天文望远镜选购很难？专家帮你搞懂主要性能参数以及相关配件

　　很多小伙伴可能都想拥有一架天文望远镜吧，我作为一个物理系毕光学专业的毕业生，也是天文爱好者，帮自己也帮朋友选过多款天文望远镜，这里就专门挑重点撰文，给大家介绍一下天文望远镜选购中的一些具体参数和注意事项。
　　图1 带赤道仪的折射式望远镜这些天文望远镜的光学参数您需要了解物镜口径（D）为王
　　在经济条件允许的情况下，尽量选择大口径的望远镜。这是因为望远镜的口径，基本上决定了望远镜的分辨率和极限星等。
　　分辨率是指望远镜分辨影像细节的能力。望远镜的口径越大，聚光的本领就越强，越能观测到更暗、更多的天体，看亮天体也更清楚。
　　极限星等是指望远镜可以看到的最暗星等。口径越大，看见的星等也就越高，当然极限星等还与望远镜物镜的吸收系数、大气吸收细说和天空背景量度等诸多因素有关。
　　图2 天文望远镜中的月球选择合适的焦距、焦比
　　物镜焦距f是天体摄影时底片比例尺的主要标志。对于同一天体来说，焦距越长天体在底片上成的像越大。所成图像的尺寸也就越大，比例尺也就越大。
　　焦比=焦距毫米数/口径毫米数。比如我手里80/400折射镜，其焦比就是f5。如果口径不变，则物镜焦距越长，焦比越大，更容易得到高倍率；物镜焦距越短，则焦比越小，不容易得到更高的倍率，但影像更亮，视野更大。
　　1、短焦距镜（小焦比，焦比<=6）：适合观测星云、寻找彗星；
　　2、长焦距镜（大焦比，焦比>15）：适合观测月亮和行星
　　3、中焦距镜（中焦比， 6<；焦比<=15）：适合观测双星、聚星、变星和星团，更可以两头兼顾，很适合初学者。
　　图3 折返式天文望远镜选择合适的放大倍数
　　放大倍数=物镜焦距毫米数/目镜焦距毫米数。还是以我自己的80/400折射镜为例，使用PL25mm目镜，放大倍数=物镜焦距400mm目镜焦距25mm=16倍。一般来说，当放大倍数超过物镜口径毫米数的1倍时，成像质量就不太理想了。视场角的大小心里要有数
　　视场角就是望远镜成像的天空区域在观测者眼中所张的角度。放大倍数越大，视场越小。望远镜的视场角在设计的时候就已经被确定。
　　图4 牛顿反射式天文望远镜选择适合您的光学系统
　　天文望远镜常见的光学系统有，其一是折射镜；其二是反射镜；其三是折返镜。这三种光学系统各有优缺点。
　　折射镜的优点是，小口径的折射镜用途广泛不仅可以用来观星也可以用来看景、便于携带；其主要缺点是，折射镜对于物镜光学玻璃的材质和制作工艺要求很高，导致成本比较高，限制了折射镜的口径增加。
　　反射镜的优点是，没有色差而且成本又很低，还是很适合业余爱好者选购的高性能望远镜；不过它的缺点也很明显，由于反射镜在观测时是完全敞开在空气中，没有镜筒与物镜等的保护，所以非常容易受到尘埃与水蒸气等的污染与氧化，需要定期拆卸、清洗、镀膜与重新安装校准。这对于没有多少经验的天文爱好者来说是相当困难的事。
　　另外，由于反射镜的视场都很小（一般小于1度），所以这种望远镜只能用于天文观测，不能用于看风光和演唱会。这就使得反射望远镜的应用受到了限制。
　　图5 几种常见的天文望远镜光路图
　　所以对观测经验不多的天文爱好者来说，我一般不推荐购买反射望远镜。
