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探索星空—天文望遠鏡大解密

宇宙廣大又充滿奧秘,人類之所以能近距離觀察距離我們很遙遠的天體,其實都要歸功於「天文望遠鏡」的幫助,因為有這種望遠鏡的發明,渺小的人類才能一探宇宙的究竟。

天文望遠鏡不但能讓我們仔細觀察太陽、月球,它也讓人們知道地球在宇宙中一點也不孤單,附近還有七大行星兄弟們的陪伴。

到底天文望遠鏡有什麼神奇的魔法,可以拉近我們與這些天體的距離呢?接下來就讓我們一起來解密吧!

人類用天文望遠鏡可以觀察太陽系內的天體,和太陽系以外的星雲、星團或星系喔!

以天文望遠鏡觀測月球

當我們觀測天體時,常用的天文望遠鏡共有三種類型,分別折射式望遠鏡、牛頓反射式望遠鏡,以及折反射式望遠鏡。

法寶一:折射式望遠鏡

先來看看折射式望遠鏡的外形吧!它有一個長長的鏡筒,在鏡筒的前面是物鏡,後方則是目鏡,也就是我們觀看的地方。物鏡是一個凸透鏡,主要功能是聚集光線,在鏡筒後方形成影像;接著再利用目鏡(也是一個凸透鏡)的放大功能,將影像放大。如此一來,觀測者從鏡筒的目鏡端觀看,就可以把放大的天體看得一清二楚呢!

折射式望遠鏡因使用凸透鏡當物鏡,所以聚光能力佳,加上鏡身封閉,比較不會受到空氣擾動的影響。不過,大型物鏡的重大,容易因此變形;而且物鏡一旦加大,鏡身也必須隨之加長,攜帶與架設皆方便。除此之外,折射式望遠鏡還必須採用具有良好清晰度的高品質玻璃當作凸透鏡,所以價錢也很可觀。

折射式望遠鏡光線路徑是由物鏡(凸透鏡)聚集光線,匯聚到後方成像,再由目鏡(凸透鏡)放大觀測。

折射式望遠鏡

法寶二:牛頓反射式望遠鏡

牛頓反射式望遠鏡的構造和折射式望遠鏡類似,同樣都是由鏡筒、物鏡與目鏡所組成。同的地方在於,牛頓反射式望遠鏡的物鏡是凹面鏡,利用光線照射到凹面鏡,把光線聚集在焦點上,再將具有放大功能的目鏡放在光線聚集的位置,就可以把目標天體的成像放大。

牛頓反射式望遠鏡特點是將影像匯聚在鏡筒的側前方,以利觀測者用比較舒服的姿勢從鏡筒旁邊進行觀測,這與折射式望遠鏡有很大的同。因為折射式望遠鏡的目鏡在鏡筒後方,當使用者想觀測天頂附近的天體時,必須盡可能降低頭部高度,還得以近乎垂直的角度往上看目鏡,可說是非常舒服,而牛頓反射式望遠鏡能避免這個問題。

不過,牛頓反射式望遠鏡也有缺點,開放型的鏡身使它容易受到外面空氣溫度的干擾,而影響到望遠鏡成像效果和品質。

牛頓反射式望遠鏡光線路徑是透過物鏡(凹面鏡)把光線聚集到焦點上,再由焦點上的目鏡(凸透鏡)放大影像,以便觀測。

牛頓反射式望遠鏡

法寶三:折反射式望遠鏡

折反射式望遠鏡由一個修正透鏡和兩面反射鏡組合而成,利用修正透鏡來消除像差,可說是結合了折射式望遠鏡與反射式望遠鏡的優點。常見的有施密特卡塞格林望遠鏡馬克蘇托夫望遠鏡兩種。

折反射式望遠鏡的口徑可以很大,因此視野也大,適合觀測較深遠的天體。另外,它的鏡筒短,而且重輕,所以也有攜帶方便的優點喔!

將修正像差的透鏡置於鏡筒前端收集光束,然後經後方的球面反射鏡聚焦,最後利用第二面反射鏡將光線再反射到目鏡。

折反射式望遠鏡

天文望遠鏡比較

認識完以上三種望遠鏡的結構之後,讓我們來比較一下他們的優、缺點吧!下次與家人一同觀星時,你可以選擇最適合的天文望遠鏡,拉近和宇宙的距離喔!

折射式望遠鏡、反射式望遠鏡、折反射式望遠鏡各有優缺點,建議依自己的需求,選擇最適合的天文望遠鏡。

天文望遠近鏡比較表

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