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普及型天文望远镜的挑选

天文学是古老而极具研究价值的科学,伴随着科技的发展,披在天体上的神秘面纱正在一层层被揭开,但展现在人们面前的是更多的宇宙奥秘。由于天文学在基础科学中具有重要的地位,近数十年来,人们更加紧了天文学的研究,目前除了专业工作者外,许多业余天文爱好者也发挥着重要的作用。现在,我国有不少青少年爱好上天文,特别是天文观测,于是很多中小学生也想购买一台天文望远镜。天文望远镜价格昂贵,名牌的小型望远镜也是如此。尽管我们的生活水平提高了,但是大多数青少年也只能选择国产普及型望远镜。这些望远镜质量个体差异较大,需要精心挑选,但是一般人很少知道怎样挑选小望远镜,虽然有些书上写了相关的文章,但一般都是从光学结构以及品牌的角度来介绍的,对我们的帮助不大。于是,我们总结出了几条挑选望远镜的方法。以下先介绍挑选物镜的方法。  物镜是望远镜中最重要的光学部分,它的质量好坏直接关系到望远镜的总体质量,特别是对于想在天体摄影上有所发展的同学来说更是如此。我们检测物镜质量,常用两种方法。
方法/步骤
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目视法检测物镜的分辨率  分辨率是衡量望远镜头质量的最重要的标准。过去有些人总以为倍数大是最重要的,其实如果分辨率低,用大倍数看到的影像只能是模糊一片,倒不如用小倍数看得清楚。如果分辨率高,无论倍数高低,只要不超出正常范围都能得到最佳的影像效果。(一般来讲,口径50mm的望远镜,最好不超过50倍,口径200mm的望远镜,最好不超过200倍。)通常人们采用观察双星的方法来检验物镜的分辨率,但是我们都在白天购买望远镜,当时无法采用这种方法检验,即使在夜间购买望远镜,大城市中的污染也使我们很难看到合适的双星。于是我们受到了检验照相机镜头分辨率方法的启示,想出了在白天检测物镜分辨率的方法:在一张大白纸上画出粗细不同、间隔不定的线条,并标上号,粗线条间隔大的标号小,细线条间隔大的标号大,这样就做成了一个测试板,把它拿到物镜焦距10倍之外,不用目镜,通过物镜观察,能看清的线条标号越大,说明分辨率越高,标号越小,说明分辨率越低。这种方法适合检测差别大的物镜,如果发现几台望远镜差异不大,可把白纸移到50倍物镜焦距处,用低、中、高倍目镜分别观察。如果在高倍情况下,成像依然比较清晰,说明物镜分辨率高;如果倍数提高后成像质量明显下降,说明物镜分辨率低。这种方法很难检验某一台望远镜的物镜分辨率,但是在多台同型号望远镜进行对比时,能够区分有劣。在检测时,要使用同一套目镜,以免因目镜的个别差异影响了检测效果。这种方法检测的结果要比不加目镜进行观察准确些,但是由于检测时需要比较长的距离(一般50米左右),可能在购买望远镜时难以使用。那就要根据购买地点的具体情况来定了。如果上面所说的测试板制作起来有困难的话,可以用一张大报纸代替,报纸上大小不同的字就如同粗细不一的线条,同样可以检测分辨率。例如我们用天极F900-114望远镜与F900-93折射镜进行了对比,不加目镜、10倍焦距外进行观察发现114反射望远镜看不清的字,用93折射镜可以隐约看清,可见后者分辨率要高。而两台93mm折射镜时,也能比出高低。但购买时,最终我们选择了分辨率略低的一台,因为那台分辨率稍稍高出一点的,偏色极为严重,这也说明了我们市场上所销售的普及型望远镜质量差异的确非常大。检验物镜有无像差像差不止一种,最常见的是球差。一般来讲,望远镜或多或少都会有些像差,只不过肉眼难以分辨。普及型望远镜一般也不容易看出像差,但是也有些产品像差严重。在挑选望远镜时,把物镜对准一些带有明显的横竖条纹的物体,如远处建筑物的窗户框、护栏等。摘去目镜,直接通过物镜进行观察,当把距离调整好时拧动微调,让这些线条在视野中上下左右慢慢动。移动的过程中,仔细观察这些线条是否稍有弯曲变形,尤其是线条移动到视场边缘的时候,最容易看出像差。有时会发现一样粗细的窗户框在视场边缘变得中间细,两边粗,有些望远镜中,又会出现中间粗、两端细的现象,这都说明球差矫正不好。我还发现这样一台望远镜,当横竖线条在视场中移动时,会像波浪一样“滚动”,真不知道厂家是怎样检验的。除球差外,彗差也对望远镜成像有很大影响。严重的彗差会使星点拉长,像彗星一样长出尾巴,星星越明亮,这种现象就越严重。我们如果有条件在夜间挑选的话,可以直接用它看亮星,没有亮星可以看远处的路灯,如果没有被拉长的现象,说明彗差不很严重。彗差也是在视场边缘比较明显,反射望远镜的彗差有时是由于偏轴造成的,要调整好光轴再看。白天挑选望远镜很难发现彗差,除非彗差特别严重。检测时可以用望远镜看远处的烛火或小电珠,这需要两人相互配合完成。如果发现影像被拉长,说明彗差严重。彗差常见于反射望远镜,特别是在偏轴的情况下,即使是优质的望远镜一般也有彗差存在。在挑选反射式望远镜时,首先要矫正光轴,光轴校准了再考虑彗差的问题。检验物镜有无偏色好的光学系统应当能真实地反映物体的颜色,,对于有志于天体摄影的爱好者来说,更是要考虑物镜的色差矫正。一般的望远镜应该不会偏色,但是我们也发现不少种偏色严重的望远镜。望远镜的镜头上都镀有增透膜,好的还采取多层镀膜的方式来增强光线的透射与减少杂光。但是有些生产厂家镀膜质量很差,达不到镀膜应有的作用,反而造成了偏色。挑选物镜时,首先把物镜放在眼前去观察周围物体的颜色,与肉眼所见的反复对比后,确定它有没有偏色现象。一般来讲,镀膜反光为红色的物镜,容易偏绿色,镀膜反光为蓝色的物镜容易偏黄色。如果发现偏色,可以在物镜焦点后观察远处的景物,一看色彩有无变化,二看在物体边缘处,有没有出现彩色轮廓线,一些质量不高的镜头,看东西时长会发生这样的现象。别以为这样好看,它恰恰是色差的体现。这种方法不仅限于挑选天文望远镜,挑选双筒望远镜时同样适用,现在有不少仿造的俄罗斯望远镜看起来很漂亮,镀了又红有亮的膜,但用它观察物体时就会发现眼前似乎蒙上了一层青绿色,我们还发现过一台2000元的望远镜看东西严重偏红。

