天文望遠鏡能看多遠

我們經常聽到來購買望遠鏡的朋友一開口就問：“你們的望遠鏡能看多遠？”、“你們的望遠鏡能放大多少倍？”、“你們的望遠鏡能把天上的星星放多大？”……諸如此類的問題反映了公衆對於望遠鏡和天文知識的缺乏。

所謂“看多遠”、“放多大”的提法既不科學，也沒有意義，望遠鏡的品質也決不是這樣來評價的。

事實上，“看多遠”完全取決於被觀測目標的亮度，只要目標足夠明亮，不用望遠鏡也能看到無窮遠，譬如我們用肉眼能看到的6000顆左右的恆星，實際上都可認爲在無窮遠處；而“放多大”更是因缺乏天文基本知識才會提出的問題，這是因爲我們所見的“天上的星星”99.9%以上都是恆星，而恆星離我們如此遙遠，所以即使用地球上最大的望遠鏡來觀測，它們仍然只是一個個幾何亮點（亮點越小，表明望遠鏡的光學成像質量越高；反之，如果在望遠鏡中看到恆星有了視面甚至有了顏色，則可斷定其光學系統存在嚴重弊病），只有那些太陽系中的天體（如太陽、行星、衛星、彗星等）或太陽系外有視面的天體（如星雲、星系、星團等）才能藉助於望遠鏡放大。

那麼“放大倍數”是不是選購望遠鏡所首先要考慮的性能指標呢？絕對不是！它不但排不上第一，而且如選擇過大，將導致成像質量嚴重惡化。

看到這裏，一定有不少朋友感到疑惑：“怎麼和我原先想的完全不一樣？”

是的，正因爲大多數人缺乏這方面的基本知識，所以我們編寫了這篇文章，希望能對大家在選購和使用望遠鏡方面有所幫助。

下面分爲 “怎樣選擇雙筒望遠鏡”和“怎樣選擇天文望遠鏡向大家作介紹

市場上有五花八門的雙筒望遠鏡，它們的外觀、大小、價格和用途各不相同，有的用於觀賞風景、體育比賽和文藝演出，有的用於觀察鳥類和其他動物，有的用來進行定點監視（如森林、電業、公安部門等），也有人用來欣賞夜空中神奇美麗的天體……如果你想選購一架適合於自己的雙筒望遠鏡，那麼必須知道下面的知識:

望遠鏡型號中的數字代表什麼意義？

市場上出售的雙筒望遠鏡上，都標有這樣的數字：“7´35”、“8´50”、“15´70”等，“´”號前面的數字代表放大倍數（上述三個望遠鏡的放大倍數分別爲7、 8、 15），“´”號後面的數字代表雙筒望遠鏡單個物鏡（靠近觀察物一邊的鏡子）的直徑，以毫米爲單位（上述三個望遠鏡物鏡的口徑分別爲35、50、70mm）。望遠鏡型號中所出現的類似數字也表示相同的意義，如：上述三款望遠鏡的型號中分別有“0735”、“0850”、“1570”的數字。還有一些較高檔的變倍型望遠鏡，它們的放大倍數是可以在一定的範圍內連續改變的，如“082450”表示它的放大倍數可以從８倍連續變化爲24倍，物鏡口徑爲50mm；“206078” 表示它的放大倍數可以從20倍連續變化至60倍，物鏡口徑爲78mm……

放大倍數（倍率）和視場

望遠鏡的放大倍數（倍率）是通過望遠鏡觀測時將目標的張角放大的倍數（通俗地說，就是望遠鏡拉近物體的能力，譬如用7倍的望遠鏡觀測700米處的物體，就相當於用肉眼觀測100米處物體的效果），它的數值等於物鏡焦距與目鏡焦距之比。在物鏡焦距已經固定的情況下，只要變換目鏡的焦距就能改變望遠鏡的放大倍數。視場是通過望遠鏡能看到的範圍大小，視場越大，觀測範圍就越寬廣，感覺也越舒適。視場常用千米處視界（可觀測的寬度，以米爲單位）或換算成角度來表示。視場的大小與放大倍數成反比，放大倍數越大，視場越小。

放大倍數越大越好嗎？

絕大部分人相信，望遠鏡的放大倍數越高，看到的效果越好，事實卻正相反，在物鏡口徑相同的情況下，放大倍數越高，成像質量就越差，看到的景物越模糊。你如果是用望遠鏡來觀賞風光、演出、比賽……，一般選用7～8倍的放大倍數最爲適宜，因爲用這種低倍鏡觀察，像會更明亮、更穩定，視場更大；如果選用10倍以上的高倍鏡觀察，你會發現像是變大了，但視場卻變小了（如看球場只能看到一個角、看舞臺只能看到幾個演員……），同時像也變暗，穩定性變差（抖動得歷害），由於一般人很難用手較長時間地拿穩一架10倍以上的雙筒望遠鏡，所以實際上你會發現在望遠鏡中很不容易找到目標。世界各國軍用望遠鏡大都以6～10倍爲主，我國的軍用望遠鏡主要是7倍和8倍的，就是因爲清晰穩定的成像十分重要。

一些經銷商信口雌黃，吹噓自己的望遠鏡能放大幾十、幾百倍，以虛假的高倍率來吸引、欺騙顧客，使不少消費者受騙上當。打個比方，沒有足夠大的口徑保證的放大倍數就如同沒有足夠高的分辨率保證的照相底片，如果他們的雙筒望遠鏡真能放大幾百倍，那麼你所看到的景物就如同把一張普通底片放大到一個運動場那麼大，你說還能看清楚什麼嗎？！相信讀過這篇文章的朋友是決不會再去相信那些鬼話了。

假如你需要觀察某些小範圍景物的細節和特寫（如觀鳥、動物、觀測天體等）或者還要攝影錄像等，則必須使用10倍以上的望遠鏡（爲了成像清晰，口徑也得相應增大），但此時你一定要爲雙筒望遠鏡配一個穩固的三角架。

