望远镜安装与使用
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观测攻略之如何选购望远镜
FSQ106-赤道式
FSQ106物镜
Meade203-地平式
目镜
开普勒折射镜原理图
我该买什么样的天文望远镜?
相信这是每个想买望远镜的同好面临的第一个问题,也是各大天文论坛的相关版面经常能见到的问题。对于这个问题,大家一般都能热心的进行解答,但是常见的解答往往是先问提问者:你准备投资多少
钱?你主要希望观测什么目标?是以目视观测为主还是摄影观测为主?不同的观测对象和观测形式应该选择不同的望远镜……等等。
等到提问者回答了,大家就又热心的帮助,告诉他应该买什么类型的望远镜,参数是什么样的,大约需要多少钱……等等。这样就基本解决了问题。
必须承认,这是对于这个问题的一个比较科学的解答流程。但是,这种解答方式只适用于提问者本身具备一定的观测基础。其实,更多的提问者只是刚刚入门的同好,他们并不知道自己主要会观测什么目标,也不太清楚会常用哪种观测形式,这样问反而有可能把他们问晕,导致最后买不到合适的器材。并且,对于杂志这样的平面媒体,交互性远远不如网络,也不可能针对每一个读者的需求提出建议,因此我倒是觉得,应该换一个思路来推荐器材。
这个思路有一个基本的假设,那就是假定大多数同好在刚入门时对于观测的需求和我类似,观测水平的成长性也和我类似。这样,我
就可以根据自己的情况来制定一个适合多数入门同好的器材购买方案。剩下的一些有比较特殊需求的同好再进行单独讨论。
以折射镜起步
望远镜不外乎三大类——折射式、反射式、折反射式。其中最基础,也是最容易上手的,非折射镜莫属。折射镜的制造成本不是三类中最低的,但它的光路结构是最简单的,也最符合普通人对于望远镜的认识和使用习惯。入门级的折射镜价格便宜,成像清晰锐利,比较明显的缺陷可能只是会有一些色差(什么叫色差我们后面的文章会谈到)。折射镜适用的观测范围非常之大,日常维护却比较省心。这种种优点决定了折射镜是入门级爱好者最适合使用的天文望远镜。
在经济条件允许的情况下,我建议大家购买这么一套装备(第一遍看可能很多名词和参数看不懂,没关系,后面我们会详细解释):
1、购买知名品牌的产品。国内品牌在价格上有一些优势,国际品牌在质量上可能会略胜一筹,如果你是第一次购镜手头又不是特别宽裕,还是考虑国内品牌吧。
2、主镜口径80mm-102mm,焦距600mm-1000mm。
3、支架部分随主镜成套购买,这样最省心。这里所说的支架,除了最下面的三脚架以外,还有连接三脚架和主镜,并使主镜能够自由转动的装置。这个装置又分为两种——普通的地平式支架和赤道仪。
4、其余附件一般会包含在主镜和支架的套装里,比较典型的附件包括寻星镜及其支架、90度或45度天顶镜、2至3个焦距不同的目镜、载物盘等,如果有赤道仪,那么还有平衡重锤及其连接金属杆、微调螺杆等部件,另外有些产品还会赠送太阳滤光镜、摄影接口等其他附件。
这样,根据你购买的望远镜参数不同和配件不同,总共的花费应该在1500元-3500元之间。明显低于这个价位的望远镜就有些玩具的味道了,而更好的暂时也用不到。
两个经典的问题
下面进入“名词解释”时间。关于折射镜的基本成像原理如图1所示,其实就是两片凸透镜形成的一个简单光路,其中位于被成像物那端的凸透镜叫做物镜,位于人眼那端的凸透镜叫做目镜。
接下来,我希望大家想一想:如果你看到别人正在使用一台望远镜,你肯定会询问这台望远镜的有关情况。那么,你脱口而出的第一个问题是什么呢(“这台望远镜多少钱?”这个问题不算在内)?
就我所遇到的情况而言,被问得最多的问题是这样的两个——“这台望远镜能看多远?”和“这台望远镜能放大多少倍?”你是不是正好想到了其中一个?
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但我要告诉你,这两个问题的问法都是错误的,别人一听就知道提问的人肯定是个门外汉。
首先说第一个经典问题,我一般会这样反问:“你认为人的肉眼能看多远?”提问者往往会说:“我也不知道。”但我相信他心里肯定认为人的肉眼最多看几公里了不起了。这时我会告诉他:“你看天上的月亮,那是在38万公里以外;你看天上的太阳,那是在1.5亿公里以外;你看到的满天恒星最近的都在几光年以外,而你能看到的最远的天体——”在这里我会停顿一下,让提问者能够重新整理一下思绪,“是著名的仙女座大星系,它远在220万光年之外!人眼尚且如此,你说望远镜能看多远呢?”
那么,正确的问法是什么呢?想一想?
一个比较正确的问法是:“这台望远镜能看到多暗的天体?”
望远镜看到暗天体的能力叫做“光力”,望远镜光力的大小与其口径有关,口径越大光力越强。所谓口径,顾名思义就是这台望远镜进光口的直径,对于折射镜而言就是物镜的直径,用字母D表示。不过,衡量光力大小如果直接用口径的话不够直观,因此我们又定义了一个概念,叫做“极限星等”,简单理解就是这台望远镜在最理想的条件下能看到多暗的星,这样就非常直观了。显然,极限星等也是取决于望远镜口径的,口径越大,极限星等也就越大。
下面让我们来进一步理解什么叫做“看到”了一个物体。想必大家都曾经听说过,当年外国的宇航员飞上太空后号称能从太空中看到中国的长城,这很让我们骄傲了一阵子,但后来就有人指出,人的肉眼分辨率有限,不可能在那么远的地方分辨出长城这种宽度只有几米的物体,因此在太空中看不到长城。最近,中科院的一个科研团队正式确认了这一结论。
这里有一个“分辨率”的概念。分辨率是指一个观测设备(比如人眼或者望远镜)分清目标细节的能力,当给定一个观测设备以后,它的分辨率就固定了,这时它能不能分辨出一个物体,就取决于这个物体本身的大小和它离观测设备的距离。我们可以这样来直观的理解:你从很远的地方向我走来,一开始我只能看到天边出现了一个人影,慢慢的能分清你的四肢,再近一点才能看清你的五官,等你走到我身边时,我才能看清你眼角的鱼尾纹。而对于天文望远镜,由于它观测的目标都是天体,因此其分辨率被定义为能分清天球上最近的两个点之间的角距离。望远镜的分辨率也是与口径有关,口径越大分辨率越高。
那么,能否看到一个物体是不是取决于分辨率呢?人的肉眼在太空中确实无法分辨长城这种宽度的物体,但我们不妨这样假设:如果能够给长城涂上一层强力荧光粉,到了晚上,周围都黑了,但长城还在发出强光,这时人的肉眼在太空是不是也有可能看到长城呢?
因此,我们要搞清楚“看到一个物体”和“分辨出一个物体”的区别,前者只需要观测设备能接收并感知到这个物体发出来的光就可以了,这取决于该物体本身的亮度以及其相对于周围环境的反差,而后者才取决于观测设备的分辨率。能看到一个物体而不能分辨出一个物体的一个典型例子就是肉眼能看到恒星,而恒星是点光源,角直径近似无