折射反射望远镜的优缺点

折射反射望远镜的优缺点
折射反射望远镜的优缺点

折射反射望远镜的优缺点

作者:佚名文章来源:本站原创点击数:1267 更新时间:2006-11-15

望远镜由物镜和目镜组成,接近景物的凸形透镜或凹形反射镜叫做物镜,靠近眼睛那块叫做目镜。远景物的光源视作平行光,根据光学原埋,平行光经过透镜或球面凹形反射镜便会聚焦在一点上,这就是焦点。焦点与物镜距离就是焦距。再利用一块比物镜焦距短的凸透镜或目镜就可以把成像放大,这时观察者觉得远处景物被拉近,看得特别清楚。

O=物镜

E=目镜

f =焦点

fo=物镜焦距

fe=目镜焦距

D=物镜口径

d =斜镜

折射镜是由一组透镜组成,反射式则包括一块镀了反光金属面的凹形球面镜和把光源作 90 度反射的平面镜。两者的吸光率大致相同。折射和反射镜各有优点,现分别讨论。

折射和反射望远镜的选择

折射望远镜的优点

1.影像稳定

折射式望远镜镜筒密封,避免了空气对流现象。

2.彗像差矫正

利用不同的透镜组合来矫正彗像差(Coma)。

3.保养

折射望远镜的缺点

1.色差

不同波长光波成像在焦点附近,所以望远镜出现彩色光环围绕成像。矫正色差时要增加一块不同折射率的透镜,但矫正大口径镜就不容易。

2.镜筒长

为了消除色差,设计望远镜时就要把焦距尽量增长,约主镜口径的十五倍,以六?伎诰都扑悖?便是七?瞻氤ぃ?而且用起来又不方便,业?N?u镜者要造一座这样长而稳定度高的脚架很是困难的一回事。

3.价钱贵

光线要穿过透镜关系,所以要采用清晰度高,质地优良的玻璃,这样价钱就贵许多。全部完成后的价钱也比同一口径的反射镜贵数倍至十数倍。

反射望远镜的优点

1.消色差

任何可见光均聚焦于一点。

2.镜筒短

通常镜筒长度只有主镜直径八倍,所以比折射镜筒约短两倍。短的镜筒操作力便,又容易制造稳定性高的脚架。

3.价钱便宜

光线只在主镜表面反射,制镜者可以购买较经济的普通玻璃去制造反射镜的主要部份。

反射望远镜缺点

1.遮光

对角镜放置在主镜前,把部份入射光线遮掉,而对角镜支架又产生绕射,三支架或四支架的便形成六条或四条由光星发射出来的光线。可以利用焦比八至十的设计减低遮光率。

2.影像不稳定

开放式的镜筒往往?a生对流现象,很难完满地解决问题。所以在高倍看行星表面精细部份时便显出不容易了。

3.主镜变形

温度变化和机械因素,使主镜变形,焦点也跟?舾谋洌?形成球面差,球面差就是主镜旁边缘和近光轴的平行光线聚焦於不同地方,但小口径镜不成问题。

4.保养

镀上主镜表面的铝或银,受空气污染影响,要半年再镀一次。不过一块良好的真空电镀镜面可维持数年之久。

折射望远镜由二块透镜组成,总共要磨四边光学面,反射望远镜只需要磨一边光学面,所以制造反射式望远镜花费较少时间。技术精良的话,一副自?u的六?伎诰斗瓷渫?远镜质素随时超过市面出售的三?颊凵渫?远镜。

至于选择何种类形的望远镜则视乎个别天文爱好者的需要和喜爱而定。通常一枝四?家韵碌恼凵渫?远镜已足够作普通观测研究的用途。若果兴趣是观察行星或双星,便应该设计八?伎诰抖?放大倍数高的反射望远镜,因为如此大口径的折射镜十分难制造,价钱非常昂贵,而且又非常笨重。

从经济和难度考虑,初学者最适宜自制反射式望远镜。

反射望远镜的设计

反射望远镜有数种设计,现在只谈谈结构简单的牛顿式。

牛顿式望远镜最主要的结构是一块镀上反射物质的球面或物面玻璃。球面镜作用是把星星来的平行光反射聚焦一点,然后靠一块细小光学平面镜放置于焦点前,把光作90度角的反射至望远镜筒的边缘,再由一块凸透镜将形像放大,便获得普通望远镜应有之效果。不过球面镜中心和旁边的反射角不同,故此成像并不完全聚焦于同一点上,而形成球面差;但物面却可矫正这缺点,使离开光轴较远的光线也可以同时聚於焦点上,因此实际上牛顿式望远镜主镜乃物线面。

球面差

物面

设计望远镜时要考虑到它的实际用途,我们是用来观察抑或是摄影的,我们要求的放大倍数等

望远镜的主要分类

望远镜的主要分类 文章来源:网站管理员发布时间:2010-6-24 7:26:10 一般天文望远镜以构造来分类,可分为折射望远镜、反射望远镜及折反射望远镜三大类。 折射望远镜 伽利略制作的折射望远镜 所谓折射望远镜是以会聚远方物体的光而现出实象的透镜为物镜的望远镜它会使从远方来的光折射集中在焦点,折射望远镜的好处就是使用方便,稍微忽略了保养也不会看不清楚,因为镜筒内部由物镜和目镜封着,空气不会流动,所以比较安定,此外,由于光轴的错开所引起的像恶化的情形也比反射望远镜好,而口径不大透镜皆为球面,所以可以机械研磨大量生产,故价格较便宜。 伽利略型望远镜 人类第一只望远镜,使用凹透镜当目镜,透过望远镜所看到的像与实际用眼睛直接看的一样是正立像,地表观物很方便但不能扩大视野,目前天文观测已不再使用此型设计。 开普勒型望远镜 使用凸透镜当目镜,现今所有的折射式望远镜皆为此型,成像上下左右巅倒,但这样对我们天体观测是没有影响的,因为目镜是凸透镜可以把两枚以上的透镜放在一起成一组而扩大视野,并且能改善像差除却色差。 市面上一般售卖的小型天文望远镜,多属折射望远镜。 反射望远镜 牛顿制作的反射望远镜 反射望远镜是利用一块镀了金属(通常是铝)的凹面玻璃聚焦,由于焦点在镜前,所以必须在物镜焦点之前用另一块镜将影像反射出镜筒外,再用目镜放大。 反射望远镜没有色差(因不用透过玻璃故无色散),但有其它各类的像差。如将反射凹面磨成