看得清不清楚主要由什麼因素決定？

望遠鏡的通光口徑（大致上相當於物鏡直徑）越大，收集光的能力越強，看到的像就會越清楚（專業上稱爲“分辨率”或“分辨本領”越高），一架望遠鏡通光口徑的大小限制了它所允許的放大倍數，所以你若想要看得更清楚，不是要增加放大倍數，而是要增大通光口徑。但對於手持式的雙筒望遠鏡來說，物鏡口徑的增大會使望遠鏡變得笨重，所以手持雙筒望遠鏡的口徑不宜超過60mm，否則不用三腳架就無法拿穩它。如果你是經常在明亮處使用雙筒望遠鏡。那麼口徑稍小一些沒什麼太大關係，但如果你想在較爲闇弱的光照下觀測目標，比如觀看照明不太好的舞臺、陰暗處的動物或觀測天體，那麼口徑大一些就顯得十分重要了，它會直接影響到你能否看清楚目標。

當然，望遠鏡中的景物清不清楚，除了通光口徑外，還與其他諸多因素有關，譬如鏡片所用材料、形狀、結構、磨製、膠合、鍍膜、安裝、調試工藝以及目鏡類型、質量等，所以即使是口徑相同的望遠鏡，也會因上述因素的不同而導致成像質量的巨大差別，業外人士對這些通常是難以瞭解和鑑別的。

一般來說，你應該根據自己的使用目的、使用環境、經濟條件等來選擇口徑、重量、大小、、質量、價格等都適合於你的雙筒望遠鏡。

什麼因素會影響觀測景物的亮度？

如果用物鏡口徑（以mm爲單位）除以放大倍數，如“35／7”、“50／８”、“70/15”，那麼你就可以得到以毫米爲單位的通過望遠鏡射到眼睛處的光束直徑。這個數值越大，你眼睛接收到的光或被觀測目標信息就越多，這個數值稱爲望遠鏡的出射瞳孔。它對我們選擇望遠鏡有什麼用處呢？

假定你準備購買一個用於觀察鳥類的雙筒望遠鏡，並且你希望用它在黎明或傍晚觀鳥，而那時的鳥常常落在樹叢中，藏在暗影裏。如果你買一個10x25的雙筒望遠鏡，那麼出射瞳孔直徑爲25／10= 2.5（mm）,而我們眼睛瞳孔的直徑在不同明暗條件下的變化範圍約爲2mm至7mm。光越暗，瞳孔直徑越大。如果你準備用雙筒望遠鏡在暗處觀察，則應選擇望遠鏡的出射瞳孔與你的眼睛在暗處時的瞳孔直徑相近的雙筒望遠鏡，這樣才能最有效地利用望遠鏡所接到的信息。那麼“7X 50”的雙筒望遠鏡如何呢？它的出射瞳孔爲50/7=7.14mm，幾乎與人眼在最暗處的瞳孔直徑相等，它收集到的光能被你的眼睛高效率地接收到，所以是較理想的選擇。不過由於人眼瞳孔直徑的變化範圍因人而異（比如四十多歲人的瞳孔直徑就只能擴張到4～5mm），而且正常使用望遠鏡大都在白天，所以出射瞳孔一般選擇在３～７mm就可以了。

什麼叫鍍膜？鍍膜有什麼用處？

如果你注意觀察，你會發現望遠鏡的物鏡表面呈現不同的顏色：紅、藍、綠、黃、紫等，這就是平常所說的鍍膜（也稱增透膜，是特製的化學薄膜層）。如果不鍍膜，會有50％的光線在通過物鏡時被漫反射掉而無法到達你的眼睛，並且造成一種霧茫茫的現象！鍍膜可以提高透光率，增加亮度與色彩的對比度、鮮明度，大大改善觀測效果。所以，現在的正規望遠鏡廠家都不同程度地爲望遠鏡鏡片進行光學鍍膜。一般鍍膜層越多、反光越小，效果就越好。鍍膜的顏色需根據鏡片的光學材料與設計要求而定。在正常使用情況下，藍膜、綠膜都較爲優秀。

選購雙筒望遠鏡時要選擇全鏡面多層鍍膜的，爲什麼?請看下述各種鍍膜的區別：

光學鍍膜：這是最低級的鍍膜，價格較便宜，一般是一個鏡面鍍單層膜，一般鍍物鏡。

全鍍膜：所有的鏡片都要鍍單層膜。這樣會使光的通過率從50％提高到80％。

多層鍍膜：至少有一個鏡面鍍不止一層的膜。

全鏡面多層鍍膜：這是最高級的鍍膜。它表示對所有的鏡面都進行多層鍍膜，可將光的通過率提高到90～95％！

謹防假冒“紅外夜視望遠鏡”

現在市場上能看到不少鏡面反光很強、亮閃閃的紅膜望遠鏡，一些經銷商把它們稱爲“紅外線”、“次紅外線”、 “紅寶石鍍膜”等等，還會告訴你這是能在夜間觀測的“紅外夜視望遠鏡”。請朋友們千萬不要上當！真正的紅外夜視儀是通過接收人眼所不可見的紅外線，採用光電管成像，需要用電池才能觀測，白天不能使用，與望遠鏡的結構原理完全不同，價格也非常昂貴，根據它所採用的微光管的檔次，價格至少也得在數千至數萬元甚至更高（軍級）！如果說幾十元、幾百元就能買到“紅外夜視望遠鏡”，豈非癡人說夢！其實，那種亮閃閃的紅膜因對光線反射嚴重而使成像亮度大大降低，只有當陽光照耀在雪地上使景物變得刺眼時，它倒是可以發揮降低亮度的作用。

