¿Quién puede decirme los conceptos básicos de los telescopios astronómicos?
Un telescopio astronómico que cuesta entre 1.000 y 2.000 yuanes es suficiente para uso doméstico. Generalmente disponible en los mercados de equipos fotográficos. Hay dos tipos: tipo refractivo y tipo directo
Conocimientos básicos
Según las diferentes estructuras de las lentes del objetivo, los telescopios astronómicos se pueden dividir a grandes rasgos en tres categorías: los que utilizan lentes como las lentes objetivas se llaman telescopios refractores; un telescopio que utiliza un reflector como lente objetivo se llama telescopio reflector; un telescopio que incluye tanto una lente como un reflector se llama telescopio catadióptrico. Algunos entusiastas de la astronomía suelen comprar una lente pensando que esto resuelve el problema de la lente objetivo del telescopio. De hecho, tomar imágenes con una sola lente producirá aberración. Hoy en día, las lentes objetivas de los telescopios astronómicos refractores regulares se componen principalmente de 2 a 4 lentes. Por el contrario, los telescopios astronómicos refractores son más versátiles y fáciles de usar, lo que los hace más adecuados para popularizar la astronomía.
Las trayectorias ópticas de los telescopios reflectores se pueden dividir en sistemas Newtonianos y sistemas Cassegrain. En términos generales, para la popularización de la astronomía, especialmente para los aficionados con poca experiencia en observación, los telescopios reflectores newtonianos son incómodos de usar y sus lentes objetivos deben recubrirse con frecuencia, lo que dificulta el mantenimiento. Los telescopios catadióptricos se componen de lentes y reflectores. La luz de los cuerpos celestes está sujeta a refracción y reflexión. Este tipo de telescopio tiene las ventajas de una gran potencia luminosa, un gran campo de visión y la capacidad de eliminar varias aberraciones importantes. Este tipo de telescopio se divide en sistema Schmidt, sistema Maksutov y sistema Schmidt-Cassegrain. Basado en nuestros muchos años de experiencia práctica, el telescopio astronómico de 120 refracciones producido por la Fábrica de Instrumentos Astronómicos de Nanjing de la Academia de Ciencias de China es un instrumento conveniente y práctico para la popularización de la astronomía y para la mayoría de los entusiastas de la astronomía.
Rendimiento óptico de los telescopios
Entre los objetos de observación astronómica, algunos objetos celestes tienen superficies de visión, y otros no tienen superficies de visión discernibles, algunos objetos celestes tienen una luz extremadamente fuerte y otros; Son extremadamente débiles; algunos emiten luz por sí solos y otros reflejan la luz. Los observadores deben elegir diferentes telescopios o utilizar diferentes métodos para realizar observaciones según el propósito de la observación. En términos generales, las observaciones astronómicas populares son en su mayoría integrales y se debe considerar "un espejo tiene múltiples usos". Al elegir un telescopio astronómico, es necesario comprender plenamente sus propiedades ópticas básicas.
La apertura se refiere al diámetro efectivo de la lente del objetivo, a menudo representado por D.
La apertura relativa se refiere a la relación entre el diámetro efectivo de la lente del objetivo y su distancia focal, también. conocido como relación focal, a menudo representado por A; es decir, A=D/F.
En términos generales, la apertura relativa de los telescopios refractores es relativamente pequeña, normalmente entre 1/15 y 1/20, mientras que la apertura relativa de los telescopios reflectores es relativamente grande, normalmente entre 1/3,5 y 1/5. . Cuando se observa un cuerpo celeste con una determinada superficie de visión, el tamaño de la línea de su superficie de visión es proporcional a F y su área es proporcional a F2. La luminosidad de la imagen es directamente proporcional a la cantidad de luz captada, es decir, directamente proporcional a D2, e inversamente proporcional al área de la imagen, es decir, inversamente proporcional a F2.
El aumento se refiere a la cantidad física de un telescopio visual, es decir, el aumento del ángulo. Es igual a la relación entre la distancia focal del objetivo y la distancia focal del ocular.
