【望遠(yuan)鏡參(can)數(shu)】天文(wen)望遠(yuan)鏡光學(xue)參(can)數(shu)詳細說明 天文(wen)望遠(yuan)鏡參(can)數(shu)怎(zen)么看

物鏡的口徑（D）

物(wu)鏡的(de)(de)(de)(de)口(kou)徑(jing)是(shi)望遠鏡最重要的(de)(de)(de)(de)參數，一般是(shi)指(zhi)有效口(kou)徑(jing)，也就是(shi)通光(guang)直徑(jing)，即望遠鏡的(de)(de)(de)(de)入射光(guang)瞳直徑(jing)，是(shi)望遠鏡聚光(guang)本領的(de)(de)(de)(de)主要標(biao)志，而不是(shi)指(zhi)鏡頭(tou)的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)的(de)(de)(de)(de)直徑(jing)大小。一般用英(ying)寸(in)或者毫米(mm)來表(biao)示,口(kou)徑(jing)越(yue)大，它(ta)收(shou)集(ji)的(de)(de)(de)(de)光(guang)越(yue)多，成像的(de)(de)(de)(de)亮度(du)和(he)清晰度(du)就越(yue)好。

（注：1 in=25.4 mm）

聚光本領(集光力)

這是理論上望遠鏡與眼睛(jing)相比(bi)收集(ji)光(guang)(guang)的(de)能力(li)。它直接與口徑的(de)面積(ji)成正比(bi)。先把望(wang)遠(yuan)鏡的(de)口徑(單位：mm)除以7mm(年輕人眼睛(jing)瞳(tong)口的(de)大小)，然后將得到的(de)商平方，此結果(guo)即是(shi)集(ji)光(guang)(guang)力(li)。比(bi)如(ru)，8英寸的(de)望(wang)遠(yuan)鏡的(de)集(ji)光(guang)(guang)力(li)是(shi)843((203.2/7)2 = 843)。

焦距（f）

就(jiu)是(shi)(shi)(shi)從透(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(或者主(zhu)反射鏡(jing)(jing)(jing)(jing))到焦(jiao)點的(de)(de)(de)距(ju)(ju)離，通(tong)常單位是(shi)(shi)(shi)毫米(mm)。一般來說，望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)焦(jiao)距(ju)(ju)越長，它的(de)(de)(de)放大(da)率就(jiu)越大(da)，成像的(de)(de)(de)尺寸就(jiu)越大(da)，但(dan)是(shi)(shi)(shi)視(shi)場范圍就(jiu)越小。比(bi)(bi)(bi)如(ru)，與焦(jiao)距(ju)(ju)為1000mm的(de)(de)(de)望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)相(xiang)比(bi)(bi)(bi)，2000mm焦(jiao)距(ju)(ju)望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)放大(da)率和視(shi)場范圍分別是(shi)(shi)(shi)前者的(de)(de)(de)2倍和1/2。如(ru)果你不知道焦(jiao)距(ju)(ju)，只知道焦(jiao)比(bi)(bi)(bi)(focal ratio)，你可以通(tong)過(guo)這(zhe)樣計算(suan)的(de)(de)(de)得到焦(jiao)距(ju)(ju)：口徑(單位是(shi)(shi)(shi)mm)乘以焦(jiao)比(bi)(bi)(bi)就(jiu)是(shi)(shi)(shi)焦(jiao)距(ju)(ju)。比(bi)(bi)(bi)如(ru)，口徑為8英寸(203.2mm)，焦(jiao)比(bi)(bi)(bi)為f/10的(de)(de)(de)透(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)，其焦(jiao)距(ju)(ju)為203.2 x 10 = 2032mm。