如果戴眼鏡，應該怎樣選擇雙筒望遠鏡？

隨着你的眼睛逐漸靠近目鏡，當你正好能看清楚全部視場或看清楚視場中的目標時，你的眼睛與目鏡間的距離稱爲“出瞳距離”。不同望遠鏡的出瞳距離不同，一般在5- 20mm之間。目鏡上面的膠皮眼罩就是爲了使觀察時眼睛處於合適距離、感覺舒適而設置的。如果你需要戴着眼睛來觀看雙筒望遠鏡，那麼眼睛與目鏡之間的距離變大，所以要選擇出瞳距離大一些的。

何種型號雙筒望遠鏡適合星空觀測？

假如你用雙筒望遠鏡來觀測星空，那麼物鏡口徑是最關鍵的，因爲它直接決定了望遠鏡的分辨本領。

如果你要手持雙筒望遠鏡，則口徑選擇50或60mm,放大倍數選擇7～８倍爲佳；如果你計劃將雙筒望遠鏡固定在三腳架上使用，那麼口徑可以增大到70～80mm, 放大倍數則可增大到20倍。

當然，如果你希望取得更好的星空觀測效果，那麼最好還是選購一架天文望遠鏡。

在天文觀測的對象中，有的天體有視面，有的沒有可分辨的視面；有的亮度極強，有的又極其闇弱；有的運動快速，有的只作週日旋轉……五花八門，千差萬別。觀測者應根據觀測目標和目的，選用不同的望遠鏡，或採用不同的方法進行觀測。一般說來，普及性的天文觀測多屬於綜合性的，要考慮“一鏡多用”。所以在選擇天文望遠鏡時，一定要充分了解它的基本性能指標、主要分類和各自的優缺點以及如何正確選購、使用、維護和保養等基本知識。

提示：在閱讀以下內容之前，最好先“怎選擇雙筒望遠鏡”一文，以掌握相關的基本知識。

天文望遠鏡的基本光學性能指標

評價一架望遠鏡的好壞，首先要看它的光學性能，其次看它的機械性能（指向精度與跟蹤精度）。

光學望遠鏡的光學性能一般用下列指標來衡量：

1.物鏡口徑（D）

望遠鏡的物鏡口徑一般指有效口徑，也就是通光口徑（不是簡單指鏡頭的直徑大小），是望遠鏡聚光本領的主要標誌，也決定了望遠鏡的分辨率（通俗地說，就是看得清看不清）。它是望遠鏡所有性能參數中的第一要素。望遠鏡的口徑愈大，聚光本領就愈強，愈能觀測到更闇弱的天體，看亮天體也更清楚，它反映瞭望遠鏡觀測天體的能力，因此，愛好者在經濟條件許可的情況下，應儘量選擇口徑較大的望遠鏡。

2.焦距（f）

望遠鏡的焦距主要是指物鏡的焦距。望遠鏡光學系統往往由兩個有限焦距的系統組成，其中第一個系 統（物鏡）的像方焦點與第二個系統（目鏡）的物方焦點相重合。物鏡焦距常用f表示，而目鏡焦距常用f'表示。

比如F700´60天文望遠鏡的物鏡焦距（f）爲700mm。目鏡PL9的焦距（f'）爲9mm。

物鏡焦距f是天體攝影時底片比例尺的主要標誌。對於同一天體而言，焦距越長，天體在底片上成的像就越大。

3.相對口徑（A）與焦比（1/A）

相對口徑A又稱光力，它是望遠鏡的有效口徑D與焦距f之比，即A=D/f。它的倒數（1/A）叫焦比（即 f/D，照相機上稱爲光圈數）。例如70060天文望遠鏡的相對口徑A(=60/700)≈1/12，焦比f/D（=700/60）≈11.67。相對口徑越大對觀測行星、彗星、星系、星雲等延伸天體越有利，因爲它們的成像照度與望遠鏡的相對口徑的平方（A2）成正比；而流星或人造衛星等所謂線形天體的成像照度與相對口徑A和有效口徑D的積（D2/f）成正比。因此，作天體攝影時，要注意選擇合適的A或焦比。

一般說來，折射望遠鏡的相對口徑都比較小，通常在1/15～1/20，而反射望遠鏡的相對口徑都比較大，常在1/3.5～1/5。觀測有一定視面的天體時，其視面的線大小和f成正比，其面積與f2成正比。象的亮度與收集到的光量成正比，即與D2成正比，和象的面積成反比，即與f2成反比。

4.放大率（或倍數）（G）

對目視望遠鏡而言，放大率（倍數）是觀測目標的角度放大率（相當於將目標拉近到倍數分之一）。它等於物鏡焦距f和目鏡焦距f'之比，即放大率（G）=f/f'。如70060天文望遠鏡若使用H20目鏡，則放大率爲700/20=56´（倍），只要變換目鏡，對同一物鏡就可以改變望遠鏡的放大倍數，目鏡焦距越短，得到的放大倍數就越大，所以我們看到，要提高放大倍數其實並不困難。但是正如我們在“怎樣選擇雙筒望遠鏡”一章中已經介紹的那樣，放大倍數越高，成的像就越模糊而且越不穩定。因爲天文望遠鏡和顯微鏡不一樣，地面天文觀測的效果如何，除儀器的優劣外，還受地球大氣的明晰度和寧靜度的影響，受觀測地的環境等諸多因素的制約。一般每架天文望遠鏡都配有幾個不同焦距的目鏡，也就是有幾個不同的放大倍率可選用。觀測時，絕不是以最大倍率爲最佳，而應以觀測目標最清晰爲準。而且，一架天文望遠鏡的最大放大倍數也不是可以隨意增大的，由於受物鏡分辨本領，大氣明晰度、寧靜度及望遠鏡出瞳直徑不能過小等因素的制約，根據觀測目標及大氣的實際情況，最大放大率一般控制在物鏡口徑毫米數的1～2倍。比如70060天文望遠鏡在大氣寧靜度極好的情況下，其最大有效放大倍率不應超過2´60＝120´（倍），在一般情況下，當放大率超過物鏡口徑毫米數的1倍時，成像質量就不太理想了。

