折射望远镜光阑 - 请问折射望远镜光阑是怎么回事啊？

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请问折射望远镜光阑是怎么回事啊？

1. 回答人: 匿名时间: 06-30 11:14:41

折射望远镜是用透镜作物镜将光线汇聚的系统。世界上第一架天文望远镜就是伽利略制造的折射望远镜，它采用凸透镜为物镜。由于玻璃对不同色光的折射率不同，折射望远镜会产生严重的色差，因此，后来的折射望远镜多采用复合透镜作为物镜，即由两块以上的透镜组成，用来消除色差（如美国Meade公司的ED系列）。根据光路的不同，折射望远镜分为伽利略望远镜和开普勒望远镜两种。通常折射望远镜的相对口径较小，即焦距长，底片比例尺大，从而分辨率高，比较适合于做天体测量方面的工作（如测量恒星的位置、双星的角距等）。

优点：

使用方便、制造简单。

适合观测月亮、行星、双星，特别是对于大孔径的望远镜。

结构小巧、不需要额外的维护费用。

封闭的镜筒减弱了空气流动对成像质量的破坏，同时保护了光学镜头。

易于搬运，适合远距离的室外观测。

可以避免二次成像，形成高反差的像质。

通过消色差设计，可以很好的避免色差的出现。

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2. 回答人: 匿名时间: 06-28 14:27:10

在我们的望远镜镜筒中，除了晶莹剔透的镜片，还有一个个黑色的、中央有圆孔的屏。在靠近物镜的位置和物镜镜头结构里，这种屏较大，像一个细细的环；在靠近目镜的位置，屏中央的孔变小了。如果我们仔细观察目镜，可以看到目镜的镜片之前或镜片之间也有这种屏。这种所谓的“屏”就是望远镜中主司提高像质和对比度、确定望远镜很多重要参数的角色——光阑。
折射望远镜中的光阑可以分为两种，一种是在参与成像的光路中发挥作用的有效光阑；另一种是与成像光路无关，但在提高成像对比度方面发挥重要作用的镜筒消光环。有效光阑又可以分为两种：孔径光阑和视场光阑。

1、孔径光阑
在望远镜光路中，我们所说的“孔径”一般都指物端孔径，或者把它称作望远镜的“口径”（让人联想起武器）。对一个单片透镜构成的物镜来说，透镜的边缘就是一个与“生”俱来的孔径光阑；在比较复杂的镜头如3~4片透镜组成的TESSAR物镜中，往往在第一片的等效焦面（它在第二片之后）放一个光阑；相对简单的镜头，如我们常见的双胶合、双分离镜头中一般不设专门的孔径光阑，但它的物镜座固定第一片所用的“台”围成的圆孔就是这个镜头的孔径光阑。
孔径光阑的特征是，它只限定射入系统光线的多少，而与系统的视场大小无关。在附图中，屏AA"就是孔径光阑。理论上，它应该位于物镜的光线偏折面上；否则就会造成轴外成像的渐晕（渐晕概念后面再谈）但实际上这是不可能的，因为即便单片透镜也有两个光线偏折面，孔径光阑是不可能理想的。但就一般情况而言，这种影响很小。
孔径光阑的大小和物镜焦距共同决定了物镜的焦比。焦比这个概念等同于照相机镜头的光圈概念，用/f表示。该值越小，说明物镜的集光力越强。但由于目前光学工艺水平限制（实际上是成本限制），物镜的集光力不容易做到很强，或者说在相同成本或档次下该值越小的镜子像差越大。为了追求表观口径，有些玩具级的镜子甚至会用很宽的孔径光阑遮住物镜外圈，目的就是增加/f值以改善像质。
一个理想地（或近似理想地）位于物镜光线偏折面上的光阑大小就是这个望远镜的入射光瞳；简称入瞳。不位于物镜光线偏折面上的光阑，它所确定的入瞳大小必须按照目标物与它的边缘的连线所夹的角（称为最大孔径角）来计算，由于物距有限，所的入瞳值稍大于光阑孔径。入射光瞳大小是望远镜的一个重要参数，它决定了望远镜接收目标光线的能力；相应确定了望远镜的理论衍射分辨力。平时我们经常说望远镜的口径决定分辨力，这是不严密的。之所以能这样说是因为天文望远镜的物距极远。
2、视场光阑
附图靠近目镜处有一个光阑，即CC"。在单片透镜构成的目镜中，它位于镜片前面一倍焦距处，限制了目镜有效焦平面的大小。在一些焦平面位于内部的目镜，如惠更斯目镜中，这个光阑也随焦平面“搬”到第一片透镜后面去了。别看不起这个小小的屏，它决定了你的望远镜给你的许多观感。
在附图2中，我们用直线连接视场光阑CC"的上下两个端点与物镜中心，也就是物镜平面与主光轴的交点，这两条线所夹的角α就是望远镜的视场角。很显然，对于给定的视场光阑大小，物镜焦距越长，视场越小；对于给定的物镜焦距，视场光阑越小，则视场越小。用直线连接视场光阑上下两个端点与目镜中心,也就是目镜平面与主光轴的交点，这两条直线所夹的角就是目镜的视场角，也就是商家提供给我们的那个目镜视场参数。从附图中2中我们可以分析得出：视场光阑的大小不影响系统通光量，不影响任意给定像点的亮度；只限定系统视场的大小。
也许有人会说：视场光阑所起的作用仅仅是限制望远镜的视场，那要它做什么？——它的作用是把望远镜成像的不合格部分挡掉。就目前的光学工艺水平来说，望远镜物镜和目镜都只能在近轴区域成质量较好的像；超过这个范围，成像质量就会严重下降，各种像差至少会给使用者的心情带来糟糕的影响，其余负面影响不必分析了。
那么，系统视场该如何计算呢？
我们设目镜焦距为10mm，视场2ω=40°，物镜焦距为400mm，相应系统放大倍数为40。

视场光阑大小
φ=f目×2tanω=7.2794mm;
系统市场为
2ω=2arctan(φ/2f物)=1.42°。

实际上，很多望远镜的理论视场因为目镜镜片尺寸和出瞳距离等因素限制，而得不到充分利用。所以在粗略估算的场合，我们可以用目镜视场2ω除以系统放大倍率得到估计值。

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