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光學望遠鏡的基本知識

來源:徐州亞名儀器儀表有限公司   2009年07月17日 23:04  

光學望遠鏡的基本知識-棱鏡結構

棱鏡結構: 
       從雙筒望遠鏡外觀上,我們可以直接區分出 Roof(屋脊)棱鏡系統和 Porro(保羅)棱鏡系統。Roof棱鏡系統和Porro 棱鏡系統在雙筒望遠鏡外觀上就有明顯的不同。屬 Roof棱鏡系統 的雙筒望遠鏡,其外觀是直筒型;屬 Porro 棱鏡系統 的雙筒望遠鏡,外觀看起來像是N字型或Ζ字形,并且兩物鏡間的距離比兩接目鏡間的距離遠。

  一般??吹降慕M合棱鏡是 Porro系列。由于這系列較容易制造,因此價格上也比較便宜,不過重量比較重。而Roof系列,由于兩個棱鏡必須相當靠近,讓通過物鏡和目鏡的光路呈一直線,所以精密度的要求比較高,比較難制造。相對的價格也比較高。不過設計的好的Roof系列光學成像只和Porro 系列一樣,也沒有比較好,但是Roof的棱鏡結構較 為密實,重量比較輕。

  不論是 Porro系列或是Roof系列,望遠鏡的這一組合棱鏡,其zui終目的就是將光線做一連串的折射,讓zui后從目鏡出去的光線形成為正立像。

  至于棱鏡的材質,如果不是采用硅酸硼玻璃( borosilicate glass ,或稱BK-7 glass),就是采用冕牌鋇化玻璃(barium crown glass,或稱BaK-4 glass)。BaK-4的質地較細,得到的影像較為明亮,周邊的成像較為清晰。相對地,價錢也比較貴。我們如何判別我們所使用的雙筒 望遠鏡的棱鏡的材質呢?

  我們將雙筒望遠鏡朝向亮處,讓目鏡距離眼睛 30公分左右,拿正后看其出射光瞳的形狀。因為BaK-4會產生圓的形狀 ,而如果影像的四周切掉了,就是用BK-7玻璃做的。

光學望遠鏡的基本知識-鍍膜的用途

鍍膜的用途

當光線由空氣進入玻璃或由玻璃進入空氣時,大約有 5%被反射掉。雙筒鏡每個鏡片的物鏡、棱鏡和目鏡加在一起,一般有10 ~ 16個與空氣接觸的光學面。如果這些光學表面未經任何處理,那么總入射光線因反射就要損失50%左右。

  為減少這種有害的反射,現代的折射望遠鏡在各光學表面都鍍有單層或多層增透膜。多層增透膜的材料是氟化鎂。單層增透膜只對特定一種波長有*增透效果,對其他波長增透效果較差,它可使每個表面的光反射減至 1.5% ,如于雙筒鏡的所有表面鍍單層膜,光的增透率可超過80% 。好的多層膜每個表面的光反射只有約0.25% ,如雙筒鏡的所有表面都鍍多層膜,光的增透率可達90~ 95% 。

  一般情況下,目視望遠鏡的單層增透膜設計對波長 5500埃的黃綠光增透效果*,因為人眼對于此一波段光zui敏感。所以其對藍紅光的反射就多一些,因此我們看鍍了單層膜的鏡片往往是藍紫色或是紅色的(即市售所謂紅眼望遠鏡 )。鍍多層膜的鏡片呈淡淡的綠色或暗紫色,如相機鏡頭的鍍膜 。

  鍍得太厚的單層膜看起來會呈現綠色,有些不肖廠商以此來充作多層膜, 選購時須留心。有些人覺得大口徑的雙筒鏡即使鍍膜差一點也無所謂,口徑大可以彌補光線的損失;其實,由于鏡筒內部的各光學表面的反射形成雜散光,降低景物反差,使得影像變得模糊不清,在日光下觀察陰影中的物體時,目標會消失在炫目的光輝中,在鍍膜差的望遠鏡中這種現象尤其明顯。

光學望遠鏡的基本知識-鍍膜種類

鍍膜有幾種?

通常雙筒鏡上會有鏡片 鍍膜的標示 ,表示這雙筒鏡的光學品質。其鍍膜的種類如下:

  Coated Optics ( 鍍膜 ) :是一種zui低級的增透膜。它只表示至少在一個光學面上鍍有單層增透膜,通常是在兩個物鏡和目鏡的外表面上鍍膜,而內部的鏡片和棱鏡都沒有鍍膜。

  Fully Coated ( 全表面鍍膜 ) :所有的鏡片和棱鏡都鍍了單層膜,但如在目鏡中使用了光學塑料鏡片,則此塑料鏡片可能并未鍍膜。

  Multi-Coated ( 多層鍍膜 ) :至少在一個光學面上鍍有多層增透膜,其它光學面可能鍍了單層膜,也可能根本沒鍍膜;通常只在兩個物鏡和目鏡的外表面上鍍多層膜。

  Fully Multi-Coated ( 多層全光學面鍍膜 ) :所有的鏡片和棱鏡都鍍有增透膜,一些廠商在所有的光學面都鍍了多層膜,「而另外一些只在部份光學 面鍍多層膜,其它表面仍鍍單層膜」。

-雙筒望遠鏡都標有一組數字如 7x50或8x42,這是什么意思呢?

雙筒望遠鏡都標有一組數字如 7x50或8x42,這是什么意思呢?

雙筒望遠鏡上標明的的這組數字,比如 7x50,*個數字 "7"指的是這支望遠鏡的倍率,也就是會讓觀看的每一樣對象拉近7倍的距離。 例如用這支雙筒望遠鏡看遠在3500公尺的目標,其大小就好象我們用肉眼看500公尺前的目標一樣。第二個數字"50"指的是這支望遠鏡的口物鏡(直 徑),以毫米(mm)為單位??趶皆酱螅坏鸭男枪庠蕉?,還會提高解析能力。而天文用途的望遠鏡其口徑應該至少要40mm。

  你可能認為天文用途的雙筒望遠鏡高倍率是必要的,其實不然。適合手持的望遠鏡通常介于 7倍和10倍之間。相同口徑的望遠鏡,倍率較低的機型手持時影像較少晃動,通常也有較廣的視野。倍率較高的機型雖然景物變大,但由于視場變小的緣故,星空的背景看起會稍暗一些。不過相對地用來看月表及星團時亮度會高一些,而且對暗星體的觀測也有助益 。

  此外,倍率高,手持不易,造成影像晃動厲害,也許會削弱搜尋目標成像的清晰度。此時使用三角架固定。倍率太高除了上述的情形外,還要考慮 出射光瞳的直徑(瞳徑) 的問題。而且高倍率的機型 良視距 也較短 ,會造成戴眼鏡進行觀測的不便。通常,7x50的機型一直被認為是天文用 *的雙筒望遠鏡。

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