Cuando mucha gente habla de telescopios astronómicos, lo primero que piensa es el aumento. De hecho, los telescopios astronómicos son diferentes de los microscopios. Además de la calidad del instrumento, la eficacia de las observaciones astronómicas terrestres también se ve afectada por la claridad y tranquilidad de la atmósfera terrestre, el entorno del sitio de observación y otros factores. . Además, un telescopio astronómico tiene varios oculares con diferentes distancias focales, es decir, están disponibles varios aumentos diferentes. Al observar, nunca es óptimo el aumento máximo, sino el objetivo de observación más claro.
El ángulo de resolución se refiere a la distancia angular mínima que el telescopio puede resolver. Durante la observación visual, el ángulo de resolución del telescopio = 140 (segundos de arco)/D (mm), y D es el diámetro efectivo de la lente del objetivo.
El campo de visión se refiere al diámetro angular del cielo estrellado visto por un telescopio astronómico.
El poder de penetración significa que en una noche clara, la magnitud de la estrella más débil se puede ver con un telescopio en la dirección cenital. El poder de penetración está relacionado principalmente con la apertura efectiva del telescopio.
Por ejemplo, el rendimiento óptico del telescopio astronómico catadióptrico 120 producido por Nanjing Astronomical Instruments es: la apertura efectiva del espejo principal es de 120 mm, la distancia focal es de 1500 mm, la apertura relativa es 1/12,5, y el aumento del ocular es: 37,5 veces, 60 veces, 100 veces, 200 veces, el ángulo de resolución teórica es 1"-2", la magnitud límite visual es la magnitud 12 y el campo de visión es inferior a 10. Su objetivo de lente buscador tiene una apertura efectiva de 35 mm, una distancia focal de 175 mm, un aumento de 7 veces y un campo de visión de 500.
Oculares de los telescopios astronómicos
Cuando las personas comprenden las propiedades ópticas básicas de los telescopios astronómicos, algunas personas a menudo solo prestan atención a la lente del objetivo e ignoran el ocular, que es uno de los terminales. Equipo del telescopio. Como resultado, por muy bueno que sea el telescopio, a menudo no puede aprovechar al máximo sus capacidades y sólo puede mirar al cielo y suspirar.
El ocular de un telescopio astronómico tiene dos funciones principales: primero, ampliar la imagen formada por la lente del objetivo, lo cual es muy importante para observar cuerpos celestes y estrellas dobles cercanas; segundo, hacer la salida; El haz es de luz paralela, lo que hace que la observación sea cómoda y ahorre trabajo para el observador. Hay muchos tipos de oculares, los más utilizados son: Los oculares Huygens, representados por la letra H, MH o HM representan tipos mejorados de oculares Huygens. Este tipo de ocular es adecuado para observaciones de aumento bajo o medio. Los oculares Ramsden, representados por la letra R, son adecuados para su uso como oculares equipados con retículas o reglas para la observación de mediciones con aumentos bajos o medios. El ocular Kellner, representado por la letra K, es una versión mejorada del ocular Ransten, que elimina la aberración cromática del ocular Ransten. Este ocular tiene un gran campo de visión y se utiliza a menudo para observaciones de bajo aumento, como los cometas. o cuerpos celestes de gran superficie. Los oculares monocéntricos de Steinheier, los oculares sin distorsión de Chase, los oculares sin distorsión de Abbe y los oculares sin distorsión de Hick se utilizan para observaciones de gran aumento, como la observación de detalles del planeta o la superficie lunar.
Un telescopio astronómico debe estar equipado con una variedad de oculares, para facilitar diferentes observaciones y maximizar la emisión. desempeñar el papel que le corresponde. Una vez vi una situación en la que un departamento encargó un telescopio astronómico mejor al extranjero, pero sólo tenía dos oculares. Pero el manual indica que tiene una variedad de oculares. ¿Por qué solo hay dos? El vendedor dijo que el comprador lo especificó al realizar el pedido. Esta es una lección. Por lo tanto, al solicitar un telescopio astronómico, debe realizar una investigación exhaustiva con anticipación, tener información completa y confiable, hacer que un experto la revise y revisar cuidadosamente los procedimientos de pedido.