5.視場角（ω）

能夠被望遠鏡良好成像的天空區域的角直徑稱爲望遠鏡的視場或視場角（ω）。望遠鏡的視場往往在設計時已被確定。望遠鏡的視場與放大率成反比，放大率越大，視場越小。不同的光學系統、不同的成像質量（由像差大小而造成）、不同的口徑、不同的焦距，決定了望遠鏡不同的視場的大小(對天體攝影來說，底片或CCD的尺寸也會約束視場的大小)。反射望遠鏡的視場最小，一般都小於1度；折射望遠鏡較大，能達到幾度；折反射望遠鏡的視場最大，能達到十幾度甚至幾十度。

6.分辨本領

望遠鏡的分辨本領由望遠鏡的分辨角（δ）的倒數（1/δ）來衡量，分辨角通常以角秒爲單位，是指剛剛能被望遠鏡分辯開的天球上兩發光點之間的角距。對於目視望遠鏡，根據光的衍射原理可推得望遠鏡的理論分辨角（相對於人眼最敏感的波長λ=555納米而言）爲：δ”=140/D(mm) （式中D爲物鏡的有效口徑）。

由於大氣寧靜度與望遠鏡系統像差等的影響,望遠鏡的實際分辨角要遠比理論分辨角大（較好的望遠鏡也只能介於0.5到2角秒之間）。

望遠鏡的分辨率越高，越能觀測到更暗、更多的天體，看到的像也越清楚。所以說，高分辨率是望遠鏡最重要的性能指標之一。

7.極限星等（貫穿本領）

星等是用來表示天體相對亮度（即晴好天氣在地面上觀測的亮度，而不是它們的真實亮度）的數值，星等數值越大，亮度越小。例如：太陽約爲-26.7等、滿月（平均亮度）約爲-12.7等、天狼星約爲-1.6等、織女星約爲0.1等、牛郎星約爲0.9等、北極星（小熊座α）約爲2.1等……1等星約比6等星亮100倍。在晴朗無月的夜間，如果我們將望遠鏡指向天頂，所能看到的最暗星的星等，稱爲望遠鏡的極限星等（也稱貫穿本領）。人眼一般能看見的最暗星等爲約爲6等，而望遠鏡可以看見的最暗星等主要是由望遠鏡的有效口徑決定的，口徑愈大，看見的星等也就愈高（如50毫米的望遠鏡可看見10等星，500毫米的望遠鏡就可看到15等星）。當然，實際上除了望遠鏡的有效口徑外，極限星等還與望遠鏡物鏡的吸收係數、大氣吸收係數和天空背景亮度等諸多因素有關；對於照相觀測，極限星等還與露光時間及底片特性等有關。

天文望遠鏡型號中的數字代表什麼意義？

和雙筒望遠鏡不同的是，天文望遠鏡型號中並不出現放大倍數，而代之以物鏡的焦距。例如： “70076”表示該望遠鏡物鏡的焦距爲700mm,物鏡口徑爲76mm；“1800150”表示該望遠鏡物鏡的焦距爲1800mm,物鏡口徑爲150mm……也有將口徑放在焦距之前來表示的，如以上兩款望遠鏡也有表示爲“76700”和“1501800”的。不管如何表示，其中數字較大的那個爲焦距，數字較小的那個爲物鏡口徑，是不容易搞錯的。

天文望遠鏡的光學系統

根據物鏡結構的不同，天文望遠鏡大致可以分爲以下三大類：

1.折射望遠鏡

折射望遠鏡是用透鏡作物鏡將光線匯聚的系統。世界上第一架天文望遠鏡就是伽利略製造的折射望遠鏡，它是採用一塊凸透鏡作爲物鏡的，是最簡單的一種望遠鏡。因而有的天文愛好者買了一塊透鏡，以爲就解決了望遠鏡的物鏡問題。其實，由於玻璃對不同顏色光線的折射率不同（導致焦距不同），會產生嚴重的色差，單塊透鏡成像還會產生較嚴重的象差(即“象”與“物”在形狀與顏色方面的失真)。舉例來說，一顆遙遠的恆星在優質望遠鏡系統中應該成像爲一個白色的光點（光點越小其光學系統質量越高，而在劣質望遠鏡中它會變成一個彩色的光斑——很多人恰恰在這一點上存在模糊概念，舉一個真實的例子：在1979~1980年哈雷彗星迴歸時，我們親耳聽到一些來我們天文系觀看哈雷彗星的參觀者抱怨說，他們在別處望遠鏡中看到的哈雷彗星是彩色的，而在我們的望遠鏡中卻是白色的，認爲我們的望遠鏡質量不好，令他們失望，殊不知，他們恰恰是把僞劣與優質弄了個顛倒！）。

因此，現在正規的折射（或折反射）天文望遠鏡的物鏡大都由2～4塊透鏡組成複合透鏡，或採用特殊昂貴的光學玻璃製作（如美國Meade公司的ED系列），或將改正鏡的鏡面磨製成較爲複雜的非球面（如施密特系統）等，用來儘可能消除色差與其他像差（但“殘餘色差”不可能完全消除）。通常折射望遠鏡的相對口徑較小，即焦距長，底片比例尺（單位角距離的天體在底片上成像的距離）大，從而分辨率高，比較適合於做天體測量方面的工作（如測量恆星的位置、雙星的角距等）。當然由於它的相對口徑（物鏡口徑／焦距）較小，星象的亮度（所謂“光力”）會減弱，拍攝暗天體時的曝光時間要增加。

