天文望遠鏡簡單科普&新人入坑(勸退)建議
望遠鏡看月亮多少倍最好
目前看這篇文章的你,可能被天體的奧妙所吸引,想要擁有一支望遠鏡探索漫天繁星的奧秘,那麼,請你看看這張圖片:
(圖片由幾位天文愛好者製作,非原創,知乎自動水印)
圖的右邊,在天氣較好的情況下可用
千元級別
的望遠鏡看到。 想得到圖左邊的效果,至少需要
近萬元的器材和熟練的後期技術
。在天文這一愛好投入1000元左右恐怕是多數學生黨的極限了,你若能直接來個星特朗8se,那當然可以看到更多。我想說的是,對於多數人,在花錢買鏡之後,
圖的右邊,就是你在晴朗的市區夜晚能看到的極限。
還沒有被勸退?不錯,那就接著往下看吧:本文對望遠鏡及入坑做一點科普,針對預算千元左右,對望遠鏡不太瞭解的群體,閱讀約需3分鐘。
一:你需要知道的望遠鏡基本知識
如果你看到市面上那種一兩百的天文望遠鏡,號稱能放大1萬倍,望遠10萬公里,它們基本
都
是
垃
圾
。望遠鏡的主要引數是兩個:物鏡
口徑和焦距
。如(80/900)表示口徑80mm,焦距900mm。口徑決定了望遠鏡的集光能力,可以說是最主要的引數。一般望遠鏡由物鏡和目鏡組成,透過切換不同的目鏡,可以得到不同的放大倍率。就像顯微鏡那樣。
望遠鏡的放大倍率=物鏡焦距/目鏡焦距
。比如400mm焦距,配合25mm目鏡,能達到16倍放大倍率。這個倍率能看到什麼東西呢?可以看到月球較大的環形山、一些星雲、星團。行星的話在這個倍率下都只是一個小圓面,沒有細節。
要隱約看到木星條紋,50倍的倍率可以做到,同樣的倍率也可以隱約看到土星光環。上圖右邊的倍率大概在70倍左右。那麼我用更短焦距的目鏡,是不是能看到更大更棒的影象呢?
很可惜,
望遠鏡的放大倍率不是無限的
,一般是口徑(按mm算)的1。5到兩倍(民間公式)。常見的80口徑望遠鏡極限大概在120倍左右。其中原理等你親自用過就知道了。目鏡有個叫出瞳距離的引數,普通五六十塊錢的目鏡,焦距越小,出瞳距離越短,意味著你得湊的更近,基本上小於6mm的目鏡,戴眼鏡的人就沒法看了。
目前市面上有H、K、PL和更高階的目鏡。H(惠更斯)目鏡是舊世紀淘汰品,K(凱涅爾)目鏡是大多數望遠鏡的原配, K目鏡效果一般。好一些的是PL(普羅素)目鏡,市面上60-100左右一隻。另外廣角目鏡也可一試,但畸變較大。
(普消色差與復消色差折射望遠鏡光路圖)
順便一提,望遠鏡除了人們熟知的折射式望遠鏡外,還有反射式望遠鏡、折反式望遠鏡。在1668年牛頓發明反射式望遠鏡後,它獲得了巨大的發展,目前科研界主要依賴反射式望遠鏡,反射式望遠鏡優點在於理論上沒有色差,
本文不多介紹反射式望遠鏡,它的使用需要相關知識和一定操作、維護能力。但其中的牛頓反射式望遠鏡(牛反)絕對是物美價廉的選擇之一。
可以看看@氕氘氚Star的影片:av60099496,它介紹瞭望遠鏡的種類。
『天文』想一睹宇宙風采?一個影片明白萌新應該如何入門天文望遠鏡!_嗶哩嗶哩 (゜-゜)つロ 乾杯~-bilibili
(被調侃為萬能的信達小黑,一款素質不錯的牛反,知乎自動水印)
Tips:新手需要避免的一個坑: 如果你曾用普通的望遠鏡觀察過月亮,可能會發現月亮的邊緣有一圈細細的泛著紅藍色的光邊,這就是色差。老人們總會告誡新手:
不要選購短焦普消(普消色差望遠鏡)和短焦球牛(球面牛頓反射鏡)
。為什麼呢?來看看這張光路圖:
zemax模擬
(a)是一塊普通透鏡匯聚光線的光路圖,(b)是橘色框部分放大後的光路,(c)是這束光成像的光斑。
可以看到,原本的白光被解成了不同顏色的光;並且光線在成像平面上並不是一個圓點,這樣的現象稱為像差。色差是像差的一種,此外還有球差、慧差等。其中的原理涉及到一些光學知識,有機會再詳述。 若口徑不變,對於單個透鏡,
焦距越短,像差越大
。對於同一口徑的球面反射鏡,焦距越短,球差越大。人們為了消除像差,想了許多辦法:
折射望遠鏡透過組合多片透鏡來一定程度上消除色差,目前市場上低端折射鏡通常組合兩片透鏡作為物鏡,稱為普消色差望遠鏡。高階折射鏡具有三片乃至更多透鏡將色差消除到難以察覺的地步,稱為復消色差望遠鏡(apo),有的兩片式組合中含有一塊超低色散玻璃透鏡,也能達到幾乎與apo相當的程度,稱為ED鏡。
反射鏡理論上沒有色差
,拋物面反射鏡基本可以避免球差,雖然會存在慧差問題,但可以透過修正鏡解決。 就千元左右的預算來說,在某寶通常只能買到普消色差望遠鏡(帶支架)和球面反射望遠鏡(帶支架)。那麼怎麼確定選擇的標準呢?你需要知道焦比的概念。
