천문 망원경을 선택하는 방법, 굴절경, 반사경, 굴절 거울에 대해

아마추어 및 초보 사용자의 경우 비전문 거울을 선택하는 것이 좋습니다.

보통 1,000~2,000위안 정도 가격의 중저가형 천체 망원경이 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 비용을 고려하면 사용 가능한 유형은 대부분 굴절형과 반사형입니다. 물론 천문학에 대한 열정이 매우 높고 관측 효과에 대한 요구 사항이 높다면 중급 이상의 망원경을 선택하십시오. 전문 거울은 매우 비싸며 일반적으로 전문적인 관찰에 사용됩니다.

굴절형, 반사형, 내화형은 각각 장단점이 있으니 관찰 대상에 따라 선택하셔야 하며, 자신에게 맞는 것이 가장 좋습니다.

천문 망원경은 일반적으로 천체 물체의 이미지에 초점을 맞추기 위해 긴 초점 거리의 대물 렌즈(주 거울)를 사용하고, 초점 근처에 있는 (짧은 초점 거리) 접안 렌즈를 사용하여 이미지를 확대합니다. 일반적으로 굴절 망원경, 반사 망원경, 반사 굴절 망원경의 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다. ?

1. 굴절 망원경은?

굴절 망원경은 일반적으로 케플러 광학 경로(보통 무색 대물 렌즈 그룹 사용)를 채택하며 이미징 효과는 매우 좋지만 왜곡이 매우 작습니다. 광범위한 사람들에게 적합하지만 조리개가 제한되어 있습니다(조리개 크기는 비용에 큰 영향을 미치며 대구경 망원경의 가격은 엄청나게 높습니다). 따라서 이러한 유형의 망원경은 대부분 작거나 중간 크기의 조리개.

일반 굴절망원경의 대물렌즈는 굴절률이 다른 두 개의 유리렌즈로 구성되어 색수차를 줄이고 적색과 청색의 상을 같은 초점에 모으는 렌즈를 무색렌즈라고 합니다. (무색 렌즈). 엄밀히 말하면 이러한 유형의 렌즈 이미지 주변에는 여전히 라벤더빛 후광이 있습니다(그림 1 참조). ?

그림 1?천문망원경 굴절경의 색수차 다이어그램

구면수차(Spherical aberration), 코마수차(Coma), 난시(Astigmatism)를 줄이기 위해 일반적으로 초점비 값을 크게 할 수 있으므로 일반 굴절망원경의 직경과 초점거리 비율(초점비)은 최소한 f10에서 f16 사이가 됩니다. 굴절 망원경의 구조는 그림 2에 나와 있습니다. ?

그림 2? 천체망원경 굴절경의 구조도

고급렌즈는 굴절률이 다른 3개의 유리렌즈로 구성되거나 저분산유리(ED)를 사용하기도 한다. 빨간색, 녹색, 파란색의 색상 차이를 제거할 수 있는 형석 결정체입니다. 이러한 렌즈를 아포크로매트(Apochromat)라고 합니다. 조리개 대 초점 거리 비율은 f5에 도달할 수 있습니다. 망원경의 길이가 짧아지고 무게가 가벼워져 사용이 편리해졌지만 가격이 매우 비쌉니다. 굴절 망원경 배럴은 밀봉될 수 있기 때문에 유지 관리가 더 편리하고 현장에서 사용하기에 더 적합합니다. 동시에 배럴 내부의 공기 흐름에 영향을 받지 않습니다. 렌즈는 적어도 두 개의 유리 조각으로 구성되어 있으므로 비용(4개의 거울을 연마해야 함)은 동일한 구경의 반사 망원경보다 비쌉니다. 시중에서 흔히 판매되는 소형천문망원경은 대부분 굴절망원경이다.