相對口徑（A）與焦比（1/A）

望遠鏡有效口徑D與焦距f之比，稱為相對口徑或相對孔徑A，即A＝D/f。這是望遠鏡光力的標志，故有時也稱A為光力。彗星、星云或星系等有視面天體的成像照度與相對口徑的平方（A2）成正比；流星或人造衛星等所謂線性天體成像照度與相對口徑A和有效口徑D之積（D2/f）成正比。因此，作天體攝影時，要注意選擇合適的A或焦比1/A（即f/D。照相機上稱為光圈號數或(huo)系數）。

分辨角

對于望遠鏡來說，就(jiu)是指杜氏極限(Dawes limit)。也就(jiu)是能(neng)夠(gou)分(fen)開(kai)兩(liang)個距離很近的(de)兩(liang)顆(ke)星的(de)能(neng)力，單位是角秒1′(seconds of arc)。分(fen)辨能(neng)力與(yu)(yu)口(kou)徑大(da)小有(you)直接關(guan)系，即口(kou)徑越大(da)，分(fen)辨能(neng)力越好。望遠鏡的(de)理論分(fen)辨能(neng)力是4.56除以望遠鏡的(de)口(kou)徑(單位：英寸)。比如，口(kou)徑為８英寸的(de)望遠鏡的(de)分(fen)辨能(neng)力是0.6′(4.56/8 = 0.6)。然而，分(fen)辨能(neng)力還與(yu)(yu)大(da)氣狀(zhuang)況以及觀(guan)察者的(de)視覺(jue)敏銳度有(you)關(guan)。

對比度

觀察低對(dui)比(bi)度的物(wu)體(ti)，比(bi)如月(yue)亮(liang)和(he)(he)行星時，我(wo)們期望有最高的成(cheng)像對(dui)比(bi)度。牛頓望遠鏡(jing)和(he)(he)反射(she)折射(she)望遠鏡(jing)都有一個次(ci)級(ji)(ji)反射(she)鏡(jing)(或稱副鏡(jing))，它們阻擋了(le)一部分主(zhu)反射(she)鏡(jing)的發射(she)光。除非(fei)25% 以(yi)上(shang)的主(zhu)反射(she)鏡(jing)被(bei)阻擋，否則成(cheng)像的對(dui)比(bi)度并不會因此受到很大影響。為(wei)了(le)計(ji)算二級(ji)(ji)阻擋率，可以(yi)用公式(pi)r2來計(ji)算得到初級(ji)(ji)和(he)(he)次(ci)級(ji)(ji)的反射(she)鏡(jing)面積。然(ran)后相除得到。比(bi)如，８英寸(cun)(cun)的望遠鏡(jing)的次(ci)級(ji)(ji)反射(she)鏡(jing)直徑如果是(shi)2?英寸(cun)(cun)，則阻擋率是(shi)11.8%：

８英寸(cun)的主面(mian)積= (pi)r2 = (pi)42 = 50.27

2?英寸的(de)次(ci)級面積= (pi)r2 = (pi)1.375 = 5.94

阻擋率(lv)= 5.94是(shi)50.27的11.8%

觀察的(de)(de)條件(大氣擾動)是影響對比(bi)度和行星細(xi)節的(de)(de)最重要的(de)(de)因(yin)素。

艾里斑亮度(du)參數(AIRY DISK BRILLIANCE FACTOR)

