天文光学望远镜的基本性能参数主要有下列几项: &Radpb2p6
$N,9e
1、物镜的口径(D) g0g/<Tv[
望远镜的物镜口径一般是指有效口径,也就是通光直径,即望远镜的入射光瞳直径,是望远镜聚光本领的主要标志,而不是指镜头的玻璃的直径大小。 (C6Y*Zm\
u>k;PUH4
2、焦距(f) 5mER&SX
望远镜光学系统往往有二个有限焦距的系统组成,其中第一个系统(物镜)的像方焦点与第二个系统(目镜)的物方焦点相重合。物镜焦距常用f表示,而目镜焦距用f’表示。物镜焦距f是天体摄影时底片比例尺的主要标志。对于同一天体,焦距越长,天体在焦平面上的影像尺寸就越大。
;wW6x
Y]Su<tgX?
3、相对口径(A)与焦比(1/A) YV!!bI
望远镜有效口径D与焦距f之比,称为相对口径或相对孔径A,即A=D/f。这是望远镜光力的标志,故有时也称A为光力。彗星、星云或星系等有视面天体的成像照度与相对口径的平方(A2)成正比;流星或人造卫星等所谓线性天体成像照度与相对口径A和有效口径D之积(D2/f)成正比。因此,作天体摄影时,要注意选择合适的A或焦比1/A(即f/D。照相机上称为光圈号数或系数)。 ;1(OC-2>d
OX8jCW
4、分辨角(它的倒数称分辨本领) tE>3.0U0Q
刚刚能被望远镜分辨开的天球上两发光点之间的角距,称为分辨角,以δ表示。理论上根据光的衍射原理可得 JC>}(yQA
δ=1.22λ/D , LcMNP r
式中λ为入射光波长。在取人眼敏感波长(λ=5.55×10-4mm)时,δ用弧度表示,有 S:Yo9~
δ″=140″/D (D以mm为单位) E+E5`-V
对于照相望远镜,δ取下式: -[^wYr=
δ″=(3100A+113)/D (D以mm为单位) f} Uw%S=w,
此为理论的分辨角,实际上因光学镜头的加工质量及观测条件的影响,很难达到此理想的数值。而对于照相观测,对于同一天体,物镜焦距越长在焦平面上天体影像就越大,此为比例尺,以每毫米对应天体上的张角α″来表示: t9 &O0tpe
α″=206265/f QfcW
例如对于KP200R的主镜筒,f=2400mm,则比例尺α″=206265/2400=86″/mm S'ikr
'\_ic=&u
5、放大率(G) S1$\D!|1
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 FAPgXmFzx
G=f/f′ `kekc.*-[@
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。由于受物镜分辨本领,大气视宁静度及望远镜出瞳直径不能过小等因素的影响,一台望远镜的放大倍数不是可以任意过大的配备的。根据观测目标及大气视宁静度的实际情况,放大率一般控制在物镜口径毫米数的1~2倍。 qn+m lduU
61jDI^:
6、视场角(ω) E62*J$wN@
能够被望远镜良好成像的天空区域,直接在观测者眼中所张的角度,称为视场或视场角(ω)。望远镜的视场往往在设计时已被确定。折射望远镜受像质的限制而约束了视场角,反射望远镜或折反射望远镜往往受副镜尺寸影响而约束了视场角。但对于天体摄影,视场还可能受接收器像素尺寸大小的约束。 m#8}!u&
望远镜的视场与放大率成反比,放大率越大,视场越小。 2cy{d|c
在未知视场的数值时,可以自行测量。以望远镜对准天赤道附近某一颗恒星,调好仪器,使星像在视场中央通过。仪器不动(不开转仪钟),记录该星经过视场的时间间隔,设为t秒,星体的赤纬为δ,则视场角为 _r^&.'q
ω=15ts cosδ )>TA|W]@
>D-$M_
7、极限星等或贯穿本领 ~x4Y57
在晴朗无月的夜间,用望远镜观察天顶附近的最暗星的星等,称为极限星等(mb),极限星等与望远镜的有效口径、相对口径、物镜的吸收系数、大气吸收系统和天空背景亮度等多种因素有关。不同作者给出的经验表达式,略有差异。较简单的估计式为 2{U4wTu
mb=6.9+5lgD ry7(V:ic
式中D用cm为单位,对于照相观测,极限星等还跟露光时间及底片特性等有关。有一个常用的经验公式: <<UlFE9"
mb=4+5lgD+2.15lgt ?I7H ):
式中t为极限露光时间,不考虑底片的互易律失效,也没有考虑城市灯光的影响。检验望远镜极限星等的方便方法,是利用昴星团中央处选标星的标准星等(见下图),或者用北极星(NPS)的标准星等(照相星等,仿视星等)来估计或推算。