正文 第二章 望遠鏡的放大倍率(1 / 1)

每個天文愛好者都希望製造一個倍數很大的望遠鏡,也許巴望著一開始就做出一個500倍的儀器。這種願望固然是可以理解的,但它所帶來的問題不是一般天文愛好者所能解決的。

第一,放大率(即倍數)越大,要求鏡麵的精確度就越髙,所以對製造技術的要求也越高。一個50倍的望遠鏡如欲增高到500倍,隻需將目鏡的焦距縮短。但如果鏡麵不精確的凹物麵形,其上的差錯要被放大10倍。這就是說,所看見的天體雖然比原先放大了10倍,但也比原先模糊了10倍。天文愛好者用手工製造的反射鏡麵是不容易―很精確的拋物麵形的,所以如果配用一個焦距特別短的目鏡,是不相宜的,與其觀測一個很大而很模糊的天體,還不如觀測一個較小而更清晰的天體。

第二,縱然我們可以製造一個精確率很高的拋物麵形鏡麵,並在放大500倍時依然看到相當清晰的天體,但望遠鏡的視場必須要相應地縮小到大約4秒角度的空間。如果想用500倍的望遠鏡在天空尋找一顆星,那就等於二個人立在地上,想從兩丈高的席棚中通過小鈕扣一般大的小洞看天上的一顆星一樣難。縱然可以找到一顆星,但由於地球的自轉,那星也會很快地移到別的位置上去。可見如果想用500倍的望遠鏡觀測天象,就必須有很精確的赤緯和時角盤,也必須安裝在固定的、準確的方位上,更須有精確的轉儀鍾,使望遠鏡跟著天體轉動。這些要求雖然是某些技術高明的天文愛好者所能達到的,但就一般愛好者而言,尤其是初學者,還不能希望很快的能達到這個水平。

故此我們在開始的時候不可為自己定立太高的目標,否則我們容易因種種困難而灰心,以致半途而廢。建議天文愛好者的第一次嚐試可以15厘米直徑,120厘米焦距(或更小)的反射鏡為基礎。這個鏡麵可以配合一個約25厘米焦距的目鏡而構成一個45~50倍的望遠鏡。為了幫助初學者少遇到技術難題,我們頭一次應以球麵形的鏡麵為例,因為球麵是比較容易磨製的,而且在實際使用的條件下,一般初學者和普通愛好者多半看不出一個球麵形和拋物麵之間有多少差別。這主要是因為放大率不高的緣故。但應注意,50倍的望遠鏡已經是相當有用的儀器。一外雙目棱鏡望遠鏡的放大率為6~10倍。所以一個50倍的望遠鏡已經是很難能可貴了,決不能看作一個玩具。我們可以用這個望遠鏡觀測木星的4個較大的衛星,土星的最大衛星,獵戶座的彌漫星雲,武仙座的球狀星團和仙女座河外旋渦星雲等。自然,月亮上的環形山等也都能看得很清晰。此外還有許多用普通棱鏡望遠鏡看不見的恒星也可以看到眼裏。

應該指出,天文望遠鏡的主要要求除放大倍率之外,還有穿透力,或集光力。一個5厘米直徑的望遠鏡可能配上一個顯微鏡的目鏡而達到數百倍的放大率,但它看到的恒星不比一個10倍的相同口徑的望遠鏡所能看到的更多,因為二者的集光力相同。可見在觀測恒星時,主要的有利—不是望遠鏡的放大倍率,而是它的集光力。集光力越強,它所能收聚的光線越多,所看到的恒星也越多。一個望遠鏡的集光力同它物鏡的直徑成正比例。

天文望遠鏡放大倍率的極限

就望遠鏡本身而言,它的放大倍率是沒有限度的。但由於空氣的波動,最精製的望遠鏡最多隻能達到1000倍左右。有時為了測量木星或土星的衛星,可能用到1300倍,但在此種情況下,空氣的波動勢傘也放大1300倍,使星光閃爍不定,不易測量。