當你(ni)用聚焦良好的(de)(de)望(wang)遠鏡觀察(cha)星(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)時(shi)(shi)，并不會(hui)看到(dao)變(bian)大(da)(da)的(de)(de)圖(tu)像。這是(shi)因為星(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)到(dao)我們的(de)(de)距離(li)實(shi)在是(shi)太(tai)遠了(以(yi)至于發出的(de)(de)光(guang)(guang)都是(shi)平行光(guang)(guang)，直接在焦平面聚成一點(dian))，所以(yi)即(ji)使放大(da)(da)很多(duo)倍，星(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)也應該看起(qi)來是(shi)光(guang)(guang)點(dian)，而不是(shi)光(guang)(guang)斑或(huo)者光(guang)(guang)球(qiu)。但是(shi)，如果(guo)將望(wang)遠鏡放大(da)(da)到(dao)60乘口徑尺寸(cun)(單位：英寸(cun))的(de)(de)倍數，這時(shi)(shi)仔細觀察(cha)的(de)(de)話，你(ni)會(hui)發現在星(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)周(zhou)圍(wei)有光(guang)(guang)環，這不是(shi)星(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)自身的(de)(de)光(guang)(guang)環，而是(shi)由(you)于望(wang)遠鏡的(de)(de)圓形口徑光(guang)(guang)闌(lan)以(yi)及光(guang)(guang)的(de)(de)物理特性造成的(de)(de)。進(jin)一步觀察(cha)的(de)(de)話，當星(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)位于望(wang)遠鏡視野正中(zhong)間的(de)(de)時(shi)(shi)候，放大(da)(da)的(de)(de)星(xing)(xing)(xing)圖(tu)會(hui)出現兩個現象：一個中(zhong)間的(de)(de)亮區域，稱(cheng)作艾(ai)里斑，和一個或(huo)一系列(lie)環繞的(de)(de)微弱的(de)(de)圓環，稱(cheng)作衍射環。

當你增加(jia)口徑(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)尺寸時，艾里(li)斑會(hui)(hui)變小。艾里(li)斑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)亮度(du)(點光源恒星的(de)(de)(de)(de)(de)(de)圖像亮度(du))正比于(yu)口徑(jing)(jing)尺寸的(de)(de)(de)(de)(de)(de)四次方。理(li)論上，當你將(jiang)望遠(yuan)鏡的(de)(de)(de)(de)(de)(de)口徑(jing)(jing)放大一倍(bei)(bei)，它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分辨(bian)能力就會(hui)(hui)增加(jia)1倍(bei)(bei)，它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)集(ji)光力就會(hui)(hui)增加(jia)為原(yuan)來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)4倍(bei)(bei)。但是(shi)更重要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)，你還可以將(jiang)艾里(li)斑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)面(mian)積變成(cheng)原(yuan)來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)1/4倍(bei)(bei)，從而將(jiang)星象的(de)(de)(de)(de)(de)(de)亮度(du)變為原(yuan)來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)16倍(bei)(bei)。

出射光曈

望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)的(de)(de)(de)出射光(guang)(guang)瞳(tong)是指(zhi)射出目鏡(jing)(jing)的(de)(de)(de)圓(yuan)形光(guang)(guang)束的(de)(de)(de)直(zhi)徑，單(dan)位是mm。為了計算(suan)出射光(guang)(guang)瞳(tong)，可(ke)將口徑(單(dan)位mm)除以(yi)目鏡(jing)(jing)的(de)(de)(de)放大倍數(shu)(shu)。比如(ru)，帶有20mm目鏡(jing)(jing)的(de)(de)(de)口徑為８英寸(203.2mm)的(de)(de)(de)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)的(de)(de)(de)放大倍數(shu)(shu)如(ru)果為102，那(nei)么它的(de)(de)(de)出瞳(tong)則為2mm(203.2/102 = 2mm)。或者，你(ni)還可(ke)以(yi)將目鏡(jing)(jing)的(de)(de)(de)焦(jiao)距除以(yi)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)的(de)(de)(de)焦(jiao)比來得到(dao)出瞳(tong)尺寸。

放大倍數

放(fang)大倍數是望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)最不重要的(de)(de)參數之一。望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)的(de)(de)放(fang)大倍數其實就是兩個獨(du)立的(de)(de)光學(xue)系(xi)統焦距的(de)(de)比值(zhi)——望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)物(wu)鏡(jing)以(yi)及(ji)所使用的(de)(de)目(mu)鏡(jing)。

