Cómo elegir un telescopio astronómico, sobre refractores, reflectores y espejos plegables.

Por lo general, un telescopio astronómico de gama baja que cueste entre 1.000 y 2.000 yuanes puede cumplir con los requisitos. Teniendo en cuenta el coste, los tipos que se pueden elegir son en su mayoría refractivos y reflectantes. Por supuesto, si es un apasionado de la astronomía y tiene altas exigencias en cuanto a los resultados de observación, elija un telescopio de alta gama. Los espejos profesionales son muy caros y generalmente se utilizan para observación profesional.

La refracción, la reflexión y el plegado tienen ventajas y desventajas. Debes elegir según el objetivo de observación el que más te convenga.

Los telescopios astronómicos suelen utilizar una lente objetivo de longitud focal larga (espejo primario) para enfocar la imagen de los objetos celestes, y luego utilizan un ocular de longitud focal corta cerca del foco para ampliar la imagen. Generalmente se pueden dividir en telescopios refractores, telescopios reflectores y telescopios reflectores plegables. ?

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El tipo refractivo adopta la trayectoria óptica kepleriana (generalmente utilizando un grupo de lentes objetivo acromáticos), el efecto de imagen es muy bueno y la distorsión es muy pequeña. Es adecuado para una amplia gama de personas, pero la apertura es limitada (el tamaño de la apertura tiene un gran impacto en el costo y el costo de los telescopios de gran apertura es prohibitivamente alto), por lo que estos tipos de telescopios son en su mayoría pequeños. -tipos de apertura o apertura pequeña-media.

La lente objetivo de un telescopio refractor generalmente está compuesta por dos lentes de vidrio con diferentes índices de refracción para reducir la aberración cromática y hacer que las imágenes rojas y azules converjan en el mismo foco. Este tipo de lente se llama lente acromática. Estrictamente hablando, todavía hay un halo muy lavanda alrededor de la imagen de esta lente (ver Figura 1). ?

¿Figura 1? Tabla de aberración cromática del refractor de telescopio astronómico

Para reducir la aberración esférica, el coma y el astigmatismo de la lente, la relación de distancia focal generalmente se puede aumentar, por lo que la relación de apertura a distancia focal (relación de distancia focal) del telescopio refractor general es al menos f 10 ~ f entre 16. La estructura del telescopio refractor se muestra en la Figura 2. ?

¿Imagen 2? Diagrama de estructura de un refractor de telescopio astronómico

Las lentes avanzadas se componen de tres lentes de vidrio con diferentes índices de refracción, o están hechas de vidrio de baja dispersión (ed) o incluso cristales de fluorita, que pueden eliminar la aberración cromática del rojo. , verde y azul. Estas lentes se llaman lentes apocromáticas. Su relación de distancia focal de apertura puede alcanzar f5. Los telescopios son más cortos, más ligeros y más fáciles de usar, pero caros. Debido a que el tubo del telescopio refractor se puede sellar, es más conveniente para el mantenimiento y más adecuado para trasladarse al campo sin verse afectado por el flujo de aire en el tubo. Debido a que la lente está compuesta por al menos dos piezas de vidrio, el costo (pulir un espejo de cuatro lados) es más caro que el de un telescopio reflector del mismo diámetro. La mayoría de los pequeños telescopios astronómicos habituales en el mercado son telescopios refractores.

El tipo refractivo tiene una apertura más pequeña, una distancia focal más larga y un mayor aumento, lo que lo hace más adecuado para observar planetas individuales y detalles. Fácil mantenimiento y funcionamiento sencillo. Los refractores de gama baja son relativamente baratos y adecuados para principiantes.

Los aumentos anteriores son relativos y el aumento del telescopio astronómico está directamente relacionado con el ocular. Los oculares equipados con diferentes aumentos son diferentes y no se pueden generalizar. Para los entusiastas principiantes de la astronomía, se recomienda Refracción. La configuración refractiva básica de aproximadamente 1.600 yuanes en el mercado ya es muy buena y el efecto de imagen también es excelente. En la superficie de la luna se pueden ver cráteres, Saturno, Júpiter y los satélites de Júpiter. También se puede disfrutar del paisaje y ver el logo del aire acondicionado a uno o dos kilómetros de distancia.

2. ¿Telescopio reflector?

El tipo reflectante utiliza principalmente una trayectoria de luz de reflexión newtoniana, utilizando un espejo cóncavo en lugar de un objetivo de lente convexa. La apertura de este tipo de telescopio puede ser muy grande, superando incluso los 10 M, y el coste de la misma apertura es mucho menor que el de un refractor. Sin embargo, debido a la influencia del proceso de pulido, la imagen tiene coma y el efecto se ve mucho más afectado por la temperatura que el refractor. Las operaciones de mantenimiento son incómodas, pero el cilindro de la lente se acorta mediante el uso de la trayectoria óptica de ida y vuelta, lo que facilita su transporte.

Los telescopios reflectores enfocan el vidrio cóncavo recubierto de metal (normalmente aluminio). Debido a que el enfoque está frente al espejo, se necesita otro espejo para reflejar la imagen frente al enfoque del objetivo fuera del cilindro de la lente, y luego se usa el ocular para ampliarla. Los telescopios reflectores no tienen aberración cromática (no tienen dispersión porque no atraviesan el vidrio), pero existen otros tipos de aberraciones. Si la superficie cóncava reflectante se pule hasta darle una forma parabólica, se puede eliminar la aberración esférica, pero se ve gravemente afectada por la aberración coma, por lo que los bordes aún se sienten sueltos. Actualmente existen dos tipos de telescopios reflectores de tamaño pequeño y mediano: los newtonianos (ver Figura 3).