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照相法    以上方法能够鉴别出问题严重的望远镜,但是如果要更准确地鉴定,从众多望远镜中挑出一台质量相对最好的,就应该采取照相法了。用照相法检测望远镜需要具备一定的摄影知识,还需有一台档次较高的相机,同时还要求望远镜备有摄影接口。满足了以上条件,我们就可以在已有的基础上检测望远镜了。检验物镜分辨率时把做好的测试板放在物镜50倍焦距处进行拍照,要想办法减轻震动。为了曝光准确,要在所计算出的基础上,采取包围曝光法多照几张。(望远镜的光圈值用物镜焦距除以有效口径。例如:物镜焦距900mm,有效口径114mm,光圈值为7.9)在每种曝光组合的条件下,也要多照两张,以便得到准确的对焦。冲出底片后,用20—30倍放大镜观察,就能准确的检测出物镜的分辨率。实际上许多人搞照相机镜头分辨率的测试就是采取这种方法,只不过有的是把测试板放在30倍焦距处。如果找不到测试板,同样可以用大报纸代替。检测物镜有无像差时像目视检测那样把物镜对准有明显横、竖条纹的物体进行拍摄,洗出照片后便能看出物镜有无变形了。为了更明显地发现变形,最好把这些线条放在照像视场的边缘部分。检验物镜有无偏色时,最好装上彩色反转片,在晴朗的日子里进行拍照,从底片上就可以看出有无偏色。   除了研究如何挑选物镜之外,我们还分别研究了如何挑选目镜、赤道仪以及其他附件的方法,由于知识水平有限,难免出现问题,希望我们在实践中总结出的结果,对于青少年爱好者在挑选小望远镜时有所帮助。

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