將望遠(yuan)鏡(jing)物鏡(jing)的(de)(de)焦(jiao)(jiao)距(單位:mm)除以(yi)目鏡(jing)的(de)(de)焦(jiao)(jiao)距(單位:mm)，就(jiu)可(ke)(ke)以(yi)得到望遠(yuan)鏡(jing)的(de)(de)放(fang)大(da)率。比如(ru)(ru)，型號為C8的(de)(de)望遠(yuan)鏡(jing)的(de)(de)焦(jiao)(jiao)距為2032mm，如(ru)(ru)果配備30mm的(de)(de)目鏡(jing)，放(fang)大(da)率就(jiu)為68x(2032/30 = 68)，如(ru)(ru)果換用(yong)10mm的(de)(de)目鏡(jing)，放(fang)大(da)率就(jiu)變為203x(2032/10 = 203)。由于目鏡(jing)是可(ke)(ke)更(geng)換的(de)(de)，望遠(yuan)鏡(jing)根據需要可(ke)(ke)以(yi)有不(bu)同的(de)(de)放(fang)大(da)率。

在實際使用中(zhong)，望遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)有(you)上限(xian)和(he)下(xia)(xia)限(xian)放(fang)(fang)大(da)(da)率(lv)(lv)。這(zhe)是由光學定律(lv)和(he)眼睛的(de)(de)特性(xing)決(jue)定的(de)(de)。在理想狀態下(xia)(xia)，望遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)可用的(de)(de)最(zui)大(da)(da)放(fang)(fang)大(da)(da)率(lv)(lv)是其(qi)(qi)口徑(jing)尺寸(單位：英寸)的(de)(de)60倍(bei)(bei)左(zuo)右(you)。如(ru)果(guo)放(fang)(fang)大(da)(da)率(lv)(lv)超過這(zhe)個(ge)上限(xian)，圖像往往會(hui)變得(de)昏(hun)暗，對比度(du)降(jiang)低(di)等(deng)。比如(ru)，口徑(jing)為(wei)60mm(即2.4英寸口徑(jing))的(de)(de)望遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)最(zui)大(da)(da)放(fang)(fang)大(da)(da)率(lv)(lv)為(wei)142x。當放(fang)(fang)大(da)(da)率(lv)(lv)繼續增(zeng)加時，圖像的(de)(de)銳利度(du)和(he)細節表現力(li)就會(hui)下(xia)(xia)降(jiang)。更高的(de)(de)放(fang)(fang)大(da)(da)率(lv)(lv)通(tong)常用于(yu)月亮，行(xing)星和(he)雙子星的(de)(de)觀察。那些(xie)號稱60mm口徑(jing)望遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)放(fang)(fang)大(da)(da)率(lv)(lv)可以達到(dao)375甚至750的(de)(de)生產廠家，其(qi)(qi)實是在誤導消(xiao)費者。晚上時望遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)放(fang)(fang)大(da)(da)率(lv)(lv)的(de)(de)下(xia)(xia)限(xian)是其(qi)(qi)口徑(jing)的(de)(de)3到(dao)4倍(bei)(bei)。白天時的(de)(de)下(xia)(xia)限(xian)是口徑(jing)的(de)(de)8到(dao)10倍(bei)(bei)。如(ru)果(guo)放(fang)(fang)大(da)(da)率(lv)(lv)低(di)于(yu)此下(xia)(xia)限(xian)，由于(yu)次級(ji)反射鏡(jing)(jing)(jing)(jing)或者斜反射鏡(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)投影，在反射折射望遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)或者牛頓望遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)視野中(zhong)央會(hui)出(chu)現一個(ge)黑點(dian)。

