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數(shù)學(xué)心

第一百零一章 牛頓反射望遠(yuǎn)鏡

數(shù)學(xué)心 蔡澤禹 316 2020-05-03 17:50:10

  牛頓對于天文學(xué)的觀測十分渴望,而且這種觀測是必須要用望遠(yuǎn)鏡的,牛頓只能去改進伽利略和開普勒型的望遠(yuǎn)鏡。

  牛頓在經(jīng)過多次研制非球面的透鏡都不成功后,才決定用球面反射鏡作為望遠(yuǎn)鏡主鏡。

  他把2.5厘米直徑的金屬磨制成一個凹面反射鏡,并在主鏡的焦點前放了一個與主鏡成45度角的反射鏡,使經(jīng)主鏡反射后的會聚光經(jīng)反射鏡后以90度角反射出鏡筒后到達目鏡。

  所有的巨型望遠(yuǎn)鏡大多屬于反射望遠(yuǎn)鏡,牛頓望遠(yuǎn)鏡為反射望遠(yuǎn)鏡的發(fā)展輔平了道路。

  牛頓反射望遠(yuǎn)鏡采用拋物面鏡作為主鏡,光進入鏡筒的底端,然后折回開口處的第二反射鏡(平面的對角反射鏡),再次改變方向進入目鏡焦平面。

  目鏡為便于觀察,被安置靠近望遠(yuǎn)鏡鏡筒頂部的側(cè)方。

  牛頓反射望遠(yuǎn)鏡用平面鏡替換昂貴笨重的透鏡收集和聚焦光線,從而使您的每一分錢提供更加多的光線會集的力量。

  牛頓反射望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)使您能擁有焦距長達1000mm而仍然相對地緊湊和便攜的望遠(yuǎn)鏡。

  因為主鏡被暴露在空氣和塵土中,牛頓反射器望遠(yuǎn)鏡要求更多維護與保養(yǎng)。

  然而,這個小缺點不阻礙這個類型望遠(yuǎn)鏡的大眾化,對于那些想要一臺價格經(jīng)濟,但仍然可以解決觀測微弱,遙遠(yuǎn)的目標(biāo)的用戶來說,牛頓反射望遠(yuǎn)鏡是一個理想的選擇。

  由于光學(xué)系統(tǒng)的原理,牛頓望遠(yuǎn)鏡的成像是一個倒像,倒像并不影響天文觀測,因此牛頓反射望遠(yuǎn)鏡是天文學(xué)使用的最佳選擇。

  通過正像鏡等附加鏡頭,可以將圖像校正過來,但會降低成像質(zhì)量。

  牛頓望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)設(shè)計結(jié)合了施密特攝星儀和牛頓式反射望遠(yuǎn)鏡的元素。

  這個系統(tǒng)將牛頓式反射望遠(yuǎn)鏡的拋物面鏡換成球面鏡,因而產(chǎn)生了球面像差。

  但就像施密特-卡塞格林望遠(yuǎn)鏡一樣,使用施密特修正板予以修正。

  次鏡則承襲牛頓式反射望遠(yuǎn)鏡采用橢圓形的平面斜鏡。

  哈雷也需要牛頓的望遠(yuǎn)鏡,對這個偉大的工程贊嘆不已。

  但是胡克看到之后,依然挑毛病的說:“倒是大,焦距大到一米,比透鏡成本低,但是不適合在地面上使用,需要在太空真空下才可用?!?p>  牛頓說:“由于焦比普遍較短,更容易的獲得較大的視野,具有較好的微弱深空天體觀測性能,例如遙遠(yuǎn)的星系、星云和星團?!?p>  胡克說:“容易產(chǎn)生彗形像差,造成影樣偏離軸心擴散的變形現(xiàn)象。這種擴散在光軸上為零,隨著鏡子的視域呈線性的增加,也與焦距除以口徑的焦比的平方反比來擴散。”

  牛頓說:“長焦距的望遠(yuǎn)鏡可以獲得卓越的行星外觀,具有較好的月球和行星的觀測性能?!?p>  胡克說:“副鏡在光路的中間,會遮擋部分光線,反射鏡的支撐結(jié)構(gòu)還會使星像形成衍射星芒,并且降低銳度和反差?!?p>  牛頓說:“想要觀測全貌,只能是移動一下了?!?p>  胡克說:“校準(zhǔn)是個問題。主鏡和副鏡的準(zhǔn)直性會因為運輸和操作時的震動而偏離,這意味著望遠(yuǎn)鏡可能在每次使用前都需要校準(zhǔn)?!?p>  牛頓說:“沒錯,這確實如此,但是也是有了巨大的進步了?!?

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