反射式望远镜消除彗差教程

反射式望远镜是由曲面反射镜组成的光学系统，通常含有主镜和副镜，例如图1所示的施密特-卡塞格林反射望远镜。

施卡纵剖面

图1 施密特-卡塞格林反射望远镜组成说明

图中望远镜开口朝右方，从右边无穷远处来的光线依次通过透明的施密特校正板、主镜反射面、副镜反射面，聚焦在左边焦点。左边镜筒底部的主镜可随着调焦装置沿中心套筒前后滑动，用以调整焦点位置。

施卡实物

图2 某型号施密特-卡塞格林反射望远镜实物照片

图中可见副镜模块，它安装在透明的施密特校正板中央，好像悬浮在半空。模块外侧三个白色内六角螺丝用于调整副镜指向。

由于维修和使用中的机械力，副镜指向会偏，即双曲面副镜与球面主镜的光轴不平行，造成彗差。恒星正常成像应为同心圆光斑（“艾里斑Airy disk”），彗差使它扭曲为彗星状光斑，因而得名。彗差的成因如图3所示。

图3 彗差示意图

左图是理想光路，入射光线与光轴平行时，完美聚焦。右图显示入射光线偏离光轴，焦点成彗星状畸变。对于施密特-卡塞格林望远镜，副镜侧歪能引起这种偏离，导致彗差。

令望远镜虚焦可更好地确认彗差及其方向。把望远镜对准北极星并虚焦（或移除目镜），从目端看到的是主镜在副镜中的映像。对于施密特-卡塞格林望远镜，主镜为环形，映像应为同心圆环。如果副镜侧歪，则圆环不对称，如图4所示。

图4 主副镜光轴不平行效果图

令望远镜虚焦，从目镜端所看到的就是主镜在副镜中的像。主镜为对称环形，该像也应为同心圆环。如果该像不对称，说明副镜侧歪，需调整。圆环最胖的方向，就是副镜侧歪的方向。

调整是通过图2所示副镜背面微调螺丝来进行的。选好相应的工具，一般为内六角扳手。用手触摸螺丝同时遮挡镜筒口一侧，观察圆环与副镜螺丝的位置关系，如图5。调整的原则是：

• 只紧不松。当上紧螺丝不能解决问题时，才考虑放松。如果螺丝全部放松，副镜会脱落并砸坏主镜。
• 如果螺丝接近瘦侧，则上紧它。
• 少做多看。欲速则不达。
  

图5，虚焦时手的影子

用手指或纸条等在镜筒口指出副镜螺丝的位置，从目端观察影子和主镜映像的胖瘦，来判断要调整的螺丝。

调整完成后，主镜的像表现为对称圆环，如图6。望远镜调好后，观测恒星，用很大的倍数也不会出现彗差。图7为调整后的望远镜所摄北极星及其伴星的图像。

图6 调整后的虚焦像

图7 北极星与它的伴星

不错！

这么神奇

和调光轴类似

呵呵，貌似其实就是调光轴，不过写的时候没太注意。

这个对小黑有什么用？