加長物鏡焦距雖然可以大大提高開普勒天文望遠鏡的成像質量;但是,由於單片透鏡的色差和球差等始終不能很好地消除,從而限製了這種望遠鏡的發展。1733年英國律師兼數學家切斯特“穆爾,霍爾發現了火石玻璃與冕牌玻璃的色散程度不同,用這兩種玻璃配合起來而試製成功了第一塊消色差透鏡。從此開普勒式的折射望遠鏡便得到了巨大的發展。
如何選擇老花眼鏡片作望遠鏡物鏡
自己動手磨一個簡單的折射望遠鏡物鏡,固然#是什麼困難的事。不過,如果不願自己動手磨鏡片,也可以到眼鏡店裏購買未經過磨邊的老花眼鏡來代替。但是,由於眼鏡片是以度數計算的,必須把鏡片焦距7換算成眼鏡度數,方可選購。
也就是說,隻要選取50度的眼鏡片,即可得到所要求的鏡片。隻是,還應該注意,眼鏡店中的老花眼鏡一般有兩種,一種是托片(一邊凸、一邊凹),一種是青片(一邊平、一邊凸)。青片球差比較小,所以作望遠鏡物鏡比較理想。望遠鏡的目鏡,可以用一般放大鏡片代替。如果選購放大鏡鏡片作望遠鏡的目鏡時,必須將焦距7化為放大鏡的放大倍數,方可選購。
簡易折射天文望遠鏡的結構和製作方法
結構和光路
簡易天文望遠鏡由物鏡、物鏡鏡筒、目鏡、目鏡鏡筒等組成。它的物鏡和目鏡都是凸透鏡,是一種開普勒折射望遠鏡。
這種望遠鏡的光路,假設用這個望遠鏡觀測天體仙,由於天桐樣常遠,天體射來的光線都可以看作是平行光。天體的光線通過物鏡後會聚到物鏡的後焦點上,形成一個倒立的天體實像。目鏡的前焦點剛好同物鏡的後焦點重合。天體的實像A,B,的光線經過目鏡變成平行光,射到觀測者的眼睛裏,觀測者看到的是成像在無限遠放大了的天體的虛像。
設計簡易天文望遠鏡,有3個指標是需要認真考慮的。
①放大率。由光路圖可以看到,用眼睛直接觀看天體旭,視角隻有通過望遠鏡觀看這個天體,視角就變成玲,顯然,天體的視角被放大了。隻要經過簡單的推算就可以證明,望遠鏡的放大率射等於物鏡焦距廠同目鏡焦距的比.―個式子可以看到,物鏡的焦距越長,目鏡的焦距越短,鏡的放大率就會越大。一般來說,目鏡的焦距不能太短,否則會產生嚴重的像差。物鏡的焦距也不能太長,否則在望遠鏡裏看到的天空範圍太窄小。
②相對口徑。相對口徑是反映望遠鏡聚光本領的指標。相對口徑等於物魂的口徑同物鏡的焦距屍的比;
相對口徑大,在望遠鏡裏看到的天體就明亮;相對口徑小,在望遠鏡裏看到的天體就灰暗。從上麵的式子可以看到,如果物鏡的焦距不變,物鏡的口徑越大,相對口徑就越大。因此,為了在望遠鏡裏看到的天體更明亮一些,需要找口徑較大的凸透鏡做物鏡。
③視場。視場是指在望遠鏡裏看到的天空範圍。一般來說,物鏡的焦距越長,放大率就越大,但視場會越小,看到的天空範圍就會越窄小。視場太小,在望遠鏡裏尋找要觀測的天體會很困難。
製作方法
選擇物鏡和目鏡。物鏡可以選用焦距是1米左右的,凸透鏡,也可以用大約100度的老花鏡片代替。
目鏡可以選用焦距是30~50毫米的凸透鏡,也可以用5~8倍的修理鍾表的放大鏡代替。如果用焦距1米的凸透鏡做物鏡,焦距50毫米的凸透鏡做目鏡,那麼望遠鏡的放大率就是20倍。如果改用30毫米的凸透鏡做目鏡,那麼望遠鏡的放大率就是33倍。
買來的物鏡和目鏡要測定它們的焦距。分別把物鏡和目鏡對著太陽,在鏡片的另一側放張白紙板,前後移動白紙板,使太陽在白紙板上成像清晰。用直尺量出鏡片到白紙板的距離,這個距離就是鏡片的焦距。物鏡和目鏡的焦距測定了,整架望遠鏡的長度就能夠確定了。