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折反射式望远镜最早出现于1814年。1931年,德国光学家施密特用一块别具一格的接近于平行板的非球面薄透镜作为改正镜,与球面反射镜配合,制成了可以消除球差和轴外象差的施密特式折反射望远镜,这种望远镜光力强、视场大、象差小,适合于拍摄大面积的天区照片,尤其是对暗弱星云的拍照效果非常突出。施密特望远镜已经成了天文观测的重要工具。
1940年马克苏托夫用一个弯月形状透镜作为改正透镜,制造出另一种类型的折反射望远镜,它的两个表面是两个曲率不同的球面,相差不大,但曲率和厚度都很大。它的所有表面均为球面,比施密特式望远镜的改正板容易磨制,镜筒也比较短,但视场比施密特式望远镜小,对玻璃的要求也高一些。
1、施密特系统及施密特-卡塞格林系统
施密特系统由球面反射镜和施密特正镜组成(见下图),改正镜是一个透射元件(也有反射式施密特),其中一面是平面,另一面是非球面。非球面的面形能够使中央的光束略有会聚,而边缘的光束略有发散,这样能使整个系统的球差得到很好的校正,且主镜不产生彗差、像散和畸变,而仅有场曲。专业望远镜往往把接收器制成球面而得以消除场曲,它的大视场、优像质,在专业天文望远镜中得以青睐。但是,施密特系统不能用于目视,在科普天文望远镜中甚少应用。
将施密特系统稍加改型,加一球面反射镜使成像在卡焦上,此系统即为施密特-卡塞格林系统。这种系统在科普望远镜中应用很多。特别需要指出的是,目前有些国外商家将仅有一平面封口玻璃的反射系统称之为"施-卡系统"是不正确的。
2、马克苏托夫系统和马克苏托夫-卡塞格林系统
马克苏托夫望远镜系统由球面反射主镜和负弯月形透镜组成。在一定条件下,弯月形副镜可不产生色差,且能补偿球面主镜所产生的球差。此外,光阑和厚透镜的位置接近于主镜的球心,产生的轴外像差很小。由于全部光学表面均为球面,加工比较容易。但口径增大时,厚透镜大而重很不利,且此系统与施密特系统一样而无法目视。
科普望远镜中用的马克苏托夫望远镜一般是指马克苏托夫-卡塞格林式望远镜(见上图)。加一球面反射镜使成像在卡焦。此系统像质优良,且光学零件表面均为球面,容易加工,较易装、校,在小型天文望远镜中时有应用。 |