折射望遠鏡由於對物鏡光學玻璃的材質和製作工藝的要求較高，所以成本較高。由於它的鏡身特別長，所以限制了它口徑的增加，一般業餘用的折射天文望遠鏡口徑最大不超過220mm,若再要加大口徑，成本將無法承受（相比之下，另兩種望遠鏡的成本要低得多）。但對於小口徑望遠鏡來說，它的製作成本還不算很高，而它的優點是用途較廣（既可用於天文觀測，也可用來觀賞風光），使用和維護較方便，還是比較適合於愛好者選購。

2.反射望遠鏡

反射望遠鏡的物鏡是反射鏡，爲了消除像差，一般製成拋物面鏡或拋物面鏡加雙曲面鏡組成卡塞格林系統。在這種系統中，天體的光線在進入目鏡前只受到反射，目前反射望遠鏡在天文觀測中的應用已十分廣泛。由於鏡面材料在光學性能上沒有特殊的要求，且沒有色差問題，也不需要極長的鏡筒，因此，它與折射系統相比，可以製成大口徑的望遠鏡，也可以使用多鏡面拼鑲技術等；而鏡面在鍍膜後，可獲得從紫外到紅外波段良好的反射率；因此較適合於進行恆星物理方面的工作（恆星的測光與分光），目前在世界上設計和建造的大口徑望遠鏡都是採用的反射系統，遺憾的是反射望遠鏡的反射鏡面需要定期鍍膜，故它在科普望遠鏡中的應用受到了限制。

反射望遠鏡由於工作焦點的不同又分爲牛頓系統、卡塞格林（R—C）系統（如我國最大的2.16米望遠鏡）和折軸系統等，業餘愛好者使用的反射望遠鏡多爲牛頓系統，從外形上看，它與折射與折反射望遠鏡最大的不同是它的觀測目鏡在望遠鏡鏡筒的前端（如圖）。對業餘愛好者來說，其突出的優點是沒有色差且價格最低。

由於反射望遠鏡的反射鏡面在觀測時是完全敞開在空氣中，沒有鏡筒與物鏡等的保護，所以極易受到塵埃與空氣中氧氣等的污染與氧化，需要定期拆卸下來清洗、鍍膜與重新安裝校準，這對於沒有經驗的愛好者來說是相當困難的事。另外，反射望遠鏡由於視場很小（一般都小於1°），因此它只能用於天文觀測，不能用來觀賞風光等，這就使得反射望遠鏡的應用受到了限制。

所以對觀測經驗不足的愛好者來說，我們一般不推薦購買反射望遠鏡

3.折反射望遠鏡

顧名思義是將折射系統與反射系統相結合的一種光學系統，它的物鏡既包含透鏡又包含反射鏡，天體的光線要同時受到折射和反射。這種系統的特點是便於校正軸外像差。以球面鏡爲基礎，加入適當的折射透鏡（也稱“改正鏡”），用以校正球差，獲得良好的成像質量。按照改正鏡形狀的不同，這類望遠鏡又分爲馬克蘇托夫—卡塞格林系統和施密特—卡塞格林系統（如美國Meade LX200 GPS-SMT望遠鏡）。由於折反射望遠鏡具有視場大、光力強、能消除幾種主要像差的優點，適合於觀測有視面天體（彗星、星系、彌散星雲等），並可進行巡天觀測。另外，由於它的光線在鏡筒內通過反射走了一個來回，所以與同樣焦距的折射望遠鏡相比，其鏡筒縮短了一半以上，使整架望遠鏡的體積、份量大大減小，便於攜帶進行流動觀測。它美中不足的是改正鏡很難磨製，所以成本較高，也無法把口徑做得很大。但總的來說，由於它優良的成像質量和輕便性、多用途等突出的優點，很適合天文愛好者使用

天文望遠鏡的機械裝置

由於地球的自轉，天空中的所有天體都圍繞着地球的自轉軸，沿着天球上的赤緯圈作東昇西落的週日運動，因此，望遠鏡所對準的天體，很快便會跑出視場，望遠鏡需經常不斷地調整方向，才能始終對準目標，這就要求望遠鏡必須安置在一個可以任意自由調整方向的裝置上，這種裝置有以下兩種類型：

1.地平式裝置

地平裝置是望遠鏡裝置中最簡單的一種結構形式，它有兩根相互垂直的旋轉軸，一根位於水平面內，叫水平軸（也即高度軸），可將望遠鏡在±90°的範圍內調節高度；另一根在鉛錘方向，叫垂直軸（也即方位軸），可將望遠鏡在0～360°的範圍內調節方位。我們平時所見到的照相機、電影攝影機、攝像機所用的三腳架就是這種地平式裝置。望遠鏡鏡筒可以圍繞兩個軸單獨作上下或水平轉動。它的優點是結構簡單、緊湊，重量對稱，穩定性好，造價較低，可架設口徑較大的望遠鏡，圓頂隨動控制簡單。缺點是由於水平與垂直兩個轉動方向與天體作週日轉動的方向都不一致，所以望遠鏡在跟蹤天體時必須兩個軸同時運動，操作比較麻煩；並且長期跟蹤時天體的像會在焦平面上旋轉，所以不能進行長時間曝光拍攝；另外在天頂處有一無法觀測的盲區。

