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望遠鏡基礎知識——經緯儀及赤道儀

(2007年06月12日 20:47:07)
來源︰北大青年天文學會

□作者:

[1]

支持天文望遠鏡的鏡筒,可以對準天空任何方向,使它把天體引導入視野之中,這是台架的任務。其型式有經緯儀式和赤道儀式二種。

經緯儀

經緯儀是可把鏡筒向水平和上下兩個方向自由自在移動的型式。構造和用法都很簡單,只是對因日周運動而移動的星星之追蹤比較困難,頂操作兩支微動桿,否則星星會由視野中跑掉。

經緯儀的使用法與赤道儀不一樣, 沒有極軸調整的必要,至于星星的追蹤方面,把上下、水平微動桿不斷地轉動, 或者是把天體移至視野邊緣,不用微動,讓天體本身在視野中移動時緊盯著觀測。因為視野在旋轉, 所以星野照相不能做長時間曝光。

除了小型望遠鏡喜歡選用經緯儀外,很多天文愛好者也為他們的大型反射望遠鏡配上經緯儀。我們稱呼這種望遠鏡為「杜布甦尼安」(Dobsonian)式望遠鏡。

「杜布甦尼安」式望遠鏡的重量赤道儀的望遠鏡輕,方便攜帶到郊外進行觀察,而且價錢便宜及可以自己制造。適宜配合廣角目鏡來進行深空天體觀察。

赤道儀

追蹤因日周運動而移動的天體,最簡單的方法是使用赤道儀式台架,確實比經緯儀方便得多。只要明白了使用的要領,作目視觀則或照相均會產生很好的效果。晚間的星空, 以北天極和南天極聯機的自轉軸為中心,每日旋轉一次,稱為日周運動。在赤道儀的台架上,把極軸(或稱赤經軸)向北天極延長(在南半球時向南天極),就能簡單地追蹤星星的移動。換句話說,讓赤道儀的極軸和地球的地軸平行,這個作業稱為極軸調整,使用赤道儀時絕不能忘記,事先要與極軸對準平。

赤道儀的台架分為附有赤經、赤緯微動桿的, 以及附裝極軸馬達追蹤式兩種。附有微動桿的比經緯台的星星追蹤方便, 但須連續手動以便繼續追蹤, 如果預算許可,最好是采用馬達追蹤式,會方便得多。必須調整赤道儀赤緯軸和極軸全體的平衡。如果平衡狀態調節良好,固定螺絲放松時鏡筒會靜止,赤道儀的運轉就會很圓滑,使用起來很平穩。

近年生產商在高級的赤道儀加進了GOTO功能,使用者可以指令望遠鏡自動指向觀察目標。但耗電量大,野外觀星時要攜帶大型蓄電池。


德國式赤道儀

赤道儀的種類有很多。業余天文愛好者最常用的赤道儀有兩種︰分別是德國式及叉式赤道儀。德國式赤道儀適合折射、反射及折反射望遠鏡。而 式赤道儀一般配合折反射望遠鏡使用。叉式赤道儀比德國式優勝的是不須要平衡錘,減輕儀器重量,方便野外觀星。但是業余級數的叉式赤道儀穩定性不及德國式赤道儀。

德國式赤緯軸平衡的調整

赤緯軸固定螺絲放松後,鏡筒向前後移動調整平衡,這時目鏡部份及天頂稜鏡不必取掉,放手後鏡筒不動,一切就OK了。

德國式極軸平衡的調整

極軸(赤經軸)固定螺絲放松,平衡錘向左右移動,注意鏡筒的平衡再予以調整。

計算機控制經緯儀

由計算機控制水平和上下兩個方向的移動來追蹤星星。和傳統經緯儀一樣,沒有極軸調整的必要,使用者只須在每次觀察前,手動導入2顆參考星,之後你就可以輕松地命令望遠鏡指向觀察目標。使用方便但耗電量大,野外觀星時要攜帶大型蓄電池。

因為視場在旋轉, 要用它來作長時間曝光的天文攝影,必須配合視場旋轉器度(field de-rotater)使用。


Meade LX200 計算機控制經緯儀與折反射望遠鏡

望遠鏡的選擇原則

在未購置一支望遠鏡前,必須先考慮以下因素,才能作出最合乎自己條件與要求的選擇。

1)

經濟預算;

2) 望遠鏡的未來應用範圍及要求的口徑、放大倍率及解像力,必須適合自己的主要觀察對象;
3) 望遠鏡的機動性問題,如重量、大小、穩定性、裝嵌或調校的困難等;
4) 望遠鏡的附件多少;
5) 如無現貨時訂購交貨的期限(向外國訂購通常起碼要幾個月以上)。

一般沒有固定觀察地點的天文愛好者,為了方便野外觀星攝影起見,多以機動性為前提。很多都選用80-100mm口徑的折射鏡,或150mm(6英寸)以下的反射,或200mm(8英寸)以下的折反射鏡。如用汽車搬運,可考慮購置較大的儀器,但若以一個人搬運,則100mm的折射鏡或150mm的反射鏡或200mm的折反射鏡似乎已是體力的極限了。


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