Espejo buscador de estrellas y espejo guía
El espejo principal del telescopio astronómico desempeña el papel principal en la observación. Sin embargo, muchas observaciones astronómicas no se pueden completar con éxito sólo con el espejo primario. También necesita un asistente, que es un buscador o un telescopio guía.
Para buscar rápidamente los objetos celestes que se van a observar, a menudo se coloca un pequeño telescopio astronómico junto al espejo principal, que es un buscador. La mayoría de los buscadores utilizan telescopios astronómicos refractores. Su eje óptico es paralelo al eje óptico del espejo primario, de modo que puede mantener el mismo objetivo que el espejo primario. El diámetro de la lente del objetivo del visor es generalmente de 5 a 10 centímetros, el campo de visión es de 30 a 50, el aumento es de 7 a 20 veces y el plano focal está equipado con una retícula para calibración. Al observar, primero utilice el buscador para encontrar el objeto celeste que desea observar y ajuste el objeto celeste al centro del campo de visión. En este momento, el cuerpo celeste se encuentra naturalmente en el centro del campo de visión del espejo primario.
Cuando el espejo primario realiza observaciones a largo plazo, para corregir rápidamente los errores de seguimiento, se instala una estación de monitoreo Al lado del espejo primario, un telescopio se llama telescopio guía. Los telescopios utilizados para la astronomía popular también utilizan espejos guía en lugar de espejos guía. Instalación y seguimiento del telescopio Un telescopio astronómico ideal no sólo debe tener un excelente sistema óptico, sino que también debe resolver una serie de problemas estructurales mecánicos. Por ejemplo, ¿cómo configurar el tubo de la lente? Para observar cualquier objeto celeste en el horizonte, según la elección de la dirección del eje, los dispositivos de telescopios astronómicos generalmente se dividen en dos categorías: dispositivos de horizonte y dispositivos ecuatoriales. En el dispositivo del horizonte, el espejo es la longitud del horizonte del cuerpo celeste. Cuando cambia a lo largo del eje horizontal, representa la latitud del horizonte del cuerpo celeste. Debido al movimiento aparente diurno de la esfera celeste, ambas cantidades del cuerpo celeste en las coordenadas del horizonte cambian con el tiempo y representan sólo la posición instantánea. Por lo tanto, en términos generales, los dispositivos horizontales no son convenientes para la observación continua a largo plazo.
El dispositivo ecuatorial soluciona este problema. Uno de sus ejes es paralelo al eje celeste y se llama eje polar. El otro eje es perpendicular al eje polar y se llama eje de declinación. Este es el cambio en el ángulo diagonal cuando el tubo gira alrededor del eje polar y el cambio en la declinación cuando gira alrededor del eje de declinación. La declinación de los cuerpos celestes no cambia con el movimiento diario y es constante. Por lo tanto, siempre que el tubo de la lente siga el movimiento del cuerpo celeste alrededor del polo, se puede lograr el propósito de mantener el cuerpo celeste dentro del campo de visión. Este es el principio básico del seguimiento de objetos celestes. Al parecer se trata de superar los cambios de posición relativa provocados por la rotación de la Tierra. La Tierra gira de oeste a este a una velocidad de 10 cada 4 minutos, y los cuerpos celestes que la siguen también deberían moverse alrededor del eje polar de este a oeste a una velocidad constante de 10 cada 4 minutos. ¿Cómo hacer que el cilindro de la lente gire así? El sistema mecánico que acciona el dispositivo de seguimiento se llama reloj giratorio. Antes de este siglo, la energía del reloj giratorio era proporcionada por un peso o resorte tipo cadena, y la velocidad del reloj giratorio estaba controlada por un gobernador centrífugo.
Hoy en día, la potencia del reloj giratorio es impulsada por un motor y la velocidad se controla mediante un reloj astronómico o un radiooscilador. La estrella guía sirve para compensar el problema de error en el seguimiento.
Se puede observar que para la popularización de la astronomía, lo mejor es utilizar un telescopio astronómico con un dispositivo ecuatorial que pueda rastrear cuerpos celestes.