平面上可设置分划板，测量物体大小。 在公共焦平面上可设置分划板，测量物体大小。 4. 开普勒望远镜成的是倒像。 开普勒望远镜成的是倒像。
内容 次数 1 2 3 平均值 D
D ' = ______ mm
Γ
' 实验任务三： 实验任务三：测出瞳距 lp
平行光管
•在被测望远镜目镜后表面贴一小纸； 在被测望远镜目镜后表面贴一小纸； 在被测望远镜目镜后表面贴一小纸 •前后调显微镜，使纸成像清晰，记下显微镜前后位置d1； 前后调显微镜，使纸成像清晰，记下显微镜前后位置 ； 前后调显微镜 •往后调显微镜，使出瞳成像清晰，记下显微镜前后位置d2; 往后调显微镜，使出瞳成像清晰，记下显微镜前后位置 往后调显微镜
'
Γ=−
' f物
>1
f目
'
视放大率、角放大率， 视放大率、角放大率，垂轴放大率 以及轴向放大率与共轭面的位置无关。 以及轴向放大率与共轭面的位置无关。 只与物镜和目镜的焦距有关。 只与物镜和目镜的焦距有关。
望远镜的视放大率Γ 望远镜的视放大率
n β = αγ ; βγ = ' n
− D' / 2
D Γ = γ= − ' = ' f目 D