拋物线形(Parabolic),则可消除球面差,但受彗形像差的影响严重,故边缘部份仍觉松散。 现时一般中小型的反射望远镜有下列二种型式: 牛顿式(Newtonian) 利用一块与光轴成45度平面镜(Flat or diagonal)作为副镜(Secondary)将影像反射至镜筒前侧。这种结构最为简单,影像反差较高,亦最多人选用,通常焦比在f4至f8之间。 卡赛格林式或简称卡式(Cassegrain) 利用一块双曲面凸镜(Convex hyperboloid)作为副镜,在主镜焦点前将光线聚集,穿过主镜一个圆孔而聚焦在主镜之后。因为经过一次反射,所以镜筒可以缩短,但视场较窄,像散较牛顿式严重,同时有少许场曲(Curvature of field)。 由于反射式望远镜只要磨制一个光学面,所以以同一口径而论,价钱较折射镜为廉。普通天文爱好者,拥有150mm、200mm口径的为数不少,反射式望远镜同时可以自己磨制。 折反射望远镜 反射望远镜主要用于天体物理方面的工作。 折反射望远镜 折反射望远镜的物镜是由折射镜和反射镜组合而成。主镜是球面反射镜,副镜是一个透镜,用来矫正主镜的像差。此类望远镜视场大,光力强,适合观测流星,彗星,以及巡天寻找新天体。根据副镜的形状,折反射镜又可以分为施密特结构和马克苏托夫结构,前者视场大,像差小;后者易于制造。

固定床流化床浆态床的优缺点

固定床反应器 定义:气体流经固定不动的催化剂床层进行催化反应的装置。 特点:结构简单、操作稳定、便于控制、易实现大型化和连续化生产等优点,是现代化工和反应中应用很广泛的反应器。 应用:主要用于气固相催化反应。 基本形式:轴向绝热式、径向绝热式、列管式。 固定床反应器缺点: 床层温度分布不均匀; 床层导热性较差; 对放热量大的反应,应增大换热面积,及时移走反应热,但这会减少有效空间。 流化床反应器(沸腾床反应器) 定义:流体(气体或液体)以较高流速通过床层,带动床内固体颗粒运动,使之悬浮在流动的主体流中进行反应,具有类似流体流动的一些特性的装置。 应用:应用广泛,催化或非催化的气—固、液—固和气—液—固反应。 原理:固体颗粒被流体吹起呈悬浮状态,可作上下左右剧烈运动和翻动,好象是液体沸腾一样,故流化床反应器又称沸腾床反应器。 结构:壳体、气体分布装置、换热装置、气—固分离装置、内构件以及催化剂加入和卸出装置等组成。 优点:传热面积大、传热系数高、传热效果好。进料、出料、废渣排放用气流输送,易于实现自动化生产。 缺点:物料返混大,粒子磨损严重;要有回收和集尘装置;内构件复杂;操作要求高等。 固定床: 一、固定床反应器的优缺点 凡是流体通过不动的固体物料形成的床层面进行反应的设备都称为固定床反应器,而其中尤以利用气态的反应物料,通过由固体催化剂所构成的床层进行反应的气固相催化反应器在化工生产中应用最为广泛。气固相固定床反应器的优点较多,主要表现在以下几个方面: 1、在生产操作中,除床层极薄和气体流速很低的特殊情况外,床层内气体的流动皆可看成是理想置换流动,因此在化学反应速度较快,在完成同样生产能力时,所需要的催化剂用量和反应器体积较小。 2、气体停留时间可以严格控制,温度分布可以调节,因而有利于提高化学反应的转化率和选择性。 3、催化剂不易磨损,可以较长时间连续使用。 4、适宜于高温高压条件下操作。 由于固体催化剂在床层中静止不动,相应地产生一些缺点: 1、催化剂载体往往导热性不良,气体流速受压降限制又不能太大,则造成床层中传热性能较差,也给温度控制带来困难。对于放热反应,在换热式反应器的入口处,因为反应物浓度较高,反应速度较快,放出的热量往往来不及移走,而使

折射式望远镜

折射式望远镜 望远镜是一种利用凹透镜和凸透镜观测遥远物体的光学仪器。利用通过透镜的光线折射或光线被凹镜反射使之进入小孔并会聚成像,再经过一个放大目镜而被看到。又称“千里镜”。望远镜的第一个作用是放大远处物体的张角,使人眼能看清角距更小的细节。望远镜第二个作用是把物镜收集到的比瞳孔直径(最大8毫米)粗得多的光束,送入人眼,使观测者能看到原来看不到的暗弱物体。1608年荷兰人汉斯·利伯希发明了第一部望远镜。1609年意大利佛罗伦萨人伽利略·伽利雷发明了40倍双镜望远镜,这是第一部投入科学应用的实用望远镜。 折射式望远镜,是用透镜作物镜的望远镜。 伽利略之折射望远镜分为两种类型:由凹透镜作目镜的称伽利略望远镜;由凸透镜作目镜的称开普勒望远镜。因单透镜物镜色差和球差都相当严重,现代的折射望远镜常用两块或两块以上的透镜组作物镜。其中以双透镜物镜应用最普遍。它由相距很近的一块冕牌玻璃制成的凸透镜和一块火石玻璃制成的凹透镜组成,对两个特定的波长完全消除位置色差,对其余波长的位置色差也可相应减弱 在满足一定设计条件时,还可消去球差和彗差。由于剩余色差和其他像差的影响,双透镜物镜的相对口径较小,一般为1/15-1/20,很少大于1/7,可用视场也不大。口径小于8厘米的双透镜物镜可将两块透镜胶合在一起,称双胶合物镜,留有一定间隙未胶合的称双分离物镜。为了增大相对口径和视场,可采用多透镜物镜组。对于伽利略

望远镜来说,结构非常简单,光能损失少。镜筒短,很轻便。而且成正像,但倍数小视野窄,一般用于观剧镜和玩具望远镜。对于开普勒望远镜来说,需要在物镜后面添加棱镜组或透镜组来转像,使眼睛观察到的是正像。一般的折射望远镜都是采用开普勒结构。由于折射望远镜的成像质量比反射望远镜好,视场大,使用方便,易于维护,中小型天文望远镜及许多专用仪器多采用折射系统,但大型折射望远镜制造起来比反射望远镜困难得多,因为冶炼大口径的优质透镜非常困难,且存在玻璃对光线的吸收问题,所以大口径望远镜都采用反射式。

望远镜系统结构设计

光学课程设计 望远镜结构系统设计 姓名:曾茂桃 班级:光通信082 学号:2008031126 指导老师:张翔

摘要 该报告运用应用光学知识,了解望远镜的历史,在工作原理的基础上,完成望远镜的外形尺寸、物镜组、目镜组及转像系统的简易或原理设计。了解光学设计中的PW 法基本原理。并应用光学设计软件对系统误差、成像质量进行理论分析。初级像差理论与像差的校正和平衡方法,像质评价与像差公差,光学系统结构参数的求解方法。望远物镜设计的特点、双胶合物镜结构参数的求解和光学特性。目镜设计的特点、常用目镜的型式和像差分析等都有了一个明确的简要的介绍。 关键字:望远镜物镜目镜放大率分辨率内调焦望远镜 PW法光栅