2.赤道式裝置

赤道式裝置也有兩根相互垂直的軸，一根軸與地球自轉軸平行，也即它和地平面的交角等於當地的地理緯度，此軸叫赤經軸（或稱極軸），它是跟蹤軸，即望遠鏡在跟蹤天體時，圍繞其轉動。在科普型天文望遠鏡中，它往往設計成既能手動又能電動跟蹤。望遠鏡圍繞此跟蹤軸的轉速是24h(小時)轉一圈，也即15°/h,或15’/min(分鐘)，與天體的週日運動轉速完全一致，所以可以實現望遠鏡同步跟蹤天體的週日視運動，而且跟蹤時星象在焦平面上不會旋轉，所以可以長時間曝光拍攝。另一根軸叫赤緯軸，望遠鏡繞它轉動時，其指向是沿着與天體的週日運動垂直的方向（即赤緯方向）變化，在跟蹤時，望遠鏡完全不需要繞它旋轉，僅僅在找星時才需要繞它轉動，因此，科普望遠鏡大多將望遠鏡設計成僅能繞赤緯軸手動旋轉（在專業望遠鏡中則必須兼具手動與電動兩種功能）。赤道式裝置的望遠鏡按結構主要有德國式、英國式、搖籃式、馬蹄式與叉式五種（參見附圖），科普天文望遠鏡採用得最多的是德國式與叉式。

五種赤道裝置

(a)德國式；（b）英國式；（c）搖籃式；（d）馬蹄式（美）；（e）叉式（美）

爲了在觀測時能夠較長時間方便地跟蹤天體，建議天文愛好者儘量選用赤道式裝置的望遠鏡。

天文望遠鏡的目鏡

當我們瞭解了天文望遠鏡的基本光學性能以後，有人可能會只注意了物鏡，而忽視了作爲望遠鏡終端設備之一的目鏡，其結果常常使再好的望遠鏡物鏡系統也不能充分發揮其應有的本領，只能望天興嘆。

目視望遠鏡系統必須由物鏡系統和目鏡系統共同組成，目鏡的好壞直接影響目視系統的成像質量，特別在分辨天體的細節時，目鏡的質量尤爲重要。

天文望遠鏡目鏡的作用爲：一，使入射到物鏡的平行光從目鏡出射時仍爲平行光；二，將物鏡所成的像放大，這對於觀測有視面的天體和近距雙星等天體是十分重要的。目鏡的種類很多，比較常用的有：惠更斯目鏡（用字母H表示，MH或HM表示惠更斯目鏡的改進型），這類目鏡適用於低倍率或中倍率的觀測；冉斯登目鏡（以字母R表示，適於用作裝有十字絲或標尺的目鏡），用在低倍率或中倍率的測量性觀測；凱涅爾目鏡（以字母K表示，是冉斯登目鏡的改進型），消除了冉斯登目鏡的色差，這種目鏡，視場大，常用在低倍率觀測上（如觀測彗星或大面積的天體）；普羅斯爾目鏡（以字母PL表示，由兩組消色差膠合透鏡組成），畸變小，視場大，適用於高倍率及投影觀測（如對行星或月球表面細節的觀測等），一般配備在較高級的天文望遠鏡中。

一架天文望遠鏡應備有多種目鏡，才能適應不同目的的觀測，也才能最大限度地發揮它應有的作用。曾有這樣的情況：某單位從國外訂購了一架較好的天文望遠鏡，只有兩個目鏡，但說明書中介紹它有多種目鏡。經詢問，賣方說，因買方訂貨時設寫明。這是一個教訓。因此，訂購天文望遠鏡（特別是高檔望遠鏡）時，事前一定要做好充分的調查瞭解，可能的話，請比較內行的人把關，以免造成差錯與失誤。

天文望遠鏡的尋星鏡和導星鏡

天文望遠鏡的主鏡（即物鏡與目鏡系統）擔當觀測主角。但是，許多天文觀測不是光靠主鏡就能全部順利完成的，它也需要助手，這就是尋星鏡與導星鏡。

由於天文望遠鏡主鏡的視場一般都比較小，所以要直接在主鏡中尋找到觀測目標往往非常困難（因爲在目標附近常常找不到任何可以參照對比的其他天體）。爲了能迅速地搜尋到待觀測的天體，常常在主鏡旁附設一個低倍率、大視場的小型望遠鏡，它就是尋星鏡。尋星鏡一股都採用折射式的望遠鏡。它的光軸與主鏡光軸平行，這樣才能保證與主鏡的目標一致（天文望遠鏡出廠時，一般並未校準好此兩根光軸的平行，用戶需要先用地面目標來校調尋星鏡光軸與主鏡光軸平行，即先將望遠鏡主鏡對準地面上遠處的某一小目標，再校調尋星鏡的光軸，使該目標也落在尋星鏡的中心）。尋星鏡物鏡的口徑一般在50～100mm左右，視場在30°～50°左右，放大率在7～20倍左右，焦平面處裝有供定標用的分劃板。觀測時，先用尋星鏡找到待觀測的天體，將該天體調到尋星鏡的視場中央，這時，它也應出現在主鏡視場中央部分。

主鏡在進行較長時間的觀測時，爲了及時糾正跟蹤中的誤差，在主鏡旁設置一個起監視作用的望遠鏡， 它就叫導星鏡，導星鏡的口徑、焦距與放大倍數均要比尋星鏡大，視場比尋星鏡小（觀測前同樣需要校調導星鏡光軸與主鏡光軸平行）。這樣，當觀測目標偏離主鏡中心時，在導星鏡中就能反映出來，可以及時將它調回視場中心。有些普及型天文望遠鏡只有尋星鏡與導星鏡之中的一個。

天文望遠鏡的轉儀鍾

在“天文望遠鏡的光學系統與機械裝置”一文中，我們已經知道望遠鏡在觀測時需要繞着赤經軸（極軸）旋轉以跟蹤天體的週日運動。爲使鏡筒自動作跟蹤轉動，就需要安裝相應的驅動裝置，該裝置的機械電子系統叫轉儀鍾。本世紀以前的轉儀鍾，其動力靠鏈條式的重錘或發條提供，旋轉速度靠離心調速器來控制。現在轉儀鐘的動力靠馬達帶動，速度由天文鐘或無線電振盪器來控制。導星是爲了彌補自動跟蹤中所不可避免的誤差。