極限星等或貫穿本領

在晴朗無月(yue)的(de)(de)夜間，用(yong)望遠鏡(jing)觀(guan)察(cha)(cha)天頂附(fu)近(jin)的(de)(de)最暗星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)星(xing)(xing)(xing)等(deng)(deng)，稱為(wei)極(ji)(ji)限(xian)(xian)星(xing)(xing)(xing)等(deng)(deng)（mb），極(ji)(ji)限(xian)(xian)星(xing)(xing)(xing)等(deng)(deng)不僅與望遠鏡(jing)的(de)(de)有(you)(you)效(xiao)口(kou)(kou)徑(jing)、相(xiang)(xiang)對口(kou)(kou)徑(jing)、物鏡(jing)的(de)(de)吸收(shou)系數、大氣吸收(shou)系統和天空背景亮(liang)度等(deng)(deng)多種客觀(guan)因素有(you)(you)關，還(huan)與觀(guan)察(cha)(cha)者(zhe)(zhe)的(de)(de)視覺靈敏度有(you)(you)關。不同(tong)作者(zhe)(zhe)給出的(de)(de)經驗(yan)表達式(shi)，略有(you)(you)差異。較簡單(dan)的(de)(de)估(gu)計式(shi)為(wei)mb=6.9+5lgD式(shi)中D用(yong)cm為(wei)單(dan)位，對于照相(xiang)(xiang)觀(guan)測，極(ji)(ji)限(xian)(xian)星(xing)(xing)(xing)等(deng)(deng)還(huan)跟露光(guang)時(shi)間及底片特性等(deng)(deng)有(you)(you)關。有(you)(you)一個常用(yong)的(de)(de)經驗(yan)公式(shi)：mb=4+5lgD+2.15lgt式(shi)中t為(wei)極(ji)(ji)限(xian)(xian)露光(guang)時(shi)間，不考慮底片的(de)(de)互易律(lv)失效(xiao)，也沒有(you)(you)考慮城市燈光(guang)的(de)(de)影響。檢(jian)驗(yan)望遠鏡(jing)極(ji)(ji)限(xian)(xian)星(xing)(xing)(xing)等(deng)(deng)的(de)(de)方便方法，是(shi)利用(yong)昴(mao)星(xing)(xing)(xing)團中央(yang)處(chu)選(xuan)標(biao)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)標(biao)準星(xing)(xing)(xing)等(deng)(deng)，或(huo)者(zhe)(zhe)用(yong)北極(ji)(ji)星(xing)(xing)(xing)（NPS）的(de)(de)標(biao)準星(xing)(xing)(xing)等(deng)(deng)（照相(xiang)(xiang)星(xing)(xing)(xing)等(deng)(deng)，仿視星(xing)(xing)(xing)等(deng)(deng)）來估(gu)計或(huo)推算(suan)。

衍射極限(瑞利判據)

在焦點附(fu)近(jin)(jin)，衍射受限的(de)望遠鏡的(de)殘余波(bo)像(xiang)差(cha)遠遠小(xiao)(xiao)于1/4的(de)入射光(guang)波(bo)長(chang)。這樣的(de)望遠鏡才適合做天文望遠鏡。在組合光(guang)學系統(tong)焦點附(fu)近(jin)(jin)，單獨的(de)光(guang)學組件的(de)波(bo)像(xiang)差(cha)必(bi)須小(xiao)(xiao)于1/4波(bo)長(chang)。當波(bo)前像(xiang)差(cha)值減小(xiao)(xiao)(1/8或者1/10波(bo)長(chang))時，光(guang)學質量就會大(da)大(da)提(ti)升。