目录 一概述…………………………………………………………页二望远镜尺寸设计与分析…………………………………页2.1 望远镜的简述…………………………………………………………页2.2 望远镜的主要特性分析………………………………………………页三分物镜组与目镜组的选………………………………………………页 3.1望远镜物镜需要消除的像差类型及主要结构形式…………………页3.2双胶物镜和双分离物镜………………………………………………页 3.3内调焦望远镜…………………………………………………………页 四.目镜组的主要种类及其结构:………………………….. 页 4.1惠更斯目镜……………………………………………………………页4.2冉斯登目镜……………………………………………………………页 4.3Porro、Roof棱镜结构及其特点…………………………………页 五.望远镜像差设计PW法………………………………….. 页 5.2物体在有限距离时的P,W的规化……………………………………页5.5用C ,表示的初级像差系数………………………………………页 P, W 六.光学系统中的光栅分析……………………………………页

望远镜光路设计

至今没有一个光学系统是完美的。为了平坦且清晰的成像,往往必须把光学系统设计的十分复杂。如此一来,不但透光度变差,还得付出很高的制造成本。因此简单的镜片组而且能保有高品质成像的光学系统是光学设计的努力目标。 一个好的光学系统都出自设计者的巧思。它能在最简单的镜片组合下产生最佳的成像品质。不过在许多设计中,往往会遇到球面像差与彗形像差难以取舍的窘境(天文望远镜光学与机械)。当你能同时处理这些像差的时候,系统却又发生严重的色差。最后好不容易解决了所有的色像差,却又发生成像的变形。因此光学系统的设计在在考验设计者的经验与智力。希望透过以下的天文望远镜的演进,让你了解前人的成果。 折射式望远镜系统 由于白光经过透镜会有色散的现象(Dipersion),因此使得光学系统除了球面像差与彗形像差之外又多了影像不清晰的光源。由上图可知,蓝光的折射率较大,其次为绿光,最后为红光,因此不同颜色的入射光产生,却有不同的聚焦点。好的光学系统除了成像品质之外,还必须考虑消色差的效果。 基本上,我们在处理可见光的光路分析时,是用蓝色的F line(486.13nm)、红色的C line(656.27nm)与绿色的e line(546.07nm) 作为分析的主要光源。要查看镜片的色差情形,可以用色散数值V( Dispersion Number or Abbe number)。V越大表示镜片的色散的情况越小。 V=(ne-1) / ( nF-nC) 对於一个D= 5公分,f=20公分的两片镜片组合,我们可以由下图的光路分析了解他们各自聚焦的一致性。其实这就是球面像差的检测工作! D=5公分f=20公分 第一片镜片R1=18公分R2=-19公分中心厚度=0.84公分 间隙0.1公分 第二片镜片R3=-19公分R4=-22公分中心厚度=0.98公分

流化床反应器

流化床反应器 流化床反应器 流化床反应器是一种利用气体或液体通过颗粒状固体层而使固体颗粒处于悬浮运动状态,并进行气固相反应过程或液固相反应过程的反应器。在用于气固系统时,又称沸腾床 反应器。流化床反应器在现代工业中的早期应用为20世纪20年代出现的粉煤气化的温克 勒炉(见煤气化炉);但现代流化反应技术的开拓,是以40年代石油催化裂化为代表的。目前,流化床反应器已在化工、石油、冶金、核工业等部门得到广泛应用。 1产品分类 按流化床反应器的应用可分为两类:一类的加工对象主要是固体,如矿石的焙烧,称为 固相加工过程;另一类的加工对象主要是流体,如石油催化裂化、酶反应过程等催化反应 过程,称为流体相加工过程。 2结构形式 流化床反应器的结构有两种形式:①有固体物料连续进料和出料装置,用于固相加工 过程或催化剂迅速失活的流体相加工过程。例如催化裂化过程,催化剂在几分钟内即显著 失活,须用上述装置不断予以分离后进行再生。②无固体物料连续进料和出料装置,用于 固体颗粒性状在相当长时间(如半年或一年)内,不发生明显变化的反应过程。 3产品优缺点 与固定床反应器相比,流化床反应器的优点是:①可以实现固体物料的连续输入和输出;②流体和颗粒的运动使床层具有良好的传热性能,床层内部温度均匀,而且易于控制,特别适用于强放热反应;③便于进行催化剂的连续再生和循环操作,适于催化剂失活速率 高的过程的进行,石油馏分催化流化床裂化的迅速发展就是这一方面的典型例子。然而, 由于流态化技术的固有特性以及流化过程影响因素的多样性,对于反应器来说,流化床又 存在很明显的局限性:①由于固体颗粒和气泡在连续流动过程中的剧烈循环和搅动,无论 气相或固相都存在着相当广的停留时间分布,导致不适当的产品分布,阵低了目的产物的 收率;②反应物以气泡形式通过床层,减少了气-固相之间的接触机会,降低了反应转化率;③由于固体催化剂在流动过程中的剧烈撞击和摩擦,使催化剂加速粉化,加上床层顶 部气泡的爆裂和高速运动、大量细粒催化剂的带出,造成明显的催化剂流失;④床层内的 复杂流体力学、传递现象,使过程处于非定常条件下,难以揭示其统一的规律,也难以脱 离经验放大、经验操作。近年来,细颗粒和高气速的湍流流化床及高速流化床均已有工 业应用。在气速高于颗粒夹带速度的条件下,通过固体的循环以维持床层,由于强化了气 固两相间的接触,特别有利于相际传质阻力居重要地位的情况。但另一方面由于大量的固 体颗粒被气体夹带而出,需要进行分离并再循环返回床层,因此,对气固分离的要求也就 很高了。(见流态化、流态化设备)

牛顿式反射望远镜光轴的校准(精选.)

