Cómo elegir un telescopio astronómico, sobre refractores, reflectores y espejos refractores

Para aficionados y usuarios principiantes, se recomienda elegir espejos no profesionales.

Por lo general, los telescopios astronómicos de gama media a baja, con un precio de entre 1.000 y 2.000 yuanes, pueden cumplir con los requisitos. Teniendo en cuenta el coste, los tipos disponibles son en su mayoría refractivos y reflectantes. Por supuesto, si le apasiona la astronomía y tiene altos requisitos en cuanto a los efectos de observación, elija un telescopio de gama media a alta. Los espejos profesionales son muy caros y generalmente se utilizan para observación profesional.

El tipo de refracción, el tipo de reflexión y el tipo refractario tienen cada uno sus propias ventajas y desventajas. Debes elegir según el objetivo de observación, y el que más te convenga es el mejor.

Los telescopios astronómicos suelen utilizar una lente objetivo de longitud focal larga (espejo primario) para enfocar la imagen de los objetos celestes, y luego utilizan un ocular (de longitud focal corta) cerca del foco para ampliar la imagen. Generalmente, se pueden dividir en tres categorías: telescopios refractores, telescopios reflectores y telescopios catadióptricos. ?

1. ¿Refractor?

El telescopio refractivo generalmente adopta la trayectoria óptica kepleriana (generalmente con un grupo de lentes objetivo acromáticos) y el efecto de imagen es muy bueno sin distorsión muy pequeña. . Es adecuado para una amplia gama de personas, pero la apertura es limitada (el tamaño de la apertura tiene un gran impacto en el costo y el costo de los telescopios de gran apertura es prohibitivamente alto), por lo que este tipo de telescopio es principalmente de Apertura pequeña o mediana.

La lente objetivo de un telescopio refractor general está compuesta por dos lentes de vidrio con diferentes índices de refracción para reducir la aberración cromática y enfocar las imágenes rojas y azules en el mismo foco. Este tipo de lentes se denominan lentes acromáticas. (Lente acromática). En rigor, todavía queda un halo muy lavanda alrededor de la imagen de este tipo de lentes (ver Figura 1). ?

Figura 1? Diagrama de aberración cromática del refractor de un telescopio astronómico

Con el fin de reducir la aberración esférica (Spherical aberration), la aberración coma (Coma) y el astigmatismo (Astigmatism) de la lente, generalmente, el valor de la relación focal se puede aumentar, por lo que la relación de apertura y distancia focal (relación focal) de un telescopio refractor general está al menos entre f10 y f16. La estructura del telescopio refractor se muestra en la Figura 2. ?

Figura 2? Diagrama estructural de un refractor de telescopio astronómico

Las lentes de gama alta están compuestas por tres lentes de vidrio con diferentes índices de refracción o utilizan vidrio de menor dispersión (ED) o incluso fabricadas De cristal de fluorita, que puede eliminar la diferencia de color entre rojo, verde y azul. Estas lentes se llaman apocromáticas. Su relación de apertura a distancia focal puede alcanzar f5. La longitud del telescopio se acorta y el peso es más ligero, lo que facilita su uso, pero el precio es muy caro. Dado que el tubo del telescopio refractor se puede sellar, es más conveniente para el mantenimiento y es más adecuado para trasladarlo al campo para su uso. Al mismo tiempo, no se ve afectado por el flujo de aire en el tubo. Dado que la lente se compone de al menos dos piezas de vidrio, el coste (es necesario rectificar cuatro espejos) es más elevado que el de un telescopio reflector del mismo diámetro. La mayoría de los pequeños telescopios astronómicos que se venden habitualmente en el mercado son telescopios refractores.

El tipo refractivo tiene una apertura relativamente pequeña, una distancia focal relativamente larga y un aumento relativamente alto, lo que lo hace más adecuado para observar planetas individuales y detalles. Es fácil de mantener y sencillo de operar. Los refractores de gama media a baja son relativamente baratos y más adecuados para principiantes.

El aumento logrado antes mencionado es relativo y el aumento del telescopio astronómico está directamente relacionado con el ocular. Los oculares equipados tienen diferentes aumentos y no se pueden generalizar. Para los entusiastas de la astronomía principiantes, se recomienda elegir el tipo de refractor. En general, la configuración básica del modelo refractivo en el mercado por alrededor de 1.600 yuanes ya es muy buena y el efecto de imagen también es excelente. Puedes ver los cráteres en la superficie de la luna, Saturno, Júpiter y los satélites de Júpiter, etc. También puedes disfrutar del paisaje y puedes ver claramente la marca del aire acondicionado a uno o dos kilómetros de distancia.

2. ¿Reflector?

El telescopio reflectante se basa en la trayectoria óptica de reflexión newtoniana y utiliza un reflector cóncavo en lugar de un objetivo de lente convexo. El diámetro de este tipo de telescopios puede ser muy grande, incluso más de 10 M, y el coste del mismo diámetro es mucho menor que el de un refractor. Sin embargo, debido a la influencia del proceso de pulido, la imagen tiene una aberración de coma y el efecto se ve mucho más afectado por la temperatura que el de un refractor. No es fácil de mantener ni tan fácil de operar como un refractor, pero el uso de una trayectoria óptica de ida y vuelta acorta el cilindro de la lente y facilita su transporte.