굴절형은 조리개가 상대적으로 작고, 초점 거리가 상대적으로 길고, 배율이 상대적으로 높아 개별 행성과 세부 사항을 관찰하는 데 더 적합합니다. 유지 관리가 쉽고 작동이 간단합니다. 중저가형 굴절기는 상대적으로 저렴하고 초보자에게 더 적합합니다.

위에서 언급한 달성 배율은 상대적이며, 천문 망원경의 배율은 접안렌즈와 직접적인 관련이 있습니다. 장착된 접안렌즈는 배율이 다르므로 일반화할 수 없습니다. 초급 천문학 애호가의 경우 굴절기 유형을 선택하는 것이 좋습니다. 일반적으로 시중에 판매되는 굴절 모델의 기본 구성은 약 1,600위안으로 이미 매우 좋으며 이미징 효과도 뛰어납니다. 달 표면의 분화구와 토성, 목성과 목성의 위성 등을 볼 수 있습니다. 경치도 즐길 수 있고, 1~2km 떨어진 곳에도 에어컨의 상표가 선명하게 보입니다.

2. 반사경?

반사 망원경은 뉴턴 반사 광학 경로를 기반으로 하며 볼록 렌즈 대물렌즈 대신 오목 반사경을 사용합니다. 이 유형의 망원경의 직경은 10M 이상으로 매우 클 수 있으며 동일한 직경의 비용은 굴절경보다 훨씬 저렴합니다. 그러나 연마 공정의 영향으로 상에는 코마 수차가 발생하며 그 효과는 굴절기보다 온도에 훨씬 더 큰 영향을 받습니다. 유지관리가 쉽지 않고, 굴절경만큼 조작이 쉽지는 않지만 왕복 광로를 ​​사용하여 렌즈 경통을 단축시켜 휴대가 간편합니다.

반사 망원경은 초점을 맞추기 위해 금속(보통 알루미늄)으로 코팅된 오목 유리 조각을 사용합니다. 렌즈 배럴에서 이미지를 꺼내고 접안 렌즈 확대를 사용하십시오. 반사 망원경에는 색수차가 없지만(유리를 통과할 필요가 없기 때문에 분산이 없음) 다른 유형의 수차도 있습니다. 반사 오목면을 포물선 모양으로 연마하면 구면수차를 제거할 수 있지만 코마수차의 영향을 심하게 받기 때문에 가장자리가 여전히 느슨하게 느껴집니다. 현재 일반적으로 뉴턴식 반사 망원경에는 중소형 반사 망원경 두 가지 유형이 있습니다(그림 3 참조).

그림 3? 천문 망원경 반사경 회로도

광축에 대해 45도 각도의 평면 거울(평면 또는 대각선)을 보조 거울로 사용하여 이미지를 전면으로 반사합니다. 렌즈 튜브 쪽. 이 구조는 가장 단순하고 이미지 대비가 높으며 가장 널리 사용되는 선택입니다. 일반적으로 초점 비율은 f4와 f8 사이입니다. 카세그레인(카세그레인, 그림 4 참조).

그림 4? 천문 망원경-반사경 회로도

쌍곡선 볼록 거울(볼록 쌍곡선)을 보조 거울로 사용하여 주 거울의 초점 앞에 빛을 모으고 통과시킵니다. 주경 주경 뒤에는 원형 구멍의 초점이 맞춰져 있습니다. 한 번의 반사로 인해 렌즈 경통은 짧아질 수 있지만 화각은 더 좁고, 뉴턴식보다 난시가 더 심하며, 약간의 화각 곡률이 있습니다. 반사망원경은 광학면 한쪽만 연마하기 때문에 같은 직경의 굴절경보다 가격이 저렴합니다. 150mm와 200mm 조리개를 소유한 일반 천문학 애호가들도 스스로 연마할 수 있습니다. 그러나 렌즈 경통을 밀봉할 수 없기 때문에 주경은 연기와 먼지에 쉽게 영향을 받으며 유지 관리가 어렵고, 동시에 주경의 위치는 온도와 공기 흐름에 크게 영향을 받습니다. 거울과 보조 거울은 운송 중에 쉽게 이동할 수 있습니다. 광축을 교정하는 것도 상당히 복잡하고 휴대가 불편합니다. 또한 보조 거울의 회절 효과로 인해 더 밝은 별의 별 이미지에 십자형 또는 별 모양의 회절 패턴이 나타나며 이미지 대비도 감소합니다.