牛顿式反射望远镜光轴的校准 很多爱好者在使用反射式望远镜,特别是近年来越来越多的爱好者开始使用大口径、短焦距的抛物面牛顿式反射望远镜。说到望远镜的光学质量,人们比较关心的是主镜的口径及表面精度,而对于是否将反射镜的整个光学系统调整到最佳状态,似乎并没有给予足够的重视。我根据最近的一些实践经验,参考了网上的一些相关文章,把自己的体会写成此文。 反射望远镜光轴校准的重要性: 如果你拥有了一架反射望远镜,并且主镜是抛物面的,当你满怀希望投入观测,却发现像质平平,甚至恒星都不能聚成一个点,这个时候先别急着换镜子,你拥有的可能是一架很不错的望远镜,问题仅仅出在镜片装配上,经过对光轴的重新调整,望远镜里展现出的可能是完全不同的景象。 抛物面反射镜的成像有个特点,在光轴上成像很完美,没有像差,但离开光轴就会有明显的彗差(星点带了小尾巴)。在光轴上,使用一般视场的目镜,视场中心的星点是很锐利的,实际上视场边缘的像差也不易察觉。而如果在光轴外,整个视场中的星点可能都不实,而且离光轴越远这一点越严重。 怎样才算调好光轴了? 反射镜的光学系统中有两个光轴:主镜(物镜)光轴平行于主镜筒的轴线,经过副镜(小平面镜);目镜光轴垂直于主镜筒轴线,也经过副镜。当两个光轴都经过副镜上的同一点,且被副镜反射后二者完全重合,也就是成了一个光轴,那么光轴就算调好了。 在缺乏检验手段时,可以通过实际观测来判断光轴是否调好。找一个大气宁静度较好的晴夜,用望远镜的最高倍率(用毫米表示的主镜的直径数)看一颗恒星(如果没有赤道仪则可以看北极星)。把星点放在目镜视场中心(以减少目镜带来的像差),仔细调整焦距,从焦点外调到焦点,然后调到焦点内。如果光轴调整没有问题,可以看到如下图所示的从左到右一系列图象(图中的圆环是光的衍射引起的,散焦后实际上还会看到副镜及其支架的影子,图中没有画出)。 在焦点上星像是否凝结得很实、很细、很锐利,散焦后衍射环是否是同心圆,这些都反映了望远镜的像质。如果散焦后可以看到几圈衍射环,但不象上图中那样完美,四周均匀地带有一些“毛刺”,这说明反射镜面的精度稍差,但光轴调整的还是好的。如果散焦后星点变成了一个小的扇形,而且在目镜视场中移动星象,扇形的发散方向不变,这说明望远镜的光轴需要调整了。 光轴调整步骤及辅助工具 光轴调整可按如下步骤进行: 调节目镜调焦筒使之垂直于主镜筒轴线

固定床-流化床-浆态床的优缺点

固定床-流化床-浆态床的优缺点

固定床反应器 定义:气体流经固定不动的催化剂床层进行催化反应的装置。 特点:结构简单、操作稳定、便于控制、易实现大型化和连续化生产等优点,是现代化工和反应中应用很广泛的反应器。 应用:主要用于气固相催化反应。 基本形式:轴向绝热式、径向绝热式、列管式。 固定床反应器缺点: 床层温度分布不均匀; 床层导热性较差; 对放热量大的反应,应增大换热面积,及时移走反应热,但这会减少有效空间。 流化床反应器(沸腾床反应器) 定义:流体(气体或液体)以较高流速通过床层,带动床内固体颗粒运动,使之悬浮在流动的主体流中进行反应,具有类似流体流动的一些特性的装置。 应用:应用广泛,催化或非催化的气—固、液—固和气—液—固反应。 原理:固体颗粒被流体吹起呈悬浮状态,可作上下左右剧烈运动和翻动,好象是液体沸腾一样,故流化床反应器又称沸腾床反应器。 结构:壳体、气体分布装置、换热装置、气—固分离装置、内构件以及催化剂加入和卸出装置等组成。 优点:传热面积大、传热系数高、传热效果好。进料、出料、废渣排放用气流输送,易于实现自动化生产。 缺点:物料返混大,粒子磨损严重;要有回收和集尘装置;内构件复杂;操作要求高等。 固定床: 一、固定床反应器的优缺点 凡是流体通过不动的固体物料形成的床层面进行反应的设备都称为固定床反应器,而其中尤以利用气态的反应物料,通过由固体催化剂所构成的床层进行反应的气固相催化反应器在化工生产中应用最为广泛。气固相固定床反应器的优点较多,主要表现在以下几个方面: 1、在生产操作中,除床层极薄和气体流速很低的特殊情况外,床层内气体的流动皆可看成是理想置换流动,因此在化学反应速度较快,在完成同样生产能力时,所需要的催化剂用量和反应器体积较小。 2、气体停留时间可以严格控制,温度分布可以调节,因而有利于提高化学反应的转化率和选择性。 3、催化剂不易磨损,可以较长时间连续使用。 4、适宜于高温高压条件下操作。 由于固体催化剂在床层中静止不动,相应地产生一些缺点: 1、催化剂载体往往导热性不良,气体流速受压降限制又不能太大,则造成床层中传热性能较差,也给温度控制带来困难。对于放热反应,在换热式反应器的入口处,因为反应物浓度较高,反应速度较快,放出的热量往往来不及移走,

望远镜的基本原理

望远镜的基本原理 望远镜是一种用于观察远距离物体的目视光学仪器,能把远物很小的张角按一定倍率放大,使之在像空间具有较大的张角,使本来无法用肉眼看清或分辨的物体变清晰可辨。所以,望远镜是天文和地面观测中不可缺少的工具。它是一种通过物镜和目镜使入射的平行光束仍保持平行射出的光学系统。一般分为三种。 一、折射望远镜 折射望远镜是用透镜作物镜的望远镜。分为两种类型:由凹透镜作目镜的称伽利略望远镜;由凸透镜作目镜的称开普勒望远镜。两种望远镜的成像原理如图1所示。 图1 伽利略望远镜是物镜是凸透镜而目镜是凹透镜的望远镜。光线经过物镜折射所成的实像在目镜的后方(靠近人目的后方)焦点上,这像对目镜是一个虚像,因此经它折射后成一放大的正立虚像。伽利略望远镜的放大率等于物镜焦距与目镜焦距的比值。其优点是镜筒短而能成正像,但它的视野比较小。把两个放大倍

数不高的伽利略望远镜并列一起、中间用一个螺栓钮可以同时调节其清晰程度的装置,称为“观剧镜”;因携带方便,常用以观看表演等。伽利略发明的望远镜在人类认识自然的历史中占有重要地位。其优点是结构简单,能直接成正像。 开普勒望远镜由两个凸透镜构成。由于两者之间有一个实像,可方便的安装分划板,并且各种性能优良,所以目前军用望远镜,小型天文望远镜等专业级的望远镜都采用此种结构。但这种结构成像是倒立的,所以要在中间增加正像系统。正像系统分为两类:棱镜正像系统和透镜正像系统。我们常见的前宽后窄的典型双筒望远镜既采用了双直角棱镜正像系统。这种系统的优点是在正像的同时将光轴两次折叠,从而大大减小了望远镜的体积和重量。透镜正像系统采用一组复杂的透镜来将像倒转,成本较高。 因单透镜物镜色差和球差都相当严重,现代的折射望远镜常用两块或两块以上的透镜组作物镜。其中以双透镜物镜应用最普遍。它由相距很近的一块冕牌玻璃制成的凸透镜和一块火石玻璃制成的凹透镜组成,对两个特定的波长完全消除位置色差,对其余波长的位置色差也可相应减弱,如图2所示。 图2