　　折返镜的优点主要是有视场大、光力强、能消除集中主要像差，适合于观测有视面的天体（彗星、星系、弥散星云等），并可以进行巡天观测。
　　由于折返镜的光路在镜筒内通过反射走了一个来回，所以与同样焦距的折射望远镜相比，它的镜筒缩短了一半以上，使整个望远镜的体积、重量大大减小，便于携带，可以进行流动观测。
　　但这种望远镜的最大缺点是它的改正镜磨制困难，所以成本也比较高，也不能把口径做得太大。
　　但总体上说，这种望远镜拥有优良的成像质量和轻便性、多用途等突出的优点，也是比较适合天文爱好者的。
　　图6 赤道仪选择经纬仪还是赤道仪？
　　由于地球在自转，所以望远镜需要经常不断滴调整方向，才能始终对准目标，这就要求望远镜必须安装在一个可以任意自由调整方向的装置上，这种装置叫做天文望远镜的支架机构，常见的支架主要有两种类型：赤道式、经纬式。
　　经纬仪的优点是结构简单、紧凑，结构对称，稳定性好，成本低，可以架设大口径的望远镜，控制简单。缺点是，一、不能进行长时间的曝光拍摄；二、外在天顶处有盲区；三、操作比较麻烦。
　　赤道仪是天文爱好者大多会选择的装置，这种装置即能手动跟踪又能电动跟踪。为了在观测时能够较长时间方便地跟踪天体，建议天文爱好者尽量选用带电跟的赤道仪装置的望远镜，就是价格上优点贵。
　　改进型经纬仪是在赤道仪的基础上，更进了一步，通过手控器控制精密马达，来寻找天体目标，找到目标后能自动跟踪。
　　图7 使用经纬仪的折返镜合理搭配目镜
　　天文望远镜是由物镜和目镜共同组成的光学系统，所以目镜的好坏直接影响着目视系统的成像质量，特别在倍数比较高的时候，目镜的质量非常重要。
　　根据目镜的工作原理：将平行光从物镜摄入后，目镜射出时仍然为平行光，并将物镜所成的像放大。这对于观测近距离的双星或者是有视面的天体非常重要。
　　一架望远镜需要配备多种目镜，来适应不同的观测需求，才能最大程度地发挥望远镜的作用。寻星镜不是必备
　　顾名思义，寻星镜是辅助寻星的工具，它通常是一个视野更大的折射式望远镜，成倒像。在实际使用过程中，需要先校正寻星镜和主镜的光轴严格平行，这点的操作难度还是很大的。
　　从寻星镜使用的角度来看，那些焦比不大的望远镜（f<6）的情况下，寻星镜不是必备品。但是那些用来观看行星细节的中长焦比的望远镜，配备寻星镜就是很有必要。
　　图8 天文望远镜目镜天文望远镜的终端设备
　　可以说，我们的眼睛就是望远镜的终端设备，眼睛接收到来自望远镜的光线，然后在我们的大脑里合成图像。
　　在天文观测中，除了用人眼外还可以使用照相底片、光电光度计、CCD相机、光谱仪等终端来接收和记录信息。全文总结
　　看到这里的小伙伴，应该在选购天文望远镜之前对望远镜的一些基本参数有了一定的了解了吧。这里再最后强调两件事：
　　第一，在对于口径比较小（8英寸以下）的天文望远镜我们国内的一些大品牌，质量都是非常好的，国外很多品牌的小口径天文望远镜都是国产贴牌。所以如果您资金不多，可以放心购买国产品牌。
　　第二，前面没有强调这里我特意说一下，不要在三脚架上省钱，一个做功扎实底盘稳固的钢架非常重要。如果您不希望看到的星星是视场里跳动的萤火虫，那么就一定要买好的。跟选择合适的光学系统一样重要。
　　欢迎关注老郭，关注天文，关注科学。这里我再为那些喜欢物理，却没有机会入门的小伙伴们推荐一下我的专栏《零基础物理学入门——力学篇》。