天文望远镜的功能及参数

天文望远镜是当前探究外空间最直接工具，具有高效、迅速、便捷等特点，是现在天文学最基本的仪器，也是广大天文普及工作者和天文爱好者必备的观测工具。随着科学技术不断发展，未来天文望远镜技术必将在空间探究中占据更重要地位。

人用眼睛观看天上的星时，因为眼睛的瞳孔最大只有8mm，能被瞳孔收集进入眼睛的光很少，只有很亮的星才能看到。另外，眼睛的分辨角约为1 ，即只有角距离对眼睛的张角大于1 的点才能被眼睛区分开来。所以用眼睛观测天体时，只能看到亮星，而且看不清其细节。发明了望远镜以后，人可以通过天文望远镜观测天体。

目视望远镜由物镜和目镜组成，它们的焦点重合在一起。物镜收集到的光线聚焦在焦点处，通过目镜后，又变成平行光，进入观测者的眼睛。望远镜的物镜比人眼的瞳孔大，可以收集较多的光，适当选取物镜和目镜的比例(放大率)，使从目镜出来的光线都能进入眼睛的瞳孔，就可以看到比较暗一些的星。同时从目镜出来进入眼睛的光束张角也比进人物镜之前放大了，这样就可以分辨比1 更小的细节。

随着科学技术的发展。在大部分天文工作中天文望远镜用的不是目镜，而是其他接收器。例如，将照相底片(现在用CCD)直接放在物镜的焦面上，拍摄天体的像，然后对天体的像进行测量、分析。还可以使物镜的焦面与光谱仪的狭缝重合(或用别的方法将焦面上的星像引到光谱仪的狭缝上)，通过光谱仪进行光谱观测等。天文望远镜是天文学研究必需的仪器，天文学的发展全靠望远镜的不断发展。

由上述可知，天文望远镜的功能是将遥远的天体清楚地成像在焦面上，用不同的接收器接收，供分析研究使用。天文学研究中希望能观测到尽可能暗的天体，离地球尽可能远的天体，同时希望在焦面上能分辨尽可能小的细节，因此，对天文望远镜的主要要求是具有尽量大的集光能力和尽可能高的分辨率。

口径：

口径是天文望远镜光学系统中决定其收集光能量多少的光学元件的直径，多数情况是光学系统的第1个镜面，通常以D或φ表示。天文望远镜收集光能量的能力和分辨率都与其口径有关。收集光能量的能力与D2成正比。天文望远镜的理论分辨角为：

θ=1.22λ/D

式中，θ以弧度为单位;λ是波长，与口径D用相同的单位。可见天文望远镜的口径越大越好。

焦距(焦比)：

焦距是主平面到焦面的距离，以f表示。焦距与口径之比称为焦比，以F表示，其倒数称为相对口径。焦距决定焦面的线直径。对有视面的天体，焦比越大，像越暗。

视场：

天文望远镜的视场是成像质量符合要求的天空区域的角直径，通常用ω表示视场半径。入射光束与光轴之间的夹角称为视场角。视场角为ω的光束在焦面上的像到焦面中心的距离l用下式表示：l=ftanω。

焦面比例尺、放大率：

焦面比例尺是焦面上单位长度对应的天空中的角距离。目视望远镜放大率的定义是通过天文望远镜后看到的天体张角和没有天文望远镜时看到的张角之比(角度应取小量)，它等于物镜焦距与目镜焦距之比，也等于入射光瞳(通常是物镜)与出射光瞳直径之比。

m=f1/f2=φ1/φ2=ω2/ω1

式中，m是放大率;f1、φ1和ω1分别为物镜的焦距、入射光瞳直径和入射视角;f2、φ2和ω2分别为目镜的焦距、出射光瞳直径和出射视角，上式中ω1和ω2应取小量。

工作波段：

工作波段即天文望远镜能正常工作的波段。光学玻璃的折射率与波长有关，不同波长的光线经透镜折射后，焦面位置会有不同，焦距也不同，这种现象影响焦面上像的清晰度，称为色差。折射望远镜只能在一定的波长范围内有好的像质。另外，玻璃的透过率和玻璃表面镀的膜层的透过率或反射率都与波长有关。因此，反射望远镜的性能也有波段的限制。天文望远镜必须在规定的波段上有符合要求的像质。

成像质量：

由于天文望远镜有像差，焦面上的像会变模糊。天文望远镜必须有符合要求的像质，成像质量是望远镜的重要指标。