上宸光學 天文觀測週報 2016.09.26~2016.10.02

天文觀測週報-2016 9月


主題:天文望遠鏡規格

天文望遠鏡有很多種,折射式、反射式、折反射式望遠鏡。這些望遠鏡的光學系統不太一樣,但是一樣的是都有主鏡、次鏡、目鏡。這些光學元件的規格都會影響從望遠鏡看到的影像,可以從主鏡的規格了解到望遠鏡可以看的東西。



口徑:

望遠鏡的口徑,可以決定進入望遠鏡的光線。星光從遙遠的地方射出平行光到達地球,望遠鏡的口徑愈大可進入的光線愈大,與望遠鏡的有效面積成正比。在折射鏡上有效面積剛好與望遠鏡口徑呈正比。

(I∝D^2 I代表亮度,D代表口徑)


反射鏡、折反射鏡因為有次鏡擋住一部分的光線,所以要扣掉次鏡遮蔽的面積,才是反射鏡、折反射鏡的有效面積。

(I∝[D^2-B^2] I代表亮度,D代表口徑,B代表遮蔽直徑)




集光力:

眼睛瞳孔在晚上最多可以張開到直徑7mm,集光力是望遠鏡相當於肉眼所看到亮度的相對倍率。




焦長:

焦長是光學元件,從光學元件中心到焦點的距離,也有人叫焦距。焦長愈長愈能放大遙遠物體上的細節。相對地,視角也較小影像晃動比較明顯,需要更穩固的腳架才能減少晃動,在導星的時候也需要更精密的赤道儀才能長時間追星。




焦比:

焦比是焦距與口徑之間的比值,也有人稱作光圈,數值愈大進光量愈小。

焦比與曝光時間的關係:
t_a/t_b =(f_a^2)/(f_b^2 )




所以單眼相機鏡頭的光圈常常是
f1/f1.4/f2/f2.8/f4/f5.6/f8
每級光圈的曝光時間差兩倍。

在相同焦距下,焦比愈小,所需要的曝光時間愈少,所以在單眼鏡頭上常常可以看到強調大光圈的鏡頭,可以用更短曝光時間拍攝清晰的照片。在天文攝影上焦比小的優點就是可以用更短的曝光時間拍攝一張照片,更容易拍出好照片。


CELESTRON EdgeHD 1100-RASAF2.2Vixen ED80sf F7.5為例,兩個主鏡的焦長都差不多在600mm,但是焦比1個是F2.2、另一個是 F7.5 曝光時間大約是5:56;如果用CELESTRON EdgeHD 1100-RASAF2.2 拍攝一張照片要3分鐘,用Vixen ED80sf F7.5 拍攝同一張照片則是要33分鐘,所以在選擇以天文攝影用途的主鏡時,必須考慮焦比。