应用光学课程设计-15倍双目望远镜

应用光学课程设计报告 ———15倍双目望远镜 姓名: 班级学号: 指导教师: 光电工程学院 2016年01月04日

一、望远镜系统的原理 (3) 二、课程设计的内容及要求 (3) 三、光学元件尺寸计算及数据处理总结 (4) (一)、目镜的计算 (4) (二)、物镜的结构形式及外形尺寸计算 (7) (三)、计算分划板 (7) (四)、计算棱镜 (8) (五)、像差计算 (9) (六)、建立数据文件 (15)

一、望远镜系统的原理 亥普勒望远镜的原理示意如下图1所示: 图 1 图中可见亥普勒望远镜是由正光焦度的物镜与正光焦度的目镜构成,与显微镜不同的是望远镜的光学间隔为0,平行光入射平行光射出。其系统的视觉放大倍率为: '//D D f f e o -=''-=Γ 式中,0f '为物镜的焦距;e f '为目镜的焦距;D 为入瞳直径;'D 为出瞳直径。在此成像过程中,有一个实像面位于分划面上,可以实现相应的瞄准或测量。 由于亥普勒望远镜成倒像不利于观察,故而需在系统中加入一个由透镜或棱镜构成的转像系统。军用望远镜的转像系统多是用两个互相垂直放置的 180-II D 棱镜(即保罗棱镜)组成。 伽利略望远镜是由正光焦度的物镜和负光焦度的目镜组成,其视觉放大率大于1,形成的是正立的像,无需加转像系统,也无法安装分划板,应用较少。 二、课程设计的内容及要求 1、根据已知的一些技术要求,进行外型尺寸计算; 1)目镜的选取及计算; 2)物镜的结构型式及外型尺寸计算; 3)分划板的外型尺寸计算; 4)棱镜的类型选取及外型尺寸计算; 2、像差计算 1)求取棱镜的初级像差; 2)求取物镜的初级像差; 3)根据物镜的像差求出双胶合物镜的结构参数。

第七章 流化床反应器

第七章 流化床反应器 1.所谓流态化就是固体粒子像_______一样进行流动的现象。(流体) 2.对于流化床反应器,当流速达到某一限值,床层刚刚能被托动时,床内粒子就开始流化起来了,这时的流体空线速称为_______。(起始流化速度) 3.对于液—固系统的流化床,流体与粒子的密度相差不大,故起始流化速度一般很小,流速进一步提高时,床层膨胀均匀且波动很小,粒子在床内的分布也比较均匀,故称作_______。(散式流化床) 4.对于气—固系统的流化床反应器,只有细颗粒床,才有明显的膨胀,待气速达到_______后才出现气泡;而对粗颗粒系统,则一旦气速超过起始流化速度后,就出现气泡,这些通称为_______。(起始鼓泡速度、鼓泡床) 5.对于气—固系统的流化床反应器的粗颗粒系统,气速超过起始流化速度后,就出现气泡,气速愈高,气泡的聚并及造成的扰动亦愈剧烈,使床层波动频繁,这种流化床称为_______。(聚式流化床) 6.对于气—固系统的流化床反应器,气泡在上升过程中聚并并增大占据整个床层,将固体粒子一节节向上推动,直到某一位置崩落为止,这种情况叫_______。(节涌) 7.对于流化床反应器,当气速增大到某一定值时,流体对粒子的曳力与粒子的重力相等,则粒子会被气流带出,这一速度称为_______。(带出速度或终端速度) 8.对于流化床反应器,当气速增大到某一定值时,流体对粒子的_______与粒子的_______相等,则粒子会被气流带出,这一速度称为带出速度。(曳力、重力) 9.流化床反应器的mf t u u /的范围大致在10~90之间,粒子愈细,比值_______,即表示从能够流化起来到被带出为止的这一范围就愈广。(愈大) 10.流化床反应器中的操作气速0U 是根据具体情况定的,一般取流化数mf U U 0在_______范围内。(1.5~10) 11.对于气—固相流化床,部分气体是以起始流化速度流经粒子之间的空隙外,多余的气体都以气泡状态通过床层,因此人们把气泡与气泡以外的密相床部分分别称为_______与_______。(泡相、乳相) 12.气—固相反应系统的流化床中的气泡,在其尾部区域,由于压力比近傍稍低,颗粒被卷了进来,形成了局部涡流,这一区域称为_______。(尾涡) 13.气—固相反应系统的流化床中的气泡在上升过程中,当气泡大到其上升速度超过乳相气速时,就有部分气体穿过气泡形成环流,在泡外形成一层所谓的_______。(气泡云) 14.气—固相反应系统的流化床反应器中的气泡,_______和_______总称为气泡晕。(尾涡、气泡云) 15.气—固相反应系统的流化床中,气泡尾涡的体积W V 约为气泡体积b V 的_______。(1/3) 16.气—固相反应系统的流化床,全部气泡所占床层的体积分率b δ可根据流化床高f L 和起 始流化床高mf L 来进行计算,计算式为=b δ_______。(f mf f L L L -) 17.在气—固相反应系统的流化床中设置分布板,其宗旨是使气体_______、_______、_______和_______为宜。(分布均匀、防止积料、结构简单、材料节省) 18.在流化床中设计筛孔分布板时,可根据空床气速0u 定出分布板单位截面的开孔数 or N =_______。(or or u d u 20 4) 19.在流化床中设计筛孔分布板时,通常分布板开孔率应取约_______,以保证一定的压降。(1%) 20.在流化床中为了传热或控制气—固相间的接触,常在床内设置内部构件,以垂直管最为常用,它同时具有_______,_______并甚至_______的作用。(传热、控制气泡聚、减少颗粒

天文望远镜的光学形式与优缺点简介

望远镜的光学形式与优缺点简介 望远镜的光学形式分为折射式、反射式、折反射式等三种。 折射望远镜 折射镜的镜片结构是由二片到三片所组合的消色差设计。 优点:焦距长、视野较大、解析力强、拍摄出的星点锐利,星像明亮,最适合于做天体测量方面的工作、观测月球、行星、双星表现出色,较大口径的产品易于地面观景、非常适合做月面及行星的扩大摄影。影像清晰锐利,高对比度、较好的消色差设计、极好的APO高消色差、好的镜片几乎无色差、使用寿命很长,但须注意不要让镜片发霉、易于设置和使用、保养容易,很少或不需要维护、底片比例尺大、对镜筒弯曲不敏感、简单和可靠的设计、密封的镜筒避免了空气扰动图像并保护光学镜片、物镜永久固定式安装,无需校正。 缺点:价格高昂。大口径规格比较昂贵、较重、长度和体积比同等口径和焦距的牛顿反射或折反望远镜更大、存在一些色彩畸变(消色差双胶合透镜)、有残余的色差,从而降低了分辨率、优质折射镜的物镜是2片双分离消色差物镜或3片复消色差物镜。不过,消色差或复消色差并不能完全消除色差,所谓消色差物镜只是对白光中7种色光的2种色光(红和兰光)消除色差,而复消色差物镜除了对2种色光