Los telescopios reflectores utilizan un trozo de vidrio cóncavo recubierto de metal (normalmente aluminio) para enfocar. Dado que el foco está delante del espejo, se debe utilizar otro espejo antes del enfoque de la lente objetivo para reflejar el. imagen fuera del cilindro del objetivo y luego utilice la ampliación del ocular. Los telescopios reflectores no tienen aberración cromática (no hay dispersión porque no necesitan pasar a través de un cristal), pero sí tienen otro tipo de aberraciones. Si la superficie cóncava reflectante se muele hasta darle forma parabólica, se puede eliminar la aberración esférica, pero se verá gravemente afectada por la aberración coma, por lo que los bordes aún se sentirán flojos. En la actualidad, existen generalmente dos tipos de telescopios reflectores de tamaño pequeño y mediano: los newtonianos (ver Figura 3).

Figura 3? Esquema del telescopio-reflector astronómico

Utilice un espejo plano (plano o diagonal) a 45 grados con respecto al eje óptico como espejo secundario para reflejar la imagen hacia el frente. el lado del tubo de la lente. Esta estructura es la más simple, tiene un mayor contraste de imagen y es la opción más popular. Generalmente la relación focal está entre f4 y f8. Cassegrain (Cassegrain, ver Figura 4).

Figura 4? Esquema del telescopio-reflector astronómico

Usando un espejo convexo hiperboloide (hiperboloide convexo) como espejo secundario para recoger la luz frente al foco del espejo primario y pasar a través de ella. El espejo primario Detrás del espejo primario se enfoca un orificio circular. Debido a un reflejo, el cilindro de la lente se puede acortar, pero el campo de visión es más estrecho, el astigmatismo es más severo que el newtoniano y hay una ligera curvatura del campo. Dado que en un telescopio reflector sólo se pule una superficie óptica, es más barato que un refractor del mismo diámetro. Hay muchos entusiastas de la astronomía comunes que poseen telescopios reflectores con aperturas de 150 mm y 200 mm que también pueden pulir ellos mismos. Sin embargo, debido a que el cilindro de la lente no se puede sellar, el espejo primario se ve fácilmente afectado por el humo y el polvo, lo que dificulta su mantenimiento. Al mismo tiempo, se ve muy afectado por la temperatura y el flujo de aire en el cilindro de la lente. El espejo y el espejo secundario se pueden mover fácilmente durante el transporte. La calibración del eje óptico también es bastante complicada e incómoda de transportar. Además, el efecto de difracción del espejo secundario hará que aparezcan patrones de difracción en forma de cruz o estrella en la imagen de la estrella más brillante, lo que también reducirá el contraste de la imagen.

El tipo reflectante tiene una gran apertura, una distancia focal corta y un aumento relativamente bajo. Es más adecuado para ver una gran área del cielo estrellado y tiene un gran campo de visión. , pero requiere un recubrimiento regular (generalmente una vez cada pocos años).

El telescopio astronómico reflector que se vende en el mercado por unos 1.500 yuanes puede ver los cráteres de la superficie de la Luna, Saturno, los anillos de Saturno, Júpiter, los cinturones de nubes de Júpiter y los satélites de Júpiter. Algunos modelos tienen una apertura y un campo de visión de observación relativamente grandes y se pueden conectar a una cámara que haya alcanzado el requisito de apertura mínima para fotografiar nebulosas.

3. ¿Telescopio catadióptrico?

Este es un tipo de telescopio que utiliza los principios de refracción y reflexión al mismo tiempo. Fue inventado por Schmidt en 1930. Astrofotografía. Principalmente, se utiliza un espejo cóncavo esférico como espejo primario para eliminar la aberración del coma, y ​​se coloca una lente asférica (Aspheric Iens) en una posición apropiada frente al espejo primario como corrector para corregir la aberración esférica del espejo primario. De esta manera, se puede obtener un campo de visión de gran angular (hasta 40 a 50 grados) sin la aberración esférica y la aberración de coma que se encuentran comúnmente en los reflectores comunes, y solo una ligera aberración cromática causada por el espejo corrector. El telescopio Schmidt utilizado para fotografía puede alcanzar una relación focal muy pequeña (normalmente entre f1 y f3, con un mínimo de 0,6), por lo que es muy adecuado para fotografía de campos estelares y nebulosas. Sin embargo, la única desventaja es que tiene un campo determinado. curvatura, por lo que la película también debe doblarse para adaptarse (se utiliza un soporte de película especial. Al mismo tiempo, la película se coloca en el tubo del telescopio, por lo que solo se puede colocar una por una).

Generalmente, los entusiastas de la astronomía usan esto Schmidt-cassegrain (Schmidt-cassegrain, ver Figura 5)

Figura 5? Espejo reflector de telescopio astronómico

Usando un espejo convexo como espejo. Espejo secundario, en el principal. La luz se concentra frente al punto focal, pasa a través de un orificio circular en el espejo principal y se enfoca detrás del espejo principal. Debido a un reflejo, el cilindro de la lente se puede acortar y el. La relación focal suele estar entre f6,4 y f10.

Además de los diseños de Schmidt-cassegrain y Maksutov, todos utilizan espejos correctivos y un espejo convexo como espejo secundario para recoger la luz frente al foco del espejo primario y pasar a través del espejo primario. Un orificio circular se enfoca detrás del espejo primario. espejo. Los telescopios catadióptricos que se han vuelto muy populares en los últimos años, como "Celestron" y "Meade", se construyen según el principio de Schmidt-cassegrain, mientras que las series ETX de "Qustar", "Meade" e "Intes" utilizan el principio de Marx Su. Principio de Tov. El telescopio catadióptrico tiene un cuerpo corto, una distancia focal larga, el foco está detrás del espejo principal y el campo de visión también es bastante plano. El frente del espejo está sellado por un espejo correctivo, por lo que es muy conveniente de usar. y mantener La calidad es buena (pero no tan buena como la del telescopio newtoniano, especialmente el telescopio newtoniano).

El tipo plegable combina las ventajas y desventajas de la refracción y la reflexión. Es más portátil, pero el precio también es mucho mayor.