已有 7370 次阅读 2014-12-22 15:29 |个人分类:成长日记.Zemax|系统分类:论文交流

望远镜的性能简介

%%图片、公式不显示，很抱歉呀。

望远镜一般由物镜、目镜和棱镜（或透镜）转向系统构成。

望远光学系统所成的像对眼睛的张角大于物体本身对眼睛的直观张角，因此给人一种“物体被拉近了”的感觉。

作用一：放大远处物体的张角，使人眼能看清角距更小的细节。

作用二：把物镜收集到的比瞳孔直径粗得多的光束，送入人眼，使观测者能看到原来看不到的暗弱物体。

5.1 物镜的光学特性：

物镜最重要的三个光学特性分别是相对孔径、焦距和视场。

1.   入瞳直径（或物镜孔径）D决定物镜的分辨本领。

2.   物镜成像大小正比于物镜的焦距。

3.   D和决定系统的外形尺寸，（相对孔径）决定物镜的复杂程度和像面照度。

4.   视场决定了观察范围。

具体如下：

A.     相对孔径不大

望远镜是无焦系统，物镜的等于目镜的。

目镜的相对孔径主要由出瞳直径和出瞳距决定。目前，望远镜的出瞳直径一般为4 mm，出瞳距要求为20 mm。为保证出瞳距，目镜的焦距一般不能小于25 mm。则：

故：相对孔径一般小于。

B.      视场较小

物镜视场角，目镜视场角与系统的视觉放大率有关系，下：

目前，目镜视场2大多在70°下，这就限制了物镜的视场，通常物镜视场在10°以下。

望远物镜一般主要校正轴向边缘球差、轴向色差和边缘孔径的正弦差。

设计物镜时，需考虑与目镜、棱镜的组合：

1.       棱镜的像差由物镜来补偿。

2.       目镜中少量球差和轴向色差也由物镜来补偿。

故：物镜的轴向边缘球差，边缘孔径的正弦差，通常不是校正到0，而是指定数值。

5.2 物镜的结构样式：

望远镜分折射式、反射式和折反射式三类。

A.     反射式和折反射式：

（1）反射：用凹面反射镜作物镜。可分为牛顿望远镜、卡塞格林望远镜等几种类型。

（2）折反：在球面反射镜的基础上，再加入用于校正像差的折射元件，可以避免困难的大型非球面加工，又能获得良好的像质量。比较著名的有施密特望远镜。

在大孔径、长焦距中采用。因为：

1.  反射镜不产生色差。

2.  光路折转可以缩短轴向长度。

双反射镜应用较多，以后会专门介绍两镜系统。主要有两种：

1.       卡塞格林：主镜为抛物面，次镜为双曲面；成倒像，镜筒短。检测较难

2.       格里高利：主镜为抛物面，次镜为椭球面；成正像，镜筒长。

由于非球面加工、检测困难，轴外像差不能校正，出现折反射式。

一种是卡塞格林的改进：球面主镜+校正透镜。主镜的像差可以得到校正版的补偿，能提高像质，增大视场和孔径。著名的有：施密特，马克舒托夫和同心球壳校正版式。

B.      折射式：

用透镜作物镜。分为两种：由凹透镜作目镜的伽利略望远镜；由凸透镜作目镜的开普勒望远镜。

折射式物镜有：

1.  双胶合：视场2