¿Imagen 3? Telescopio astronómico - Esquema del reflector

Se utiliza un espejo plano o un espejo diagonal en un ángulo de 45 grados con respecto al eje óptico como espejo secundario para reflejar la imagen en la parte frontal del tubo del telescopio. Esta estructura es la más simple, tiene un alto contraste de imagen y también es la opción más popular. Normalmente la relación focal está entre f4 y f8. Cassegrain (ver Figura 4).

¿Figura 4? Esquema astronómico telescopio-reflector

Utilice un hiperboloide como espejo secundario para enfocar la luz frente al foco del espejo primario, pase a través de un orificio circular en el espejo primario y enfoque detrás del espejo primario. Porque después de un reflejo, el cilindro de la lente se puede acortar, pero el campo de visión es más estrecho, el astigmatismo es más grave que el newtoniano y hay una pequeña curvatura del campo. Como los telescopios reflectores sólo necesitan pulir una superficie óptica, son más baratos que los telescopios refractores del mismo diámetro. Los entusiastas comunes de la astronomía tienen una gran cantidad de telescopios reflectantes de apertura de 150 mm y 200 mm que pueden pulirse ellos mismos al mismo tiempo. Sin embargo, dado que el cilindro del objetivo no se puede sellar, el espejo principal se ve fácilmente afectado por el humo y el polvo y es difícil de mantener. Al mismo tiempo, se ve muy afectado por la temperatura del aire y el flujo de aire en el cilindro de la lente. Es fácil mover la posición del espejo primario y del espejo secundario cuando se transporta. La corrección del eje óptico es bastante complicada e incómoda de transportar. Además, el efecto de difracción del espejo secundario hará que la imagen de la estrella más brillante tenga un patrón de difracción en forma de cruz o estrella, lo que también reducirá el contraste de la imagen. ?

El tipo reflectante tiene las ventajas de una gran apertura, una distancia focal corta y un aumento relativamente bajo. Es adecuado para observar grandes áreas de cielo estrellado con un gran campo de visión, pero requiere un recubrimiento regular (generalmente). una vez cada pocos años).

El telescopio astronómico reflector que se vende en el mercado por unos 1.500 yuanes permite ver los cráteres de la superficie de la Luna, Saturno, los anillos de Saturno, Júpiter, los cinturones de nubes de Júpiter y los satélites de Júpiter. Algunos modelos tienen aperturas y campos de observación relativamente grandes, y se pueden conectar a una cámara que haya alcanzado el requisito de apertura mínima para fotografiar nebulosas.

3. ¿Telescopio reflector?

Este es un telescopio que utiliza los principios de refracción y reflexión al mismo tiempo. Fue inventado por Schmidt en 1930 para su uso como astrofotografía. Se utiliza principalmente un espejo cóncavo esférico como espejo primario para eliminar el coma, y ​​se coloca una lente asférica en una posición apropiada frente al espejo primario como corrector para corregir la aberración esférica del espejo primario. De esta manera, se puede obtener un campo de visión de gran angular (hasta 40-50 grados) sin la aberración esférica y el coma comunes en los espejos comunes, y solo la ligera aberración cromática producida por el espejo corrector. Los telescopios Schmidt para fotografía pueden alcanzar una relación focal muy pequeña (generalmente entre f1 y f3, la más baja puede alcanzar [0,6]), por lo que son muy adecuados para la fotografía de campos estelares y nebulosas. Pero la única desventaja es que hay una cierta curvatura de campo, por lo que las películas deben doblarse para adaptarse (usando un portapelículas especial. Las películas se colocan en el tubo del telescopio, por lo que sólo se pueden colocar una por una). ?

Los entusiastas de la astronomía general utilizan el telescopio reflector Schmidt-Cassegrain (ver Figura 5).

¿Figura 5? Telescopio Astronómico - Espejo Plegable

Utilizando un espejo convexo como espejo secundario, la luz se enfoca frente al foco del espejo primario, pasa a través del orificio circular del espejo primario y se enfoca detrás del espejo primario. Debido a que el cilindro del objetivo se puede acortar después de una reflexión, la relación focal suele estar entre f 6,4 y f 10. Además de los diseños de Schmidt-Cassegrain y Maksutov, se utilizaron lentes correctivas y una lente convexa como lentes secundarias, que enfocaban la luz antes del punto focal de la lente primaria a través del cual pasaba la apertura y enfocaban en la parte posterior de la lente principal. Los telescopios reflectores plegables populares en los últimos años, como "Celestron" y "Meade", se fabrican utilizando el principio Schmidt-Cassegrain, mientras que las series ETX de "Qustar", "Meade" e "Intes" están fabricadas con Maxu Made basándose en Principio de Tov. Los telescopios reflectores tienen cuerpos de espejo cortos y distancias focales largas. El foco está detrás del espejo primario y el campo de visión es bastante plano. El frente del espejo está sellado con una lente correctora, por lo que es muy conveniente de usar o mantener, y la calidad es buena (pero no tan buena como la de Newton, especialmente en comparación).

El tipo plegable combina las ventajas y desventajas de la refracción y la reflexión, lo que lo hace más portátil, pero el precio es correspondientemente más alto.