放大倍率与目镜

基本数据
| 放大倍率公式 | 望远镜焦距÷目镜焦距 |
|---|---|
| 示例 | 1200毫米÷25毫米=48倍 |
| 焦比 | 焦距÷口径(1200÷150=f/8) |
| 有效最大倍率 | 约为每毫米口径2倍 |
| 实际视场 | 表观视场÷放大倍率 |
| 出瞳 | 口径÷放大倍率 |
| 2倍巴洛镜 | 让任何目镜的放大倍率加倍 |
| 普通夜晚的常见极限 | 约150至250倍,由大气决定 |
要点
- 放大倍率不是固定的:用望远镜的焦距除以目镜的焦距。
- 焦距越短的目镜倍率越高,但视场更暗、更小。
- 有效放大倍率最高约为每毫米口径2倍,湍动的空气还常常进一步限制它。
- 低倍最适合寻找天体和观看大型星团;高倍适合月球、行星和双星。
- 巴洛镜能成倍提高每个目镜的倍率,相当于让一小套目镜数量翻倍。
放大倍率由目镜决定
望远镜没有单一的放大倍率。每台望远镜都有一个焦距,也就是从主透镜或主镜到光线汇聚焦点的距离,每个目镜也有自己短得多的焦距。放大倍率就是前者除以后者。
这两个数字通常以毫米标注:望远镜的标在镜筒或标签上,目镜的标在侧面。更换目镜,放大倍率就随之改变。所以同一台望远镜这一刻能看到整个昴星团,下一刻又能特写月球上的某一个陨石坑。
计算示例
以焦距1200毫米的望远镜为例。用25毫米目镜,1200÷25得48倍。用10毫米目镜,1200÷10得120倍。用6毫米目镜,结果是200倍。
再看一台焦距650毫米的短望远镜。同样的25毫米目镜得到26倍,10毫米目镜得到65倍。同一个目镜在不同望远镜上产生不同的放大倍率,所以一定要按你自己的设备来计算。
焦比:快镜与慢镜
焦比写作f/加一个数字,等于焦距除以口径。焦距1200毫米、主镜150毫米的望远镜是f/8;焦距650毫米、主镜130毫米的望远镜是f/5。
数字小的叫快镜,在同一目镜下视野更宽,适合大片星野。数字大的叫慢镜,更容易达到高倍率,适合观测行星。在相同放大倍率下,焦比并不改变天体在眼中的亮度;决定亮度的是口径。
有效最大倍率
放大会把光线分散到更大的图像上,所以超过某一点后,画面只会变大、变暗、变模糊。一条广泛使用的准则是每毫米口径约2倍。100毫米口径的望远镜最高约200倍;200毫米口径的约400倍。
这些数字是最理想情况下的极限。实际上大多数观测都远低于此,能显示你想看内容的最低倍率通常最赏心悦目。在小望远镜上宣称500倍或更高,描述的是无效放大:图像更大,却没有显示任何新东西。
视场与出瞳
每个目镜都有一个表观视场,即你往里看时看到的角度,通常为50°至70°或更大。用它除以放大倍率,就得到实际视场,也就是真正看到的那一片天空。50°目镜在48倍时显示约1°,大约两个月亮的宽度;在200倍时只显示四分之一度。
出瞳是离开目镜的光束宽度:口径除以放大倍率。150毫米望远镜在48倍时出瞳约3毫米。4至7毫米的大出瞳能明亮、宽阔地展现暗弱星云;0.5至1毫米的小出瞳已接近观测行星和双星的有效极限。
巴洛镜与目镜搭配
巴洛镜是一个装在望远镜和目镜之间的短筒,能把等效焦距放大,通常是2倍或3倍。2倍巴洛镜能把25毫米目镜变成相当于12.5毫米的目镜,所以两个目镜加一个巴洛镜就能提供四种倍率。
一套实用的入门目镜覆盖三个档次:寻找天体和观看大型星团的低倍,约80至120倍、供一般使用的中倍,以及在大气稳定的夜晚观测月球和行星的高倍。选择目镜焦距时,要让巴洛镜填补空档,而不是与已有倍率重复。
视宁度:大气决定极限
天文学家把空气的稳定程度称为视宁度。冷暖不一的气团让星光颤动,所以星星会闪烁。在许多夜晚,无论望远镜多大,这种湍流都会让超过约150至250倍的细节变得模糊。
要充分利用一个夜晚,先让望远镜在室外冷却,观测高挂天空而不是靠近地平线的天体,避免越过屋顶或温热的路面观看。从低倍开始,逐步提高倍率直到图像变软,然后退回一档目镜。切勿把望远镜对准太阳,除非前端被可靠厂家专为望远镜制造的太阳滤镜完全覆盖(符合ISO 12312-2的日食眼镜不能替代它)。