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望远镜

3.2、施卡望远镜——折反射式

时间:2024/3/3 0:09:55   作者:郑士利   来源:正势利   阅读:95   评论:0
内容摘要:按观测波段分类射电望远镜、红外望远镜、光学望远镜(可见光望远镜)、紫外望远镜、X射线望远镜和γ射线望远镜。光学望远镜按光路设计又可分:折射式望远镜(伽利略式、开普勒式)、反射式望远镜(牛顿式、卡塞格林式、折轴式)和折反射式望远镜(施密特-卡塞格林、马克苏托夫-卡塞格林)。折反射式:折反射式是折射和反射的最佳结合。施卡在...

按观测波段分类

射电望远镜、红外望远镜、光学望远镜(可见光望远镜)、紫外望远镜、X射线望远镜和γ射线望远镜。

    光学望远镜按光路设计又可分:折射式望远镜(伽利略式、开普勒式)、反射式望远镜(牛顿式、卡塞格林式、折轴式)和折反射式望远镜(施密特-卡塞格林、马克苏托夫-卡塞格林)。

折反射式:折反射式是折射和反射的最佳结合。

    施卡在牛顿反射镜的基础上加了玻璃透镜,这种更精细的成像效果多用于专业天文摄影。

     施卡发明的比马卡早,1938年由史密特发明的,和牛顿一样在磨镜片(不过他没失败)。磨出一个中间突两边凹的修正透镜(改变光路用的透镜),放在镜筒前光线透过镜片先发生向外弯曲,射到底部主镜的凹面镜后发生向内汇聚,恰好射到凸透镜上又发生反射到镜筒底,按照卡塞格林式开个口加个目镜就成施卡了。

下面简单的介绍一下他的结构

1:修正透镜

     其实它有三个功能,最主要的是为了矫正光学像差(这是个大概念前面提到的色差就是其中一种,这里主要是矫正球面像差,由在主镜边缘反射的光线最终不能汇聚在一点引起的,成像出现一个光斑的样子)。其次是为了密封镜筒,防止尘埃进入,然后污染了主镜(望远镜是个精密的仪器,有些污染可能效果会大大影响),同时还能支撑起副镜。

2.主镜

    主镜其实和牛反式的一样,凹面镜有反射光线的作用,但是在主镜的中间多了跟长管,这是为了接收保护经副镜反射过来的光,同时还可以避免如果没有长管是镜筒外透过来的光的影响。

3、副镜

    和牛反不同,副镜是个凸面镜,能把光聚集起来反射到目镜孔处,这个是镜可以调节光轴(反射方向)的,这个一定要调准,不然呈像挺难看的。

折反射式望远镜,由反射镜成像、折射镜校正像差。它的特点是镜身短,相对口径大,光力强,视场广阔,像质优良。适于巡天摄影和观测星云、彗星、流星等天体。有两个普遍的设计:施密特望远镜马卡苏托夫望远镜

  施密特望远镜主要由球面反射镜(物镜)、校正镜组成。光通过非球面校正透镜进入镜筒,被球面主镜反射后,便折回至镜筒开口中部的第二反射镜,被其再次反射后通过镜筒内部中间的管子聚集在目镜形成图象。校正原理就是:球面反射镜的球心位置处放置的施密特校正板一个面是平面,另一个面是轻度变形的非球面。因此通过的光束中心部分略有会聚,外围部分略有发散,因此矫正球差和彗差。

3.2、施卡望远镜——折反射式

施卡成像原理

3.2、施卡望远镜——折反射式

Schmidt-Cassegrain(施密特-卡塞格林望远镜,简称S-C望远镜)

    施密特-卡塞格林望远镜(Schmidt-Cassegrain)属于折反射(Catadioptrics)类别。

     非紧密的设计让修正板靠近或就在主镜的曲率中心上,一种非常好的施密特-卡塞格林设计例子是同心,就是让所有镜面的曲率中心都在一个点上:主镜的曲率中心。在光学上,非紧密型的设计比紧密形的能产生较好的平场和变型的修正,但镜筒在长度上却有所增加。

     在施密特-卡塞格伦系统,光通过薄的非球面校正透镜进入镜筒,然后接触球面主镜。被球面主镜反射的光线折回镜筒开口中部的第二反射镜,然后再次被第二反射镜反射,光线通过镜筒内部中间的管子聚集在目镜形成图象。

     施-卡望远镜的设计是以伯恩哈德·施密特的施密特摄星仪为基础:

     使用球面镜做主镜(沿袭施密特摄星仪的设计);以施密特修正板来改正球面像差;承袭卡塞格林的设计,以凸面镜做次镜,将光线反射穿过主镜中心的孔洞,汇聚在主镜后方的焦平面上(有些设计会在焦平面的附近增加其他的光学元件,例如平场镜)。

     施密特-卡塞格林在制造商提供给消费者的望远镜上非常普遍,因为球面的光学表面不仅比长焦距的折射式望远镜容易制做。虽然这类望远镜比同口径的反射式望远镜价格要更昂贵,但是由于紧密的光学设计使它在依订设计的口径之内很容易携带,使它在严谨细致的天文爱好者中更受青睐,已经成为目前主流的业余高端天象观测仪器。高的焦比意味着它不同于前身的施密特摄星仪,不是一架广角的望远镜,但是它狭窄的视野很适合观测行星和深空天体。

    施密特-卡塞格林式望远镜是在卡塞格林望远镜的镜筒最前端加装一个叫做Schmidt校正镜的光学元件,Schmidt校正镜是经过研磨接近平行的非球面薄透镜,可以有效地校正与消除主镜造成的球面像差。


施密特-卡塞格林优点:

● 最佳全能望远镜设计

● 结合反射镜和光学透镜双方优势并同时消除其弊端

● 优良光学影像,高锐度和较开阔的视场

● 优秀的深空天文观测性能

● 很好的月球、行星和双星观测性能

● 优秀的摄影和地面观景性能

● 焦比一般约为f/10

● 封闭设计降低空气气流对图像的扰动

● 非常紧凑和便携

● 使用方便

● 耐用和几乎无需维修

● 相对同等口径折射望远镜,大口径时具有更合理成本

● 最多才多艺型望远镜

● 比其他类型的望远镜有更多配件

● 在所有望远镜类型中近焦能力最好



施密特-卡塞格林望远镜缺点

● 比同等口径的牛顿反射镜更昂贵

● 由于第二反射镜的遮挡,相对折射望远镜略有光线损失



标签:望远镜 反射 

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