消色差之外,还对第3种色光(黄光)消除了剩余色差。短焦的折射镜有周边像差的现象,但这些缺点现已可解决。口径无法做太大,增大口径的成本因素限制了商业产品的最大尺寸,经济的设计大多为中小口径产品、巨大的光学玻璃浇制也十分困难,对紫外、红外波段的辐射吸收很厉害、到1897年叶凯士望远镜建成,折射望远镜的发展达到了顶点,此后的这一百年中再也没有更大的折射望远镜出现。这主要是因为从技术上无法铸造出大块完美无缺的玻璃做透镜,并且,由于重力使大尺寸透镜的变形会非常明显,因而丧失明锐的焦点。反射式望远镜: 优点:口径较大,影像明亮。成本低,没有色差,可做较大的口径,适合做星云、星团的摄影。没有色差,能在广泛的可见光范围内记录天体发出的信息,且相对于折射望远镜比较容易制作。 缺点:口径越大,视场越小,光轴需常调整,反射镜面镀膜易氧化,物镜需要定期镀膜(三至五年),否则星星愈看愈暗,保养较为繁复。反射镜的慧差和像散较大,使得视野边缘像质变差,周边像差使星象肥大。彗形像差,这已被克服。 常用的反射镜有牛顿式和卡塞格林式2种。 牛顿反射望远镜 光学系统简单、价格便宜,球面反射镜在后端,目镜在前端侧面;牛顿反射望远镜采用一面凹面镜作为主要物镜,光进入镜筒的底端,然后折回开口处的第二反射镜,再次改变方向进入目镜焦平面。目镜为便于观察,被安置靠近望远镜镜筒顶部的侧方。牛顿反射望远镜用

光学课程设计 ——望远镜系统

望远镜系统结构设计 指导教师: 张 翔 专 业:光信息科学与技术 班 级:光信息08级1班 姓 名: 学 号: 20080320 光学课程设计

目录 第一部分设计背景 (1) 第二部分设计目的及意义 (1) 第三部分望远镜介绍 (1) 3.1望远镜定义 (1) 3.2望远镜分类及相应工作原理 (2) 第四部分望远镜系统设计 (3) 4.1开普勒望远镜 (3) 4.2望远镜系统常用参数 (4) 4.3外形尺寸计算 (6) 4.4伽利略望远镜 (8) 4.5物镜组的选取 (9) 4.6望远镜像差类型及主要结构 (10) 4.7双胶物镜与双分离物镜分析 (12) 4.8内调焦望远物镜分析 (14) 4.9目镜组的选取 (14) 4.10目镜主要像差及分析 (17) 4.11棱镜转像系统 (17) 4.12转折形式望远镜系统 (18) 4.13光学系统初始结构参数计算方法 (18) 4.14应用光学系统中的光栅 (20) 第五部分设计总结 (21) 第六部分参考文献 (21)

一.设计背景 在现在科学技术中,以典型精密仪器透镜、反射镜、棱镜等及其组合为关键部分的大口径光电系统的应用越来越广泛。如:天文、空间望远镜;地基空间目标探测与识别;激光大气传输、惯性约束聚变装置等等。 其中我国以高功率激光科研和激光核聚变研究为目的的光电系统——“神光二号”,颇具代表。“神光二号”对于未来的能源危机和我国的军事领域有着重要意义。 二.设计目的及意义 运用应用光学知识,了解望远镜工作原理的基础上,完成望远镜外形尺寸、 物镜组、目镜组及转像系统的简易或远离设计。了解光学设计中的PW法基本原理。 三.望远镜介绍 3.1 望远镜定义 望远镜是一种用于观察远距离物体的目视光学仪器,能把远物很小的张角按一定倍率放大,使之在像空间具有较大的张角,使本来无法用肉眼看清或分辨的物体变清晰可辨。所以,望远镜是天文和地面观测中不可缺少的工具。它是一种通过物镜和目镜使入射的平行光束仍保持平行射出的光学系统。根据望远镜原理一般分为三种。一种通过收集电磁波来观察遥远物体的仪器。在日常生活中,望远镜主要指光学望远镜。但是在现代天文学中,天文望远镜包括了射电望远镜,红外望远镜,X射线和伽吗射线望远镜。近年来天文望远镜的概念又进一步地延伸到了引力波,宇宙射线和暗物质的领域。或者再经过一个放大目镜进行观察。日常生活中的光学望远镜又称“千里镜”。它主要包括业余天文望远镜,观剧望远镜和军用双筒望远镜。 【望远镜基本工作示意图】

生物流化床工艺优缺点

一、生物流化床工艺优缺点 生物流化床技术起始于20世纪70年代初,是一种新型的生物膜法工艺,生物流化床将普通的活性污泥法和生物膜法的优点有机结合在一起,并引入化工领域的流化技术处理有机废水。生物流化床是以微粒状填料如砂、活性炭、焦炭、多孔球等作为微生物载体,将空气(或氧气)、废水同时泵入反应器,使载体处于流化状态,反应器内固、液、气充分传质、混合,污水充氧和载体流化同时进行,通过载体表面上不断生长的生物膜吸附、氧化并分解废水中的有机物,颗粒之间剧烈碰撞,生物膜表面不断更新,微生物始终处于生长旺盛阶段,高效地对废水中污染物进行生物降解。 容积负荷高,占地面积小 由于BFB采用颗粒、甚至粉末填料,比表面积大,故流化床内能维持极高的微生物量(40-50g/l);由于生物膜表面不断更新,微生物始终处于高活性状态,加之良好的传质条件,废水中的基质在反应器中与均匀分散的生物膜充分接触而被快速降解去除。BFB容积负荷可高达6-10kgBOD/m3.d,是一般活性污泥法高10~20倍。 耐冲击负荷能力强,能适应各种污水 在BFB中,污水和填料之间充分循环流动、传质混合,使反应器具有极大的稀释扩散能力,废水进入反应器后被迅速地混合和稀释;BFB生物膜更新速度快,使其保持着良好的生物活性,废水中的基质在反应器中与均匀分散的生物膜充分接触而被迅速降解而被稀释,从而对负荷突然变化的影响起到缓冲作用;微生物主要以生物膜形式存在,对原水中毒性物质抵抗能力强,从而使系统具有很强的抗冲击复合能力,当出现冲击负荷时,COD去除率开始可能会下降,但很快就恢复正常,通常情况下不需要设调节池。 氧传质效率高: 氧是一种难溶性气体,其从气相向液相转移过程中,传质阻力主要来自于液膜,液膜厚度是氧向水相转移的主要限制因素,BFB通过填料对气体切割,大气泡被切割成无数的小气泡或微小气泡,增加接触比表面积,延长气体在水相停留时间,明显压缩液膜和气膜厚度,大大提高氧船只效率;和普通接触氧化生物膜相比,BFB载体表面的生物膜较薄,有利于氧气和有机物等的传质,提高氧利用率;和活性污泥法相比,载体的投加降低反应器悬浮污泥浓度和粘度,使系统氧转化效率提高。在正常的载体填充量范围内,随着载体填充量及生物浓度增加微生物耗氧速率加快,可随氧气向水中的传递系数增大得到补偿,避免由于生物浓度增加而造成好氧废水生物处理中溶解氧不足的不利影响。但如果填料投放量过大,填料在水中流化效果差,紊动程度也降低,使得氧传递速率下降,氧利用率降低,加上填料本身对水中溶解氧的有一定吸附作用,这会造成水中溶解氧减少。 生物膜厚度可控,系统更稳定: BFB可通过曝气量控制填料剪切力,而控制生物膜厚度,而接触氧化生物膜厚度不可控; BFB结合了载体的流化机理、吸附机理、生物化学机理,将传统的活性污泥法和生物膜法优势结合起来,使系统既具有接触氧化法高生物量和微生物活性、高容积负荷、强抗冲击负荷能力、占地面积小,又具有活性污泥法的高传质效率,系统稳定,同时还具有氧转化效率高,生物膜厚度可控等优点,可适应不同浓度,不同种类的污水处理。 BFB始于70年代初,推广远不如活性污泥和接触氧化,原因在于其自身的一些瓶颈问题:如能耗大,虽然氧传质效率高,但曝气不仅是要生物降解提供溶氧,还必须保持载体流化状态;流化床内部的流态化特性十分复杂,对其流体力学特征研究严重不足,给放大设计造成了困难;泥水分离靠重力作用,载体易流失,出水水质较差。

