天文望远镜各种类目镜的详细介绍与图解

天文望远镜各种类目镜的详细介绍与图解 目鏡的作用是把望遠鏡主鏡的影像放大～雖然一 塊透鏡也可以造成目鏡～但了達至最佳效果～大多為 數的目鏡都是由二塊或者多至七塊透鏡組成。 目鏡主要由兩組透鏡合成～對著主鏡～接收著主 鏡光束的透鏡稱視場透鏡為(field lens)～接近眼睛的透鏡是目透鏡(eye lens)。 正目鏡和負目鏡 目鏡可分正目鏡和負目鏡～正目鏡示望遠鏡為 成形的實像 ( real image ) 在目鏡之外～負目鏡則表示望遠鏡的的虛像 ( virtual image ) 出現於目鏡內。所以正目鏡可當普通放大鏡用～把擺放在目鏡前 的物體放大～負目鏡則不可以。 a. 出射瞳孔 ( Exit pupil )由主鏡射進來目鏡的光束～再離開目鏡的目透鏡成為細小光束的橫切直徑～就是出射瞳孔～或稱作藍斯登環 ( Ramsden disk ) 。出射瞳孔愈大～影像愈光亮。 出射瞳孔最好能夠配合人的瞳孔在夠間的寬度～約 5mm 至 9mm～這樣在黑夜觀看暗星最恰當。應体 該要說楚一點～出射瞳孔是要比我們的瞳孔細一些清～否則進入不到眼睛的多餘光～便給浪費了. 出射瞳孔 出射瞳孔的直徑由入射瞳孔光束的大小所限制～入射瞳孔望遠鏡的口徑～們的關係在第一章中己即它 列出。至於量度出射瞳孔的直徑～我們可以用一張白紙或磨砂璃放在目鏡後～量度最的光環。得到玻清晰 它的直徑後～我們還可以用下列公式求出不知目鏡焦距的夠。 例: 望遠鏡直徑 8 ～ 焦距 吋56 ～由望遠鏡系吋 統量度到的出射瞳孔直徑是 1/14 ～ 求自製目鏡吋 的焦距。 出射瞳孔直徑和觀察用途 目視距目視視場目視距離視場離距離日本0.95”24.5mm 十分低倍 十分高倍 b . 目 視 距 離 ( E y e r elief ) 目視 距 離 就 是 眼 睛 離 開 目 鏡 ～ 而又可完全觀看整個視野的寬度。由量度出射瞳孔與目鏡間的距 離便可得到它的數夠。 配戴眼鏡的朋友～需要最少15mm 至 2 0mm 的目視距離。若然寬度太短～視野外圍就會被避擋～形 成鎖匙孔現象。傳統設計目鏡的目視距離和焦距成正比。即焦距 短～目視距離小～焦距長～目視距離大。 不過～新近設計的目 鏡無論焦距長短～目視距離也很長～對戴眼鏡的同好來說是一個 喜 訊 。 而且 V ixe n 的 L a nth a n u m L X 系 列 ～ T ele V u e 的 R a dia n 型 和 P e nta x S M C X L 型 目 鏡 更 特別～不同焦距目鏡的目視距離也是 20mm 長～這是因為它 們應用了巴羅鏡設計去增加目視距離。 c . 視埸 ( F iel d o f v iew ) 天 文 望 遠 鏡 的 視 野 就 是 可 看 見 景 物 的 視 角 ( a n g ular field o f vie w ) ～ 以 孤 角 表 示 。 觀 看 地 面 風 景 的 望 遠 鏡 視 野 ( lin e ar field o f vie w ) 則 以 平 面 距 離 表示～例如我們可以用一個雙筒鏡觀看離開自己1000 碼～而 寬度可達至373 呎的風景～視角便是 7. 1 度了。你只要把視 角來乘 52. 5 便可以用視埸計回平面視距離寬度。例如視角 8 度的雙筒鏡～它的平面視野便是 420 呎了。視角愈大～可 看見的面積愈大。視埸和放大率成反比～放大倍數大～則視埸狹 窄 。 視埸 分 為 實 際 視 場 ( real field ) 和 目 鏡 視 場 ( a p p are nt field ) 。 透 過 望 遠 鏡 可 見 的 那 片 天空稱為實際視場α～在目鏡內可看見的天空稱作目鏡視場 β 。 目鏡 的 視 場 規 限 於 視 場 環 ( field sto p ) 的 直 徑 大 小 ( d ) 。 例 : 一 個 2 5 m m 焦 距 ～ 2 0 m m 直 徑 視 場 環 的 目 鏡 ～ 求 它 的 目 鏡 視 場 。 例 : 一 枝 8 吋 口 徑 f/1 0 的 望 遠鏡～應用上述的目鏡～其視場環是 20mm ～求望遠鏡的實 際視場。由上圖可見到～望遠鏡的放大倍數可用入 射主鏡光線的夾角(α )和目鏡的夾角(β) 之比來求出。 