口径越大看得越清:望远镜的集光力是怎么回事
天文望远镜的价格差很大,差别不只在倍数。口径决定了能收集多少光,也决定了能看到多暗的目标。
倍数不是关键
很多人第一次买望远镜,最先关注的是倍数。实际上倍数只是放大已经收集到的光,口径才决定能收集多少。
倍数过高会带来两个问题:视场变窄,成像变暗且抖动放大。超出光学系统能力的倍数,只会得到模糊的图像。
集光力的算法
集光力与口径的平方成正比。口径增大一倍,收集的光量约为原来的四倍,能看到的目标亮度也随之提高。
这就是大口径望远镜能看到更暗星的原因。它不改变目标本身,只是收集到更多光子,让微弱信号变得可辨。
分辨率与口径
分辨率取决于口径与光波长。口径越大,能分辨的细节越细,理论上可以区分更靠近的两个点。
但分辨率还受制造精度限制。镜面形状误差过大会引入像差,抵消大口径带来的优势。
大气的影响
地面观测要穿过大气层。空气湍流会让星象抖动,这就是行星看起来闪烁的原因,也是专业望远镜要建在高山与干燥地区的原因。
自适应光学可以部分补偿这种扰动,但设备成本高。普通家用设备只能选择观测条件好的时段与地点。
家用望远镜怎么选
家用选择要看用途:看月亮与行星,中等口径折射或折反射足够;看深空天体,口径越大越好,但重量与便携性会下降。
还要考虑存放与搬运。一台搬不动的望远镜,使用频率往往很低,实际观测时间可能还不如轻便的小口径设备。
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