焦比=焦距/口徑
。如(80/800)的望遠鏡焦比=10。人們通常認為焦比大於10就是長焦望遠鏡,近年來隨著製造精度的提升,把7~10之間的焦比稱為中長焦望遠鏡,焦比小於6稱為短焦望遠鏡。 對於要求高的小夥伴,
建議購買焦比大於7的普消色差望遠鏡或焦比大於9的球面反射鏡。
需要澄清的是,焦比不是評價望遠鏡好壞的引數,焦比是一個物理與攝影上的概念,焦比小的高階望遠鏡十分適合深空攝影,同等條件下焦比短的望遠鏡曝光效率高
二、望遠鏡的“下半身”
對於不太瞭解的人們而言,可能很少注意到望遠鏡的支架,但其實
望遠鏡的支架甚至比望遠鏡本身都還要重要
;專業的觀測裝置裡,望遠鏡支架的價格絕對不菲。
望遠鏡的支架主要分兩種:
經緯儀和赤道儀
。
先說說經緯儀
,攝影用的三腳架就是一種常見的經緯儀。經緯儀具有兩條互相垂直的轉軸,以調校望遠鏡的方位角及水平高度。
常見的幾百元望遠鏡常常配的就是普通三腳架,
它的優點:攜帶方便,操作簡單
。但它的缺點也:
缺少微動裝置,調整起來會晃到你懷疑人生
(穩定下來後好些,但這樣細細的腿一陣風就能抖成狗)。有一種微動式的三腳架,常見於一些小口徑反射鏡,特點是有一顆螺絲可以精細調節上下方向。
(左:攝影三腳架 右:簡單微動經緯儀)
再高階一些的經緯儀是兩個方向都可以細微調節的經緯儀,操作更加簡單,很適合新手或者路邊天文給大眾使用~
再說說赤道儀
,赤道儀是為了改進經緯儀的缺點而製作出來的。它能克服地球自轉的影響。在調整好的情況下,只要轉動一個方向就能追蹤星體。赤道儀
缺點是不方便攜帶,操作有些複雜
。但對於想更深入天文目視、攝影的小夥伴,
赤道儀是必不可少的
。可以看看 @閉關中的醬油顏 的影片
天文望遠鏡科普:幾款常見的赤道儀簡介_嗶哩嗶哩 (゜-゜)つロ 乾杯~-bilibili
這個影片總結了目前國產的一些赤道儀型號。市面上大眾市場有eq1,eq2赤道儀,以及高階一點的eq3d赤道儀和更高階的赤道儀。比如不少人的入門望遠鏡80eq,80DX這兩款望遠鏡,分別配有eq1、eq2赤道儀。
三、我想……
看行星:焦距長
的望遠鏡能滿足你的要求,如果你有足夠的錢,可以去了解一下卡塞格林望遠鏡大家族
看星雲:口徑大
的望遠鏡能滿足你的要求,同價位的牛頓反射式望遠鏡口徑可以更大一些,但是對望遠鏡一點都不瞭解的人
不建議
買反射式望遠鏡,並且,人眼看到的星雲基本是沒有顏色的,因為它們發出的光太暗淡了。
攝影:
建議你首先要積攢一定後期處理的經驗,並且一款好的赤道儀對你來說十分重要。
四、別小看了雙筒望遠鏡
雙筒望遠鏡也算天文望遠鏡嗎?
當然算,雙筒望遠鏡的魅力只有用了才知道,有經驗的愛好者通常都會持有一隻雙筒望遠鏡。
雙筒望遠鏡口徑越大,越適合觀星,
其中7x50的雙筒望遠鏡(放大7倍,口徑50mm)尤其受到歡迎。
考慮到便攜性,8x42的雙筒望遠鏡也是不錯的選擇。
得益於雙筒望遠鏡大規模的市場,只用200~300的價格就能買到一隻物美價廉的雙筒望遠鏡
(請注意這是可以接受的最低價格,100多的雙筒一般不怎麼好用)
如果你的預算不足,買一隻好用的雙筒望遠鏡的體驗感絕對不輸給一兩千的望遠鏡。
雙筒望遠鏡的優點是簡單易用、視角很廣、便攜性好。非常適合熟悉望遠鏡、認識星座、熟悉天空,再笨重的7x50的雙筒望遠鏡輕於一隻長焦折射鏡。
雙筒望遠鏡絕對是你不可錯過的體驗。 (注意放大率超過10倍的雙筒望遠鏡就不適合手持了,需要三腳架哦。)
(我的入門鏡:一隻小雙筒)
五、我沒有錢
如果是這樣,請你一定要保持對於天文的熱情,並用最優異的成像系統—眼鏡來熟悉這片星空。這並不是嘲笑的話,即使你沒有器材,但熱愛星空的你比其他人都更接近宇宙。很
多不錯的天文類書籍值得一讀,它們會指導你成為熟練的觀星者。不少人推薦
《夜觀星空》
這本書,它確實有趣而易讀。
(獵戶座, 2019年初手機拍攝)
許多學生黨入坑→出坑之路:衝動買鏡→沒耐心組裝+沒有想象中的效果+找不到月亮以外的天體+覺得太重+沒有迷妹→放著吃灰→嫌佔地方→二手出掉。希望你即使暫時放下了夢想,也能在某個璀璨的星夜下拾起。
(本文完)
(by:bili:@wnova轉載請註明出處)
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