對於天文普及工作者或天文愛好者來說，選擇天文望遠鏡最好是要能跟蹤天體週日運動的赤道式裝置。

天文望遠鏡的終端設備

應該說沒有終端探測器的望遠鏡還稱不上是一個完整的望遠鏡，望遠鏡的物鏡將無窮遠的天體成像在焦平面上，再通過不同的終端探測器來接受所需要的信號。事實上人的眼睛就是一個天然的探測器，在天文觀測中除了用人眼外，還使用照相底片、光電光度計、CCD（電荷耦合器件）照相機、光譜儀等終端來接收和記錄信息。對於大部分愛好者來講，主要還是使用照相底片來進行天文觀測。當然，目前已有越來越多的的學校和個人開始使用數碼相機和非專業級的CCD接收器（如LPI系統等）來觀測與進行數據處理，使得觀測與數據處理的水平大大前進了一步。

天文望遠鏡的選擇（安裝、跟蹤方式）

選擇天文望遠鏡時最重要的兩條參考依據是價格與使用目的，即根據需要購置天文望遠鏡的單位及個人可承受的價格以及使用目的來確定所選購望遠鏡的種類、規格與檔次。

本文無法具體討論價格標準，僅從使用目的的角度進行一些比較。

我們已經知道天文望遠鏡按光學系統可分爲折射式、反射式與折反射式；按機械裝置可分爲地平式與赤道式；現在要告訴你的是：按使用時的安裝方式又可分爲固定式及便攜式兩種，而固定便攜兩用式兼有以上兩種的特點。在選用時，請注意以下的介紹：

一、固定式天文望遠鏡

固定式天文望遠鏡一般都裝在天文圓頂室或其它觀測室內，當安裝調試完畢後，一般不再輕易搬動。

1、固定式裝置

固定式天文望遠鏡的裝置穩定、可靠，結構比較複雜，有較高精度地調整極軸使之位於子午面（南北平面）並指向北天極、並能牢靠鎖定的結構，以保證望遠鏡極軸穩定地、精確地指向北天極。

固定式裝置所採用機械裝置形式最爲多樣，其中德國式、叉式、地平式都被廣泛採用，但一般以德國式比較常用。德國式裝置的優點是結構穩定、鏡筒及接收器的換用較爲方便，這些優點在固定式裝置中得到充分的發揮。

當然，對於一些反射望遠鏡及折反射望遠鏡，特別是口徑大於500mm大型望遠鏡，叉式結構還是很有利的並應用得很廣泛的。

2、固定式望遠鏡的轉儀鍾

固定式望遠鏡的轉儀鍾一般精度與自動化程度都相當高。它的傳動系統必須穩定、可靠，末級蝸輪(或齒輪)的直徑一定要與望遠鏡的口徑相當，且一般要求模數較大、精度較高。選擇時應充分注意這一點。望遠鏡一定有自動跟蹤系統，並且赤經、赤緯傳動一定有慢動及微動。從可靠的角度來考慮，快動採用手動比較有利，但隨着計算機技術的普及，應用計算機尋星及演示時，則要求望遠鏡的快動必須是電動。由於固定式望遠鏡的驅動裝置不必爲電源負荷擔憂，因此無論是同步電機、直流電機或步進電機驅動系統都被廣泛應用。

3、固定式望遠鏡的光學系統

原則上講，所有的天文望遠鏡光學系統都可以用於固定式望遠鏡中，但是，固定式望遠鏡的穩定性要求高，對於折射望遠鏡來講則優點最多。如：

(1)光軸穩定。折射鏡鏡頭裝在1個穩定的鏡框內，長時間使用不會變動。

(2)透光性不易改變，使用壽命特別長。

(3)維護、裝修比較簡單。

(4)比較壯觀。通俗地講就足看起來像個大型望遠鏡。

(5)同等口徑下，因爲其沒有中間反射的元件而通光量大於反射或折反射望遠鏡。

但是，同等口徑條件下，折射鏡的價格將是最高的，因爲鏡筒長，其它的所有構件都要加大，成本就高。此外，鏡簡長，觀測室就得大，增加建設費用。

此外，普通單位採用的折射望遠鏡的口徑不宜太大，一般不超過200mm。6m的圓頂室內可容納的折射望遠鏡的最大口徑約爲250mm。若要求更大口徑，建議採用反射望遠鏡或折反射望遠鏡。

二、便攜式天文望遠鏡

絕大部分天文愛好者都希望擁有一臺輕便結實、性能優良、拆裝調方便、而且價格不太高的便攜式天文望遠鏡。由於城市內光污染嚴重，要想得到一張高質量的天文照片，必須攜帶儀器到農村或山上去（當然有條件者在光污染少的地區建立天文臺，安裝較大的望遠鏡又當別論）。

星跡、黃道光等的拍攝，需要有一座穩固的且攜帶方便的照相機或攝像機三角架，一般購買國產的三角架即可，使用任何品牌的135相機或120相機均可，照相機焦距一般選用28～80mm。

1、便攜式裝置

便攜式裝置一般採用德國式或叉式兩種，腳架採用伸縮式或拆裝式，一般以伸縮式較爲方便。由於便攜式要求輕便而不失穩定，三角架一般用鋁合金製成。爲實現穩定，三角架的截面要寬大，但管壁則不必太厚，三角架的橫撐對穩定度起着重要的作用。

(1)德國式裝置不僅廣泛用於小型折射望遠鏡中，同時也應用於折反射和反射望遠鏡中。由於相對口徑較小的折射望遠鏡在同樣口徑的各類望遠鏡中焦距最長，因而它作爲便攜式望遠鏡中一般口徑不能太大，相對口徑在1/12左右的折射鏡一般口徑不宜超過100mm，否則就過於笨重；而對於反射或折反射望遠鏡則當別論，拿短鏡筒的折反射望遠鏡來說，甚至可將便攜式望遠鏡的口徑做到300mm（當然，300mm口徑的便攜式望遠鏡一般都須有兩人以上拆裝）。德國式裝置對於業餘觀測者來講，最大的好處在於可以根據拍攝天體對象的不同，“隨心所欲”地更換不同的鏡筒和接收器。

