望远镜

概述

望远镜是一种利用透镜或反射镜以及其他光学器件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,荷兰的一位眼镜商汉斯·利伯希偶然发现用两块镜片可以看清远处的景物,受此启发,他制造了人类历史上的第一架望远镜。经过400多年的发展,望远镜的功能越来越强大,观测的距离也越来越远。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。


工作原理

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。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电磁辐射的仪器,称之为射电望远镜,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射线和伽马射线望远镜。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。

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。

常用的双筒望远镜还为减小体积和翻转倒像的目的,需要增加棱镜系统,棱镜系统按形的方式如果式不同可分为别汉棱镜系统(RoofPrism)(也就是斯密特。别汉屋脊棱镜系统)和保罗棱镜系统(PorroPrism)(也称普罗棱镜系统),两种系统的原理及应用是相似的。

个人使用的小型手持式望远镜不宜使用过大倍率,一般以3~12倍为宜,倍数过大时,成像清晰度就会变差,同时抖动严重,超过12倍的望远镜一般使用三角架等方式加以固定。

应用

运用领域:军事作战、安防警用、航海巡察、户外旅游、野外探险、体育赛事、电力安全巡查、观演唱会、林业调查、工业巡查、考古研究、铁路选线、国土资源调查,观鸟等等。

分类

折射式望远镜,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。

反射望远镜,是用凹面反射镜作物镜的望远镜。可分为牛顿望远镜,卡塞格林望远镜等几种类型。

折反射望远镜,是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。

射电望远镜,探测天体射电辐射的基本设备。可以测量天体射电的强度、频谱及偏振等量。

空间望远镜,在地球大气外进行天文观测的大望远镜。

选型指南

1、光学素质和轻便的外形,往往是矛盾的,如果两者都想要,需要大幅度提高预算。

2、每种规格和类型的望远镜都有适合它使用的特定环境才能达到完美的效果,没有哪个望远镜是万能的。

3、roof棱镜望远镜体积在同规格的望远镜中是最小的,但光学素质往往比不上 porro棱镜望远镜。

4、望远镜的价格取决于很多外界因素,比如成本、利润、市场策略等,和望远镜的倍数没有太大的关系。

5、望远镜的成像效果取决于很多因素,倍数只是众多因素中的一项,盲目追求倍数是不可取的。

6、军用望远镜假货的可能性极高,正规军用望远镜基本都是黑色的,而且价格不菲。

7、不要购买大范围变倍的双筒望远镜,存在视场小,成像畸变严重,光轴容易偏移等许多问题。

8、要知道一分价钱一分货,规格和参数相同的望远镜,实际效果可能相差很远,当然价格也会相差千里。

9、尽量不要购买红膜望远镜,它只适合冰雪地等高反射环境,一般环境下的成像昏暗,且偏色严重。

10、从来没有什么红外夜视望远镜,但某些规格的望远镜比如7X50在微光环境下效果也很不错!

11、望远镜选择尽量参考第三方网站和评测体验文章,可以最大限度的体现望远镜的优劣和特点。

维护保养

1.保证望远镜存放在通风、干燥、洁净的地方,以防生霉,有条件的话可在望远镜周边放入干燥剂,并经常更换。

2.镜片上残留的脏点或污迹,要用专业擦镜布轻轻擦拭,以免刮花镜面,如需清洗镜面,应当用脱脂棉占上少许酒精,从镜面的中心顺着一个方向向镜面的边缘擦试,并不断更换脱脂棉球直到擦试干净为止。

3.望远镜属于精密仪器,切勿对望远镜重摔、重压或做其他剧烈动作。

4.非专业人员不要试图自行拆卸望远镜及对望远镜内部进行清洁。

5.请匆碰撞尖锐的物品如:铁钉,针等。

6 使用望远镜要注意防潮、防水。望远镜作为一种精密仪器尽量避免在恶劣条件下使用。

注意事项

一、在任何情况下任何时候切勿观看太阳,否则会对您的眼睛造成永久伤害!

二、望远镜的原理是将视野放大,在任何情况下任何时候请勿长时间使用望远镜观看目标物,否则可能会出现头晕恶心的状况!

三、目镜为旋升计式的望远镜,在不戴眼镜使用望远镜的情况下,请将目镜旋旋升;在戴眼镜使用的情况下,则无须旋升目镜旋;目镜为眼杯式设计的望远镜,在不戴眼镜使用望远镜的情况下,请将目镜眼杯翻出;在戴眼镜使用的情况下,则须将目镜眼杯翻下。

四、对于左右眼视力不同的朋友,可以先调整右目镜视力补偿旋直至左右眼一样清晰为止。

五、视力补偿旋钮只存在于右目镜,和目镜旋一样一般都为螺丝式,调整时切勿用力过大,否则容易损坏。不按操作说明损坏的产品,一律按照售后服务受理,不视为产品质量问题。

故障排除

1、望远镜成像不清晰的故障及排除方法

1).光学零件表面不清洁

主要表现为光学透镜和分划板表面上落有灰尘、染上油污或生霉生雾; 大物镜和目镜的外露表面落上灰尘或被人摸上手印等。 需要特别指出的是,望远镜筒与调焦镜管之间的润滑油脂,遇夏天高温易稀释流动,最容易流到调焦镜的透光面上,致使望远镜成像不清晰。

