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星空觀測 (望遠鏡基礎 (星等 (絕對星等:把天體放在指定的距離時(10秒差距)天體所呈現出的視星等、愈亮愈低,…
星空觀測
望遠鏡基礎
聚光能力
(集光能力)
使影像
明亮
的能力
口徑大,集光力強→能夠
看見較暗的
天體
→看見早期的宇宙!(對於遙遠的星系)
解析能力
使影像清楚
的能力。
口徑大,解析力強→能夠看見天體的細節
放大能力
放大影像
倍率愈大,影像看起來愈暗
放大倍數 =
(物鏡焦距)/(目鏡焦距)
短焦的目鏡又被稱為高倍目鏡
解析度
:望遠鏡能夠解析出來兩個光點的最小分開角度
口徑愈大
解析力愈高
觀測
波長愈長
解析力愈差
所以
無線電波
望遠鏡的口徑通常都很大
聚光力
:與
口徑的平方
成正比
人類眼睛瞳孔在黑暗中一般可擴大到 6~8 mm,可看見 6 等星
星等
絕對星等
:把天體放在指定的距離時(10秒差距)天體所呈現出的視星等、愈亮愈低
視星等
:越明亮的星體其視星等數值就越低
1等星比6等星亮100倍、每級之間亮度則相差2.512倍
可解析
最小張角
α(秒角):α(秒角) = 1.22 λ/D
λ:光的波長,D:望遠鏡口徑,以相同長度單位
焦比
=
焦距/口徑
,
當焦比愈大,視野內的光線就愈暗、反之
放大倍率=望遠鏡觀察的張角/肉眼觀察的張角
放大倍率影響視野範圍、但影像清晰與否僅和口徑有關
雙筒望遠鏡
內部裝置了兩塊稜鏡,將原本上下、左右相反的影像轉回來
所看到的影像不會顛倒
如果規格標示為7× 40:則表示放大倍率為 7 倍,且前方鏡片的口徑為 40 mm
夏威夷毛納基山天文臺群
13 座天文臺
孤立在太平洋的中央、高度 4,200 公尺
次毫米波陣列望遠鏡
8 座 6 公尺口徑望遠鏡
次毫米波段
:介於紅外線與微波之間
可觀測水氣與氧氣的分子譜線
1789 赫歇爾的望遠鏡(1.2m)
1917 威爾遜山天文臺的胡克望遠鏡(2.5 m)
1949 帕洛瑪天文臺的海爾望遠鏡(5m)
1999 日本國家天文臺的昴星團望遠鏡(8.2 m)
望遠鏡總類
折射式望遠鏡
凸透鏡
、主徑透鏡聚焦
不同波長的光通過透鏡時的折射角度也不同
造成點周圍會出現一圈藍色或紅色的現象
這種成像上的缺陷稱為
色差
消除色差:價錢的差距
加利略的望遠鏡
:400 年前
反射式望遠鏡
凹面鏡
、將來自遠方的平行光線聚焦在焦點上
適合高倍率的行星觀測,但是會有
像差
像差
:偏離視野正中央的焦點
像場平坦化
讓周圍同一平面的星點精確成像、才能投射在目鏡或感光器材上
多次非球面鏡
牛頓式望遠鏡
來自遠方恆星的光線經過凹面主鏡反射後
經 45 度平面鏡次鏡偏折,並匯聚於鏡筒側面的小洞
再透過目鏡至觀測者
儀器架設後的平衡是一大問題
卡塞格林式望遠鏡
在拋物面的主鏡上打洞,讓光線可以利用次鏡或稱副鏡的反射
直接穿到望遠鏡後方
方便觀測者依照觀測方向調整鏡筒的指向
解決平衡問題、有更長焦距
折反射式望遠鏡
球面凹面鏡,前方再加上施密特修正透鏡
次鏡:凸雙曲面鏡
口徑大小、成像品質與造價間較容易取得平衡
大口徑天文望遠鏡都採用反射式
較容易製作,經費也低許多