(2)叉式裝置一般僅用於折反射望遠鏡。由於這種裝置沒有笨重的平衡錘，因此在同等口徑的望遠鏡中自重較輕，再加上赤緯系統有兩個固定點，赤經傳動系統的末級也可做得較大而十分穩定，精度也比較容易做得高，因此叉式裝置在便攜式望遠鏡中十分重要，爲很多業餘觀測者所青睞。

不過，叉式結構最大的缺點是不能任意調換鏡筒及接收器，平衡問題較難解決。

2．便攜式望遠鏡的轉儀鍾

便攜式望遠鏡的轉儀鍾設計中一般須考慮重量與精度的匹配，有時爲了減輕重量而不得不降低一些精度。一般來講，便攜式望遠鏡的跟蹤精度不及固定式的高，末級蝸輪(或齒輪)也小於固定式。便攜式望遠鏡的如要長時間曝光拍攝，需靠不停地導星來提高拍攝精度。

對於電機選用，小功率的直流電機、步進電機及同步電機都在可選範圍。由於便攜式望遠鏡經常要在沒有市電供應的地方觀測，電池或蓄電池供電的將作爲首選。

便攜式望遠鏡的轉儀鍾一般僅有“恆動”（即與天體週日運動同步的跟蹤轉動）爲電動，其餘快、慢、微動均爲手動，但具備慢、微電動的轉儀鍾，將會對拍攝時的導星帶來很多方便之處。近來，單片機控制的小型轉儀鍾控制器已問世，這對於尋星及導星帶來很大的方便。例如美國Meade LX200 GPS-SMT望遠鏡（固定與便攜兩用式），與全球定位系統（GPS）聯網，實現定位、校準、尋星、跟蹤的全自動控制，將望遠鏡的控制提高到世界頂級水平（詳見“相關文章”中“美國Meade LX200 GPS-SMT望遠鏡簡介”一文）

天文望遠鏡的維護與保養

天文望遠鏡是精密儀器，維護的好壞直接影響到望遠鏡的使用和壽命，故必須要專人使用、專人保管，非專業人士不要輕易拆卸與修理。

1、光學系統的維護

(1) 保證望遠鏡放置在通風、乾燥、潔淨的地方；所有的目鏡、棱鏡、二次成像鏡及其它小的光學零附件，不使用時應放入帶乾燥劑的乾燥箱或乾燥缸內，同時要時常注意更換新的乾燥劑。在雨雪天、風沙、溼度大（超過85%）的天氣均不要使用望遠鏡，也不要打開物鏡蓋，特別是對於無密封窗的反射望遠鏡，灰沙是最大的敵害。在南方的黴雨季節可將鏡筒兩頭用不透氣的塑料袋紮緊，內部放置袋裝的乾燥劑（不要接觸鏡頭），並注意經常替換新的乾燥劑，以保持物鏡的乾燥。

(2) 光學鏡面上如有灰塵等髒物，應用吹耳球輕輕吹去，不能用嘴吹，以免唾沫濺到鏡面上；也千萬不要用布和硬毛刷去擦拭，以免損壞鍍膜層與鏡面；光學鏡面上千萬不要用手去摸，留下的指印往往會腐蝕鏡面而造成永久性痕跡。若一旦不慎留下指印須儘快清擦，應當用無水乙醇和乙醚各50％的混合液滴在乾淨的脫脂紗布上，從鏡面中心按順時針或逆時針方向輕輕地向鏡面邊緣轉擦（只能向一個方向輕擦，不能來回擦），並不斷更換脫脂棉球，直到擦淨爲止。望遠鏡鏡面除平時注意保護外，應不定期的進行清潔，對透鏡切勿使用有機溶劑，以免損壞增透膜；對鍍鋁反射鏡面，儘量不要擦拭，以免鋁膜受損或脫落。

(３)便攜式望遠鏡儘量不要在霧氣很重的森林邊、水邊及海邊觀測，若迫不得已必須觀測的話，觀測完後應儘快按上述方法擦拭一遍。

（4）反射望遠鏡的反射鏡面應定期（一般情況下1～3年）進行鍍膜，以保證反射鏡面具有良好的反射率。

大型與高檔望遠鏡的維護與保養最好請天文單位的專業人員協助進行。

2、轉儀鐘的維護

（１）望遠鏡的機械及跟蹤系統是屬於高精度的傳動系統，但由於其轉速較慢，一般不需要經常維護，只是要按照說明書的要求，不要過載使用並定期加入同樣型號的潤滑油（脂）；若潤滑油（脂）的型號不同，請將原來的潤滑油（脂）用煤油等清洗乾淨後再加入新的潤滑油（脂），注意千萬不要將不同類型的潤滑油（脂）混合使用。有條件的單位或個人，如能在使用幾年後，請專業人員重新清洗、加油、調整，將是十分有益的。

（２）望遠鏡的控制系統應不定期的進行檢查，使用時應嚴格按照說明書的要求操作，平時應防止水滴、水汽、異物進入電路部分，電池長期不用應取出保存好。

3、電控系統的維護

望遠鏡的電控系統因型號、功能的不同而差別甚大，但使用維護的注意點基本相同：

(1)檢查輸入的交流電壓是否和望遠鏡的額定電壓相同，使用直流電源時也應注意電池組或蓄電池的額定電壓是否與望遠鏡電控要求一致。

(2)在大功率驅動電路中，請注意大功率管的散熱片不要相碰短路，以免燒壞管子。

(3)所有電源或電控線不要硬拉和隨意交叉，以免斷路。