20CM反射望远镜可以说是目视天文观测的一种标准配置国

20CM反射望远镜可以说是目视天文观测的一种标准配置,国内外很多知名的爱好者都拥有这种望远镜,他们用这种望远镜进行了许多卓有成效的观测。多年以前河南开封的张大庆先生就给我磨制了一块Φ200抛物面反射镜(焦距107CM),但由于种种原因我一直没能动手制作。 同好会的寇文也有同样口径和焦距的一面反射镜,他的望远镜已经快完工了。北京另一位天文同好何景阳先生还热情地帮我做了一个铝质镜筒,我想现在该是动手的时候了。 我计划99年上半年制作一个道布森式的反射望远镜,下半年逐步完善它,同时作为一种尝试,为它加装两个步进电机,实现计算机自动控制。 我将把我的每一个设想、每一步实践记录下来,如果你有兴趣,可以与我分享制镜的快乐,如果你有更好的方法,欢迎与我联系。 (1999-1-22) 现在我手头的主要配件如下: 抛物面反射镜(主镜):焦距1075mm,直径198mm,厚20mm 小平面反射镜(副镜):短边直径35mm,厚12mm 铝质镜筒:内直径229mm,长度1000mm,壁厚1.5mm 目镜:接口31.7mm 各种类型的牛顿式反射望远镜,其光学结构都是一样的(见上图),这里就不再罗嗦了。装配望远镜的镜身首先要解决三大问题: 物镜的安装 目镜调焦座的安装 副镜的安装 在牛顿式反射望远镜中,镜筒的内径一般比物镜直径大20~30mm,以方便物镜的安装和调节;另外镜筒的长度一般至少应等于物镜的焦距长度,这样目镜开口离镜筒端面有一定距

离,可以避免杂散光的干扰,而且主镜焦点伸出镜筒不会太长,否则除非副镜尺寸足够大,当用广角目镜观测时,视场边缘肯定会有光线损失。(然而我的物镜焦距和主镜筒长度并不能满足这个要求。改变物镜焦距显然是不可能的,而加长镜筒长度难度也很大,外观也不好看。所以设计时要着重考虑这个问题,必要时得在某方面作出牺牲。) 只有当主镜的光轴和目镜的光轴完全重合时,望远镜才能达到最好的成像效果。然而即使在家仔细调整好光轴,经过长时间使用或长途运输后,光轴仍可能会歪,所以装配镜身时,主镜的指向、副镜的位置和指向以及目镜的指最好都是可以调节的。这一点在整个望远镜的设计和制作过程中不能忘记。 (1999-2-7) 首先设计物镜座。《天文爱好者》杂志曾两次连载杨世杰先生的文章《怎样自制天文望远镜》,其中介绍了两种物镜的固定方法。第一种是最简单的方法(下图A):找一个与镜筒内径相同的木板(底板),先用三个金属片弯成的小钩将物镜固定在底板上,然后用三个角铁把底板固定在镜筒上即可。这种方法制作简单,镜片固定稳固,但物镜的指向调节很困难。对于强光力的望远镜,校准光轴是很重要而且时常需要做的事,所以这种方法不太合适。第二种方法(下图B)首先将物镜固定在一个小板上,小板通过三个螺栓与底板相连,螺栓中间加上弹簧,通过调节底板背后的螺母可以很方便地调节物镜的方向。这种方法制作相对复杂些,但使用效果却非常好,也是现在国际上很流行并且使用最多的一种方法。 而随着物镜口径的增大,其重量也在增加,上述第二种方法中所用的螺栓和弹簧的强度必须增加,这最终会导致物镜座的重量随物镜口径的变大而急剧增加。因此对于较大口径的物镜(我理解应是大于30cm的)又有了一种新的固定方法。这种方法使用一块底板,没有小板,没有弹簧,但底板上却保留三个螺栓,螺母嵌入底板中,物镜片是直接放在螺栓的三个顶点上的,调节螺栓可以调节物镜的指向(螺栓顶点要打磨光滑,与镜片之间要垫上薄的皮革,以防止划伤镜片);为防止镜片滑动,要在底板上钉三个小木块挡在镜片边上,为防止运输

光学课程设计望远镜系统结构设计

光学课程设计 ——望远镜系统结构设计 姓名: 学号: 班级: 指导老师:

一、设计题目:光学课程设计 二、设计目的: 运用应用光学知识,了解望远镜工作原理的基础上,完成望远镜的外形尺寸、物镜组、目镜组及转像系统的简易或原理设计。了解光学设计中的PW法基本原理。 三、设计原理: 光学望远镜是最常用的助视光学仪器,常被组合在其它光学仪器中。为了观察远处的物体,所用的光学仪器就是望远镜,望远镜的光学系统简称望远系统. 望远镜是一种用于观察远距离物体的目视光学仪器,能把远物很小的张角按一定倍率放大,使之在像空间具有较大的张角,使本来无法用肉眼看清或分辨的物体变清晰可辨。所以,望远镜是天文和地面观测中不可缺少的工具。它是一种通过物镜和目镜使入射的平行光束仍保持平行射出的光学系统.其系统由物镜和目镜组成,当观察远处物体时,物镜的像方焦距和目镜的物方焦距重合,光学间距为零.在观察有限远的物体时,其光学间距是一个不为零的小数量,一般情况下,可以认为望远镜是由光学间距为零的物镜和目镜组成的无焦系统. 常见望远镜按结构可简单分为伽利略望远镜,开普勒望远镜,和牛顿式望远镜。常见的望远镜大多是开普勒结构,既目镜和物镜都是凸透镜(组),这种望远镜结构导致成像是倒立的,所以在中间还有正像系统。 物镜组(入瞳)目镜组 视场光阑出瞳 1 '1ω 2 '2'ω3 'f物—f目'l z '3 上图为开普勒式望远镜,折射式望远镜的一种。物镜组也为凸透镜形式,但目镜组是凸

