关于望远镜实际观测的极限星等

请教各位大佬，在实际观测中，星体的亮度随着观测者选用不同焦距的目镜的变化而变化，放大倍数越大，亮度越暗。那么能否有比较懂的同好，可以详细描述一下，对于一台给定的望远镜，即给出固定的焦距和口径，我们能实际观测的极限星等和所选的不同焦距目镜（或者放大倍数）之间的关系，谢谢！

以我的见解，如果人眼能看到只与星点固定时段的光子数有关的话，极限星等与口径有关系，和倍率无关吧。。。除非倍率太低出瞳直径超过了人眼极限

一看就是理科生问出的问题。
我没公式，有一组数据：127mm口径，1500mm焦距，6mm目镜，基本接近了目视土星舒适度的极限。
在光污染严重地区，再大口径也别指望看暗星、星云。比如我在长三角光害中心，除了土星木星球月亮太阳火星，基本没有其它能看出形状的天体，天气好也不行。。

lavalake 发表于 2019-9-28 09:02
一看就是理科生问出的问题。
我没公式，有一组数据：127mm口径，1500mm焦距，6mm目镜，基本接近了目视土星 ...

你这完全是臆断。我第一次看到星云（M42）就是在北京西三环边上，用的还是70az这样小口径的普消。只要晴朗无云，即使在高光害地区，用127这样口径的镜子看2、3十个M天体也是毫无压力的。看行星，望远镜要上极限倍率，看星云，要根据周边小环境选择合适的出瞳直径，如果周边灯光干扰比较厉害，2~3mm效果最佳。

回楼主：
极限星等有一个公式，M=6+5lg(D/7)，M是星等，D是口径（单位mm）。这个公式是按照无光害情况下人眼出瞳直径7mm可见6等星设定的。楼主可根据自己的环境调整公式，比如裸眼目视极限是3等，那M=3+5lg(D/7)

lavalake 发表于 2019-9-28 09:02
一看就是理科生问出的问题。
我没公式，有一组数据：127mm口径，1500mm焦距，6mm目镜，基本接近了目视土星 ...

我在城市中心看见过M17 M27 M32 M57等等还有好多球状星团和疏散星团，用的还是4寸小镜，不至于出现你说的这种问题吧。。。如果光害严重可以多试试疏散星团，或者表面亮度高的球状星团和行星状星云。北京三环内天气好时M42不用望远镜都能看到。

用疏散星团和星图软件实测的目视极限4.5等左右时在望远镜内可以看见10–11等左右，楼上的公式还是很有参考价值的。

谢谢楼上二位指教，我车里常备一个8x42双筒，每天晚上下班回到小区，有机会就望望天，整个天空几乎从来没有肉眼直接看到超过20颗星星的时候。
我记得小时候在老家，抬眼就能看到银河的，一些模糊的星团肉眼可见，确实，但现在我处的地方，观测条件太差了，这边是上海浦东中环外环之间。

个人感觉低倍和极高倍都不容易看到暗星，因为一个望远镜能观测到的最暗星少说也在11等以上，倍数太低容易被视场中其他亮星以及高天光所干扰，倍数太高则衍射环受视宁度影响被打散。根据实际情况，在超过自身口径1倍的倍数下，暗星开始发虚，对于一台6-10寸的镜子，使用100倍左右的倍数差不多就能达到极限星等了。如果光害比较严重，倍数还要在稍微上升一些，但也不会超过200倍。

ss__ 发表于 2019-9-28 10:04
我在城市中心看见过M17 M27 M32 M57等等还有好多球状星团和疏散星团，用的还是4寸小镜，不至于出现你说的 ...

三环内，天气再好，肉眼看M42也是一个点吧，没有望远镜应该不可能看到云气。

大水车 发表于 2019-9-28 14:39
三环内，天气再好，肉眼看M42也是一个点吧，没有望远镜应该不可能看到云气。
...

四年多之前了，当时感觉有点虚，不过听你这么一说有点怀疑。现在也没法回去确认了

大水车 发表于 2019-9-28 14:39
三环内，天气再好，肉眼看M42也是一个点吧，没有望远镜应该不可能看到云气。
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三环内，天气好的情况下，100焦距的镜头，单反3秒可以出形状，不过很小很淡。我试过

ship2007 发表于 2019-9-29 07:18
三环内，天气好的情况下，100焦距的镜头，单反3秒可以出形状，不过很小很淡。我试过 ...

我们聊的是目视，不是拍摄啊……拍摄应该的极限星等只跟光污染有关

目视星等方面，也许是这样
城市中心=望远镜标称极限星等-3.5
城郊=望远镜标称极限星等-2.5

另外可以使用计算器给出一个比较精确的参考值
http://www.cruxis.com/scope/limitingmagnitude.htm

极限星等和口径有关，和放大倍数无关。之所以觉得倍数越大星体越亮，是因为星体总面积变大了，亮度没变。看深空天体时，倍数越大视野范围也会越小，导致视野范围内的光线越少，所以就会变暗了。

在一定范围内，提高倍率可以提高极限星等，特别是有光污染的情况下更明显。在有一定光污染的情况下，要想发挥最大极限性等，可能需要每英寸20倍以上的高倍率才行。