放 大數倍也可以用視場方式表達。 由上面公式～可知要廣寬視野就要低倍率～亦即是 說放大倍率低的目鏡便擁有廣大視場。例: 一枝 8 吋口徑 S c h m idt- C assegrain 望 遠 鏡 ～ 焦 距 2 0 0 0 m m ～ 目 鏡 焦 距 20mm ～目鏡視場 50? ～求望遠鏡的實際視場。 目 鏡的種類公 元 1 7 0 3 年 ～ C h ri st ia n Huygens 發明的第一隻利用兩塊透鏡片組合式的目鏡 ～經過三百年～很多新款由電腦輔助設計的目鏡也相繼出現～同 時也應用了現代高質素的玻璃～成像質量已遠超越原形設計的目 鏡。其不單擁有大視埸～也大大改進了近透鏡片邊緣像的清晰度 。以往大多數的目鏡都會以發明者命名～而且會把一或兩個大 草英文字和數目字刻在旁邊～表示它們所屬類形和焦距。例如 R12 即藍斯登型12mm 焦距目鏡。普通目鏡框外直徑( O . D . o ut si d e di a m et er ) 有 三 種 規 格 夠 a. b.美國1.25”31.75mm c. 美國2”50.8mm a. 各種類形目鏡構造 和用途 目鏡構造 1703年 焦距: 8mm ~ 25mm 目鏡構造 1783年 焦距: 4mm ~ 30mm 目鏡構造 短 1849年 焦距: 6mm ~ 25mm Edmund Scientific 牌 RKE 型目鏡 ---- 12 mm 目鏡構造 1860年 焦距: 3mm ~ 55mm Vixen 牌 Plossl 型目鏡 ---- 7.3, 9.5,13, 26mm目鏡愈短～目鏡長度是和焦距成正比的。 目鏡構造 中 ~ 長5~27 40?~ mm45? 1880年 焦距: 4mm ~ 34mm Edmund Scientific 牌日本製造的 Or 型目鏡 ---- 12.5 mm 焦距～目視距離 場 44?。 廣角目鏡構造 Er 鏡。視場有 用於深空低倍觀察～會令你印象難忘～多很時配合高質素的天文雙筒鏡～而 則配普通雙筒鏡用。在高倍放大時目鏡的視場邊緣會出現散光影像～購買時要打聽長清楚每隻牌子目鏡的實際表60?~ ~15 現。改良了的超廣角目鏡的70?mm視場可去到 牌子的 更要前後左右移動眼睛才可看到全景～和 它Nagler 用途1917年 廣角型目鏡最適宜用於觀看焦距: 16mm ~ 40mm星雲星團等深空天體。 目鏡外直徑框: 1.25" 或 2" Vixen 牌 Super-wide LVW 型廣角目鏡 ---- 3.5, 5, 8, 13, 17, 22mm～目鏡外直徑是框 1.25"～目視距離全部,是 20mm 長～這種設計令到和普通目鏡外它型有明顯的分別 焦距愈長目鏡尺寸愈短～焦距愈短目鏡身愈長。 廣角目鏡構造 中~長10~18 mm 20 世紀 焦距: 4.8mm ~ 31mm 目鏡外直徑框: 1.25" 或 2" 第4代 Nagler b. 免重調焦目鏡 ( Parfocal eyepiece ) 當目鏡廠商宣稱們的目鏡是它 Parfocal 的～這是說當我們即轉換不同焦距目鏡時也不用重新對焦。這是因為它們的目鏡焦平面與目鏡肩托是相隔同一位置的。通常用同一目鏡牌子的同一系列目鏡也有這種特式～但購買時要先夠看楚說清明介紹～但不同廠商的夠品則多數要重新再調校焦點了。 Meade 牌 plossl 型目鏡 ---- 5, 6.7, 9.5, 16, 25mm ,是 parfocal～ 最右面 40mm 目鏡除外。很框明顯左方五個目鏡的至肩托之長度是相同的。 目鏡的選擇 普通的目鏡焦距有 6mm至 40mm ～我們應採用目鏡外口徑 1.25" 和目視距離長的款式～經濟的可採用 0.95" 的目鏡。 磨鏡者自製的望遠鏡質素若果不是高的很話～作者提議首先應選購一隻低倍的 25mm 焦距目鏡～其後再買隻中倍目鏡～這時可考慮 12.5mm 的 K 或 Or 式～再高倍的目鏡便要 6mm plossl 式或 Or 式了。 理論上目鏡最短可用到焦比除以 2 的焦距～即 f/8 最高可用到 4mm 焦距。但短焦高倍目鏡要求高的鏡面質素才能全面發揮功能～否則磨鏡者只能看見白一濛濛片的影像。磨鏡者選購高倍目鏡時認真要檢定一下自己的主鏡質素～看看是否可以承受這樣高倍的放大。