近焦

這是指(zhi)在近陸觀測(ce)任務中，你能(neng)用望遠鏡所能(neng)看清的最近的距離。

視場角（ω）

能夠被(bei)望遠(yuan)鏡(jing)良好(hao)成像(xiang)(xiang)的(de)(de)天(tian)空區域，直接在(zai)觀測(ce)者眼中所張(zhang)的(de)(de)角(jiao)(jiao)度，稱(cheng)為(wei)視(shi)(shi)場或(huo)視(shi)(shi)場角(jiao)(jiao)（ω）。望遠(yuan)鏡(jing)的(de)(de)視(shi)(shi)場往(wang)往(wang)在(zai)設計時已被(bei)確定。折(zhe)射望遠(yuan)鏡(jing)受像(xiang)(xiang)質的(de)(de)限(xian)制(zhi)而(er)約(yue)束了視(shi)(shi)場角(jiao)(jiao)，反(fan)射望遠(yuan)鏡(jing)或(huo)折(zhe)反(fan)射望遠(yuan)鏡(jing)往(wang)往(wang)受副鏡(jing)尺(chi)(chi)寸影響(xiang)而(er)約(yue)束了視(shi)(shi)場角(jiao)(jiao)。但對(dui)于天(tian)體攝影，視(shi)(shi)場還可能受接收器(qi)像(xiang)(xiang)素尺(chi)(chi)寸大(da)(da)小的(de)(de)約(yue)束。望遠(yuan)鏡(jing)的(de)(de)視(shi)(shi)場與放大(da)(da)率(lv)成反(fan)比，放大(da)(da)率(lv)越大(da)(da)，視(shi)(shi)場越小。

在(zai)未(wei)知視(shi)場(chang)的數(shu)值時，可(ke)以自行測(ce)量。以望遠鏡對(dui)準天赤道附近某一顆恒星，調好儀(yi)器，使星像(xiang)在(zai)視(shi)場(chang)中央通過。儀(yi)器不動（不開(kai)轉儀(yi)鐘），記錄該星經(jing)過視(shi)場(chang)的時間間隔，設(she)為t秒，星體的赤緯為δ，則視(shi)場(chang)角為ω=15tcosδ

光學像差

像(xiang)(xiang)差是(shi)造成不完善像(xiang)(xiang)的(de)所有因素。在望(wang)遠鏡設計(ji)中都存(cun)在著幾種(zhong)像(xiang)(xiang)差，沒(mei)有所謂的(de)完美(mei)的(de)光學系統。光學設計(ji)工程師必(bi)須能夠(gou)平(ping)衡控制各種(zhong)像(xiang)(xiang)差來得到(dao)想(xiang)要的(de)設計(ji)結果。下面(mian)是(shi)一些不同望(wang)遠鏡中存(cun)在的(de)像(xiang)(xiang)差：

色差：經(jing)常在折射望遠鏡的物(wu)鏡上出(chu)現，是(shi)因為透鏡不能把不同波長(顏色)的光聚焦到一點而形成的。結(jie)果(guo)是(shi)明亮物(wu)體周(zhou)圍(wei)有一圈(quan)光暈。當(dang)感光度和口徑增加(jia)的時(shi)候，這種現象(xiang)往(wang)往(wang)會加(jia)重。

球差：使(shi)以不同口徑角(jiao)穿過透鏡(或(huo)從(cong)鏡面上發射)的光線不能聚焦在軸上的同一點。它會使(shi)星星的圖像看起來不是(shi)銳利的點，而是(shi)一個(ge)模糊的光斑(ban)。

彗差(cha)：主要跟拋物(wu)面反射望遠鏡有關(guan)，影響(xiang)軸外點成像(xiang)，在視場的(de)邊緣(yuan)往往更(geng)明(ming)顯。星星的(de)圖(tu)像(xiang)看(kan)起來像(xiang)V字(zi)型的(de)圖(tu)案。對于優質的(de)儀(yi)器，焦比越小，邊緣(yuan)的(de)彗差(cha)就會越明(ming)顯，但視場中(zhong)心不會出現彗差(cha)。

像散：該像差在(zai)最佳對焦點兩面從水平位置到垂直位置拉(la)長圖像。這經常是由于生(sheng)產不良(liang)或者裝配(pei)失誤(wu)造成(cheng)的。

場(chang)曲：是(shi)(shi)(shi)指(zhi)光線精確聚焦(jiao)形成的面(mian)(mian)不是(shi)(shi)(shi)一個(ge)平面(mian)(mian)，而是(shi)(shi)(shi)一個(ge)曲面(mian)(mian)。像面(mian)(mian)的中心可(ke)能成像犀利并且對焦(jiao)準確，但是(shi)(shi)(shi)邊(bian)緣(yuan)卻(que)沒(mei)有對準焦(jiao)點(dian)，或者相反。