排除方法: 按照正确的拆卸方法拆卸望远镜的有关部件,清擦光学零件、除去霉雾、擦去油污和灰尘,即可恢复望远镜成像的清晰性。

2).透镜或分划板开胶

当用眼睛观察望远镜物镜、目镜或分划板时,发现中心部分或边缘有一圈圈或局部有一片呈棕色发亮的纹路,而且随时间延长而逐步扩大,发现此现象一般可判断为开胶。 此时视场亮度下降,成像不清晰。

排除方法:对开胶的透镜或分划板进行修复 ,重新胶合,但要慎重行事。 如无把握,可更换新的透镜或分划板。

3).物镜或调焦镜位置变动

望远镜成像的清晰性随正倒镜发生变化 (如正镜成像清晰而倒镜成像不清晰或反之),一般是由物镜或调焦镜位置在正倒镜过程中变动了位置造成的, 特别是调焦镜的位置易发生变动。 出现此现象的原因主要是固定调焦镜或物镜的压圈没有旋紧。

排除方法:拆下调焦镜管或物镜座,用大物镜扳子旋紧压圈。

4).物镜或调焦镜装反

由于装反的物镜或调焦镜改变了透镜组的焦距或成像位置,而造成成像不清晰,甚至找不到清晰的位置。 此时应拆开透镜组,把装反的透镜安装正确即可。

5).各透镜安装不同心或装歪,引起严重像差

此现象通常是在装配望远镜的物镜、调焦镜或目镜时,透镜中心严重偏离轴线引起的。 而透镜不同心偏离光轴主要因为透镜外圆与镜座配合间隙过大,造成透镜错位,或透镜装歪,或压圈隔圈装歪,甚至透镜转动了位置等。

排除方法:拆开透镜组,重新安装透镜于正确位置,或旋转一下有关透镜使其中心改变,直到成像清晰为止。

6).压圈压力过大或压紧力不均匀,使透镜产生很大的内应力

望远镜的大物镜最容易引起内应力,影响成像。因为大物镜中的弹性压圈是三点接触, 所以物镜应力呈三角形分布,使物镜的星点像变成三角形。

排除方法:调整压圈的压力,达到物镜被固定而应力又小的目的。

2、调焦运行误差大的故障及排除方法

当用正倒镜分别观测同一直线上两个不同距离上的目标时,其读数差超过允许的限量,此故障叫做望远镜的调焦运行误差,又叫调焦点变,产生点变的原因是调焦镜在运行过程中偏离光轴,而造成偏离光轴的主要原因是调焦镜管与望远镜筒间隙过大、配合松旷,或者滑块与望远镜筒长槽磨损后松旷。

排除方法:将调焦镜部分拆开,仔细检查松旷部位 。

若调焦镜管配合松旷,将调焦镜管取出,适当向外掰一下调焦镜管两端的弹性口,再装入望远镜筒消除间隙即可。但注意不要掰得太多,以防变形后装不进望远镜筒。 若滑块配合松旷,则需要更换新的滑块,滑块应与镜筒长槽的宽度相匹配。 装上新的滑块后要配对研磨,直至运行平滑舒适无旷动为止。

3、望远镜调焦紧涩的故障及排除方法

望远镜在调焦时感觉紧涩,不舒适柔和。产生此故障的主要原因是调焦镜管和望远镜配合面、调焦筒和微动丝圈之间、滑块与望远镜的长槽配合面的润滑油干涸、流失或变质;或是从缝隙中进入了灰尘等。

排除方法:将望远镜拆开,用汽油将零件清洗干净后加上润滑油,即可恢复调焦的舒适柔和性。 此故障是望远镜检修过程中最常遇到的,应定期进行清洗。

4、用目镜调节视度,分划板十字丝有明显晃动现象的故障及排除方法

这种现象的产生是由于目镜座与目镜接管配合处的螺纹磨损过大而松旷, 或是由于气温过高润滑脂稀释黏度变低造成的。

排除方法:将目镜座和目镜接管拆下,把油污清除掉,加上黏度更大的润滑油脂即可。如果磨损太严重,加上新的润滑油脂仍不能解决问题,必须重新配制目镜座。

5、目镜调节紧涩的故障及排除方法

造成紧涩的原因是目镜座与目镜接管的连接螺纹处润滑油脂干涸、流失或灰尘侵入等。

排除方法:将目镜座拆下来,对螺纹部位进行清洗并加油即可恢复。

6、望远镜固定螺钉松动,2C变化显著增大的故障及排除方法

当固定望远镜的螺钉松动时, 可造成2C发生显著变化,可达到几分甚至十几分。

排除方法:用改锥拆下粗瞄准器 , 将固定望远镜的两个螺钉旋紧即可。 此现象一般容易被忽视,因为两个固定螺钉隐藏在粗瞄准器的下面, 松动时不易被发现。为了更加牢固可靠,可在旋紧的螺钉头部用胶粘牢。

7、粗瞄不准确的故障及排除方法

当用粗瞄器对准目标后,目标在望远镜视场中成像不能进入1/2视场,这是由于粗瞄器安装不正确或螺钉松动造成的。

排除方法:用望远镜十字丝对准目标,松开光学粗瞄准器的固定螺钉,转动粗瞄准器使其对准目标,然后固紧螺钉。

8、望远镜不清洁的故障及排除方法

经纬仪在经过一段时间的野外作业后, 润滑油会变质或流失,沙尘会进入望远镜的内部等,致使望远镜不清洁,造成成像不清晰。

排除方法:按照正确的拆卸步骤对望远镜进行拆卸 ,然后清洗加油,擦拭光学零件。 建议仪器使用1~2年后清洁1次,以保证望远镜成像的清晰度。


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