牛顿式反射望远镜

从牛顿制作出第一架反射望远镜到今天,300多年过去了,人们在其中加入了其他的设计,产生了许多的变形。例如,在牛顿式望远镜中加入一组透镜,就产生了施密特-牛顿式,除此之外,还有许多的变形,但他们的基本结构都是牛顿式的。

在今天,世界上一些最为著名的望远镜都是采用牛顿式的结构。例如,位于巴乐马山天文台的Hale天文望远镜,其主镜的尺寸为5米;W.M. 凯克天文台的Keck天文望远镜,其主镜由36块六角形的镜面拼接,组合成直径10米的主镜;还有哈勃太空望远镜,也是牛顿式望远镜。

牛顿式反射望远镜光轴的校准 反射镜的光学系统中有两个光轴:物镜光轴和目镜光轴。主镜(物镜)光轴平行于主镜筒的轴线,经过副镜(小平面镜);目镜光轴垂直于主镜筒轴线,也经过副镜。当两个光轴都经过副镜上的同一点,且被副镜反射后两条轴线完全重合,也就是成了一个光轴,那么光轴就算调好了。

在缺乏检验仪器时,可以通过实际观测来判断光轴是否调好。找一个大气宁静度较好的晴夜,用望远镜的最高倍率(用毫米表示的主镜的直径数)看一颗恒星(如果没有赤道仪则可以看北极星)。把星点放在目镜视场中心(以减少目镜带来的像差),仔细调整焦距,从焦点外调到焦点,然后调到焦点内。

在焦点上星像是否凝结得很实、很细、很锐利,散焦后衍射环是否是同心圆,这些都反映了望远镜的像质。如果散焦后可以看到几圈衍射环,但完美,四周均匀地带有一些“毛刺”,这说明反射镜面的精度稍差,但光轴调整的还是好的。如果散焦后星点变成了一个小的扇形,而且在目镜视场中移动星象,扇形的发散方向不变,这说明望远镜的光轴需要调整了。

光轴调整步骤及辅助工具 光轴调整可按如下步骤进行:

调节目镜调焦筒,使之垂直于主镜筒轴线

调节副镜,使之位于主镜筒轴线上

调节副镜,使之位于目镜调焦筒正下方

调节副镜指向,使目镜光轴经副镜反射后指向主镜中心

调节主镜指向,使其光轴与目镜光轴重合

以上只是调光轴的大致方法,具体操作的过程中会有一些问题,有时很难控制精确度。这里首先介绍几个辅助工具:

带双十字线的窥管:

管的外直径同目镜接口直径,管的一端加盖,盖的正中心挖 直径的圆孔,管的另一端用白色棉线对称地拉上双十字线,两线间距 。管长用如下方法确定:从目镜调焦筒中放入窥管(窥孔在外),窥孔一端与目镜调焦筒外端口平齐,双十字线一端大约距副镜 即可。

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