반사형은 조리개가 크고 초점 거리가 짧으며 배율이 상대적으로 낮기 때문에 별이 빛나는 하늘의 넓은 영역을 관찰하는 데 더 적합합니다. , 그러나 정기적인 코팅이 필요합니다(보통 몇 년에 한 번).

시중에 판매되는 반사천문망원경은 1,500위안 정도에 달 표면의 분화구, 토성, 토성의 고리, 목성, 목성의 구름대, 목성의 위성을 볼 수 있다. 일부 모델은 상대적으로 큰 조리개와 관찰 시야를 갖고 있으며 성운 촬영을 위한 최소 조리개 요구 사항에 도달한 카메라에 연결할 수 있습니다.

3. 반사굴절 망원경?

굴절과 반사의 원리를 동시에 이용한 망원경의 일종으로 1930년 슈미트가 발명했다. 주로 코마수차를 제거하기 위해 구면오목거울을 주경으로 사용하고, 주경의 구면수차를 보정하기 위한 보정장치로 주경 앞의 적절한 위치에 비구면렌즈(Aspheric Iens)를 배치한다. 이러한 방식으로 일반 반사경에서 흔히 볼 수 있는 구면 수차와 코마 수차 없이 광각(최대 40~50도) 시야를 얻을 수 있으며, 교정 거울에 의해 발생하는 약간의 색수차만 얻을 수 있습니다. 사진에 사용되는 슈미트 망원경은 매우 작은 초점 비율(보통 f1과 f3 사이, 최소 0.6)을 달성할 수 있으므로 별과 성운 사진에 매우 적합합니다. 그러나 유일한 단점은 특정 필드 곡률이 있다는 것입니다. , 그래서 적응하려면 필름도 구부려야 합니다(특수 필름 홀더를 사용함). 동시에 망원경 경통에 필름이 들어가므로 하나씩만 넣을 수 있나요?

일반적으로 천문학 애호가들은 이것을 슈미트-카세그레인(Schmidt-cassegrain, 그림 5 참조)

그림 5? 볼록 거울을 보조 거울로 사용합니다. , 메인에서는 빛이 초점 앞에 모이고 메인 미러의 원형 구멍을 통과하여 메인 미러 뒤에 초점이 맞춰집니다. 일반적으로 f6.4에서 f10 사이입니다.

Schmidt-cassegrain 및 Maksutov 디자인 외에도 모두 수정 거울과 볼록 거울을 보조 거울로 사용하여 주 거울의 초점 앞에 빛을 모으고 주 거울 뒤에 원형 구멍이 집중됩니다. 거울. "Celestron" 및 "Meade"와 같이 최근 인기를 끌고 있는 Catadioptric 망원경은 Schmidt-cassegrain 원리를 사용하여 제작되었으며, "Qustar", "Meade" 및 "Intes"의 ETX 시리즈는 Maxxau Tov 원리를 사용합니다. 카타디옵트릭 망원경은 몸체가 짧고 초점 거리가 길며 초점이 주경 뒤에 있으며 시야도 거울 전면이 교정 거울로 밀봉되어 있어 사용이 매우 편리합니다. 품질이 좋습니다(그러나 대비 측면에서 뉴턴 망원경, 특히 뉴턴 망원경만큼 좋지는 않습니다).

접이식은 굴절과 반사의 장점과 단점을 결합한 형태로 휴대성이 뛰어나지만 가격도 훨씬 비쌉니다.