天文基础9望远镜和观测方法.ppt

跟踪摄影 科学巨匠牛顿（1642-1727） 早期巨型折射镜 1673年，波兰的赫维留（1611-1687）制成了一架长达46米的望远镜，吊在30米高的桅杆上，要许多人用绳子拉着它起落升降。 赫歇尔的望远镜 1781年3月13日，英国天文学家威廉.赫歇尔（1738-1822）用他自制的口径15厘米的反射镜发现了天王星，把太阳系的尺度扩大了一倍。 发现了天王星后，赫歇尔磨制的望远镜口径越来越大，他是使反射镜大型化的始祖。 1789年赫歇尔制成当时世界上最大的望远镜。口径1.22米，焦距12.2米。 消色差折射镜的出现 牛顿从理论上弄清了色差的成因，但错误的做出折射物镜色差无法消除的结论。由于牛顿极高的威望，不少人盲从了他的观点。直到18世纪30年代，英国数学家C.M.霍尔发现，用冕牌玻璃作凸透镜，用火石玻璃作凹透镜，所制成的复合透镜能消除色差。 大型折射镜 19世纪下半叶是大型折射望远镜的时代，美国的光学制造家克拉克父子在1870年以后陆续磨制了口径66厘米、76厘米、91厘米、102厘米的折射镜。 巨型反射镜 20世纪的上半叶巨型反射镜又占了上风。由于磨制材料的改进，用玻璃代替了金属，并发明了玻璃镀银技术，许多大口径反射镜相继建成。1948年口径508厘米的海尔反射望远镜交付使用。 07年5月落成的云南天文台高美古观测站2.4米反射望远镜 即将竣工的LAMOST 国家天文台兴隆观测基地 主镜口径6米 最大的望远镜 位于夏威夷莫纳克亚山上的凯克I、II望远镜，直径各10米，由36面1.8米 的六角型镜面拼合而成 折反射望远镜 1930年德国的施密特制造出第一架折反射望远镜。同时使用反射镜和折射镜。反射镜是球面镜，放在球面曲率中心的形状奇特的透镜做“改正镜”，可以补偿反射镜引起的球差，又不会产生彗差和明显的色差。（下图） 1940年苏联光学家马克苏托夫发明马克苏托夫望远镜，和施密特望远镜类似，它的改正镜是弯月形，两个表面都是球面。制作容易。和反射镜相比，折反射镜的视场可以做的较大，有利于拍摄。 天文望远镜的几种类型 折射镜 反射镜 折反射镜 折射镜光路图 反射镜光路图 射电望远镜 1931年至1932年，美国的电信工程师央斯基（1905-1950）在研究无线电短波通讯中的各项干扰因素时，用无线接收天线，接收到来自银河中心的电磁辐射，开创了射电天文学。 射电望远镜 澳洲帕克斯射电望远镜 密云天线阵 用于嫦娥工程的50米巨型射电望远镜 大气窗口 太空望远镜 天文望远镜的支架结构 地平式装置 一条轴线沿铅垂线方向，称为竖直轴；另一条轴线沿水平方向，称为水平轴。 这种装置称为经纬支架。 追踪天体的周日视运动需要同时改变转动两个轴。 赤道式装置 一条旋转轴沿平行于地球的自转轴方向，这就是“极轴”，或曰“赤经轴”。另一条轴与之垂直，正好位于天球的赤道面内，称为“赤纬轴”。 这种装置称为赤道仪。 在极轴对准天极的情况下，追踪天体的周日视运动只需要转动赤经轴。 双筒望远镜 双筒望远镜具有成像清晰明亮，视场大、携带方便、价格便宜等优点，很适于天文爱好者用来巡天和观测星云、星团、彗星等面状天体。 在晴朗无月的夜晚用双筒镜观测时，可见在广阔的视场之中繁星密布，偶尔有一、两朵星云、星团点缀其间，令人心旷神恰。 由于双简镜有着广泛的用途，所以在市场上它的品种繁多，性能也相差很大。 双筒镜 现在常见的是开普勒式双筒镜，它的视场比伽利略式的大，而且成像更加清晰，但开普勒式双筒镜成的是倒立的像，为了得到正像，在它的光路中加有转像棱镜或转像透镜，这些转像装置在地面观测中是必不可少的。但像的倒正对天文观测来说无关紧要，不过正像望远镜可以给初学者找星带来方便。 双筒镜采用的是折射系统，可分为伽利略式和开普勒式两种。伽利略式双筒镜结构简单，光能损失小、镜筒较短、价格也较低，但是，它的放大率一般不能超过6倍，放大率再增加，视场就会迅速减小，视场边缘变暗。成像质量也会下降，所以这种双筒镜用得较少。 双筒镜的口径、放大率和视场一般都标在镜身上。口径和放大率用两组数字表示，例如“10×50”表示这架双筒镜的放大率为10倍。口径是50毫米；再如“15×～40×60”表示放大率在15倍至40倍之间可调，口径是60毫米。 视场是反映望远镜性能的另一个重要参数。与天文望远镜不同，双筒镜的视场经常不以“度”作单位给出，而是给出在1000米(码）处能看到的景物的最大宽度。如“131m/1000m”或“393Ft./1000Yd.”表示用这架双筒镜能看到1000米(码)处的景物的最大宽度为131米(393英尺)。 天文观测和摄影的基本方法 观测太阳的注意事项 用望远镜观测太阳时，一定要注意减光，有几种办法，一种是在物镜前加装中性滤光片或反光膜，一种是把太阳影像投影