透镜形式。为了成正立的像,采用这种设计的某些折射式望远镜,特别是多数双筒望远镜在光路中增加了转像稜镜系统。此外,几乎所有的折射式天文望远镜的光学系统为开普勒式。 伽利略望远镜是以会聚透镜作为物镜、发散透镜作为目镜的望远镜(会聚透镜的焦距要大于发散透镜的焦距),当远处的物体通远物镜(u>2f )在物镜后面成一个倒立缩小的实像,而这个象一个要让它成现在发散透镜(目镜)的后面即靠近眼睛这一边,当光线通过发散透镜时,人就能看到一个正立缩小的虚象。伽利略望远镜的优点是结构紧凑,筒长较短,较为轻便,光能损失少,并且使物体呈正立的像,这是作为普通观察仪器所必需的。其原理图如下: 物镜组 目镜组 出瞳 '1 F F 2 f 2 d '1 f 伽利略望远镜示意图 为了更好的了解望远镜,下面介绍放大镜的各种放大率: 望远镜垂轴放大率:代表共轭面像高和物高之比。计算公式如下 1 '2 'f f -=β 望远镜角放大率:望远镜共轭面的轴上点发出的光线通过系统后,与光轴夹角的正切之比。计算公式如下: 2 '1'f f -=γ 望远镜轴向放大率:当物平面沿着光轴移动微小距离dx 时,像平面相应地移动距离dx',

Φ200道布森反射式望远镜的设计与制作

Φ200道布森反射式望远镜的设计与制作 20CM反射望远镜可以说是目视天文观测的一种标准配置,国内外很多知名的爱好者都拥有这种望远镜,他们用这种望远镜进行了许多卓有成效的观测。多年以前河南开封的张大庆先生就给我磨制了一块Φ200抛物面反射镜(焦距107CM),但由于种种原因我一直没能动手制作。 同好会的寇文也有同样口径和焦距的一面反射镜,他的望远镜已经快完工了。北京另一位天文同好何景阳先生还热情地帮我做了一个铝质镜筒,我想现在该是动手的时候了。 我计划99年上半年制作一个道布森式的反射望远镜,下半年逐步完善它,同时作为一种尝试,为它加装两个步进电机,实现计算机自动控制。 我将把我的每一个设想、每一步实践放在这个网页上,如果你有兴趣,可以与我分享制镜的快乐,如果你有更好的方法,欢迎与我联系。 现在我手头的主要配件如下:

?抛物面反射镜(主镜):焦距1075mm,直径198mm,厚20mm ?小平面反射镜(副镜):短边直径35mm,厚12mm ?铝质镜筒:内直径229mm,长度1000mm,壁厚1.5mm ?目镜:接口31.7mm 各种类型的牛顿式反射望远镜,其光学结构都是一样的(见上图),这里就不再罗嗦了。装配望远镜的镜身首先要解决三大问题: ?物镜的安装 ?目镜调焦座的安装 ?副镜的安装 在牛顿式反射望远镜中,镜筒的内径一般比物镜直径大20~30mm,以方便物镜的安装和调节;另外镜筒的长度一般至少应等于物镜的焦距长度,这样目镜开口离镜筒端面有一定距离,可以避免杂散光的干扰,而且主镜焦点伸出镜筒不会太长,否则除非副镜尺寸足够大,当用广角目镜观测时,视场边缘肯定会有光线损失。(然而我的物镜焦距和主镜筒长度并不能满足这个要求。改变物镜焦距显然是不可能的,而加长镜筒长度难度也很大,外观也不好看。所以设计时要着重考虑这个问题,必要时得在某方面作出牺牲。) 只有当主镜的光轴和目镜的光轴完全重合时,望远镜才能达到最好的成像效果。然而即使在家仔细调整好光轴,经过长时间使用或长途运输后,光轴仍可能会歪,所以装配镜身时,主镜的指向、副镜的位置和指向以及目镜的指最好都是可以调节的。这一点在整个望远镜的设计和制作过程中不能忘记。

天文望远镜的种类和原理

天文望远镜的种类和原理 一般天文望远镜以构造来分类,可分为折射望远镜、反射望远镜及折反射望远镜三大类.... 折射望远镜 所谓折射望远镜是以会聚远方物体的光而现出实象的透镜为物镜的望远镜它会使从远方来的光折射集中在焦点,折射望远镜的好处就是使用方便,稍微忽略了保养也不会看不清楚,因为镜筒内部由物镜和目镜封着,空气不会流动,所以比较安定,此外,由于光轴的错开所引起的像恶化的情形也比反射望远镜好,而口径不大透镜皆为球面,所以可以机械研磨大量生产,故价格较便宜。 (1)伽利略型望远镜 人类第一只望远镜,使用凹透镜当目镜,透过望远镜所看到的像与实际用眼睛直接看的一样是正立像,地表观物很方便但不能扩大视野,目前天文观测已不再使用此型设计。 (2)开普勒型望远镜 使用凸透镜当目镜,现今所有的折射式望远镜皆为此型,成像上下左右巅倒,但这样对我们天体观测是没有影响的,因为目镜是凸透镜可以把两枚以上的透镜放在一起成一组而扩大视野,并且能改善像差除却色差。反射式望远镜 反射望远镜不用物镜而用叫主镜的凹面的反射镜。另外有一面叫做次要镜的小镜将主镜所收集的光反射出镜筒外面,由次要镜反射出来的光像再用目镜放大来看,反射式最大的长处是由于主镜是镜子,光不需通过玻璃内,所以完全不会有色差,也不太会吸收紫外光或红光,因此非常适合分光等物理观测,虽无色差但有其它各类的像差。如将反射凹面磨成拋物线形(Parabolic),则可消除球面差。因为镜筒不能密封,所以主镜很易受烟尘影响,故难于保养,同时受气温与镜筒内气流的影响较大,搬运时又很易移动了主镜与副镜的位置,而校正光轴亦相当繁复,带起来不甚方便。此外副镜座的衍射作用会使较光恒星的星像出现十字或星形的衍射纹,亦使影像反差降低,另外像的稳定度也不及折射式望远镜。 目前知名反射望远镜的设计大致分为五种..我只列举两种市售一般中小型的反射望远镜 (1)牛顿式 (Newtonian)

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