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天文基础知识讲座

2022-5-28 22:43| 发布者: imufu| 查看: 13389| 评论: 0

摘要: telescope《望向宇宙的眼睛——天文望远镜专题讲座》5月27日晚上7点到9点,在教学楼1201教室由会长陈灿主讲的“天文望远镜的历史、种类和以信达小黑为例的操作指南”主题讲座顺利举行,讲座结束后同学们还移步到音乐 ...


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《望向宇宙的眼睛——天文望远镜专题讲座》

5月27日晚上7点到9点,在教学楼1201教室由会长陈灿主讲的“天文望远镜的历史、种类和以信达小黑为例的操作指南”主题讲座顺利举行,讲座结束后同学们还移步到音乐广场进行小黑的安装实践,可谓是干货满满,一起来了解一下吧。

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天文望远镜——起源

大致可以分为早期,近代和现代三个发展阶段。

荷兰人李普希于1608年首先制作了一台口径42mm的折射式望远镜。他以平凸透镜作为物镜,凹透镜作为目镜,构成了世界上第一台望远镜,伽利略曾自制这一型望远镜观测天象,因此这种望远镜被称为伽利略望远镜。1611年,开普勒提出用两片双凸透镜作为目镜和物镜,沙伊纳根据这种思想制作了一台开普勒式望远镜,这种望远镜的倍率相对于伽利略的望远镜有着明显的提高。1668年,牛顿制造了世界上第一台反射式望远镜,这台望远镜口径为25mm,主镜采用球面镜。这台望远镜虽然性能并不能称得上良好,但以反射镜替代折射镜却可以称得上是一个巨大的进步。





因为球面镜带来的球差非常严重,而抛物面加工困难,所以反射式望远镜在其诞生的100年内并没有太多发展。然而18世纪的工业革命为其带来了制造技术的保证,1773年,威廉赫歇尔制作了一台口径达1300mm的反射式望远镜,并用这台望远镜于1781年首先发现了天王星。进入20世纪,反射式望远镜迎来了它的黄金年代。1908年落成的威尔逊山望远镜(Mount Wilson Telescope)口径达到了1.5米,1917年投入使用的胡克望远镜(Hooker Telescope)口径达2.5米,1948年投入使用的海尔望远镜(Hale Telescope)口径已达到5米。相比于反射望远镜的迅速发展,折射镜作为先产生的望远镜类型,由于大尺寸透镜的加工难度,而发展较为缓慢。直到1757年,杜隆建立了初步的色差理论,提出并制造了消色差透镜,折射式望远镜才迎来了它的又一飞速发展的历史阶段。折射望远镜的代表是1897年建成的,世界上最大的折射式望远镜——口径达1.02米的叶凯士望远镜。

现代望远镜

近40年是天文望远镜发展的黄金年代,各式各样种类繁多功能各异的望远镜纷纷被投入使用。如今望远镜已突破了可见光波段的藩篱,迈向全波段的观测。从伽马波段的“悟空”(DAMPE,Dark Matter Particle Explorer),到可见光与近红外波段的地基望远镜凯克(Keck Telescope)和天基望远镜哈勃(Hubble Space Telescope),再到射电波段的“天眼”(FAST,Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope)。同时,望远镜的功能也极大丰富了,而不是仅限于过去的图像摄影分析。

现代望远镜中,许许多多望远镜为我们提供了宝贵的观测数据,极大促进了天文学,宇宙学和物理学的发展。其中的数个望远镜更是科学发展史上的里程碑。

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天文望远镜

         ——种类

在这个部分会长分别介绍了双筒望远镜,折射式望远镜 反射式望远镜,折反射式望远镜的优缺点及特点,还补充了望远镜的放大倍率及聚光力。

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1.双筒望远镜:由两个单筒望远镜并列组成的望远镜。两目镜间的距离可以调节,以便两眼同时观察,从而获得立体感。它的镜筒较短,视野和放大倍数较小。

2.折射式望远镜:

折射望远镜是一种使用凸透镜做物镜,使用凸透镜或凹透镜作为目镜,利用屈光成像的望远镜。折射望远镜具有宽广的视野,高对比度和良好的清晰度。

3.反射式望远镜:

反射式望远镜是一种使用一个凹的抛物面或球面反射镜将进入镜头的光线汇聚后反射到位于镜筒前端的一个被称为副镜的平面镜上,然后再由这个平面镜将光线反射到镜筒外的目镜里,这样我们便可以观测到星空的影像。反射望远镜具有口径大、无色差的特点。特别是加工成本低廉,所以世界上大型天文望远镜大部分采用了这种结构。

4.折反式望远镜:

折反射望远镜是将折射望远镜与反射望远镜特点相结合的一种望远镜,它的物镜既包含透镜又包含反射镜,天体的光线要同时受到折射和反射。这种望远镜的特点是便于校正像差,同时缩短镜筒长度。

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信达小黑的安装指南

“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。”会长提醒我们当拿到望远镜时,不要急于上手组装,先详细的看一遍使用说明书,尤其是安装图解部分,再参照说明书进行安装。天文望远镜包括主镜筒、赤道仪、脚架、天顶镜、目镜、这几个最基本的组成部件。各部件的连接应是:先支起脚架再装上赤道仪(或经伟仪),把主镜筒固定在赤道仪上,主镜筒尾端装天顶镜,天顶镜上再装目镜(反射镜内置天顶镜位于主镜中上部垂直于主镜的观察孔装目镜)。赤道仪调节杆只起微调作用,转到头之后需要往回转,之后通过松开锁紧螺丝大方向转动主镜或者转动脚架配合对准景物或星星。







小黑安装实践指导





随着科技的发展,天文望远镜事业高速发展,人们也越来越容易能够仰望星空。很幸运,在这个时代的我们拥有这各种各样功能齐全的望向宇宙的眼睛——天文望远镜,让我们拥有一次次有趣的探索星空之旅。

文字:颜洛霖(部分摘自百度)

图片:陈静静

编辑:颜洛霖

审核:陈静静

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