望远镜实习报告_实习报告收获

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实习报告

一、实习地点

西安工业大学北方信息学院

二、实习时间

2011年6月20日至7月8日

三、实习内容

在老师和组长的带领下，学习并组装10×25屋脊双筒望远镜的装配

四、指导老师 朱春燕 田园

五、实习过程

1.实习原理

一 双筒望远镜结构与原理

双筒望远镜(以下简称“双筒镜”)具有成像清晰明亮，视场大、携带方便、价格便宜等优点，很适于天文爱好者用来巡天和观测星云、星团、彗星等面状天体。

如果你过去一直使用高倍率、长焦距的天文望远镜，也许还没有意识到自己已经失掉了很多观测的乐趣，那么请试用一下双筒镜，你一定会被视场中平时未曾欣赏过的美景深深的陶醉。由于双简镜有着广泛的用途，所以在市场上它的品种繁多，性能也相差很大。

双筒望远镜是一样很有用的天文观察工具。你可以用它来观看一场球赛、演唱会或是天上的飞鸟。你也可以用它来欣赏两百万光年之遥的银河、月球上的坑洞、围绕木星的几个卫星及无数星星。

许多人都错以为双筒望远镜在天文观察上没有作为。事实上，它是很多资深的天文观测者喜爱的工具。

对初学者，它是进入天文观测之门的门票。双筒望远镜并不贵，你只须花个数百块钱就可以买到一副不错的双筒望远镜了。每副双筒望远镜都标有一组数字如 7x50之类。双筒望远镜规格上的第一个数字 “7” 就是倍率，第二个数字 “50” 就是指镜头直径。七倍的机型是一种畅销机型，会让观看的每一样物品拉近七倍。你还可以选购 10x、16x，可能你认为天文用途上高倍率是必要的，其实不然。一付 7x 双筒望远镜就够好了，而且接下来我们还会论及 7x 所拥有的优点超过大部份的高倍率机型。

双筒镜采用的是折射系统，可分为伽利略式和开普勒式两种。伽利略式双筒镜结构简单，光能损失小、镜筒较短、价格也较低，但是，它的放大率一般不能超过6倍，放大率再增加，视场就会迅速减小，视场边缘变暗。成像质量也会下降，所以这种双筒镜用得较少。现在常见的是开普勒式双筒镜，它的视场比伽利略式的大，而且成像更加清晰，但开普勒式双筒镜成的是倒立的像，为了得到正像，在它的光路中加有转像棱镜或转像透镜，这些转像装置在地面观测中是必不可少的。但像的倒正对天文观测来说无关紧要，不过正像望远镜可以给初学者找星带来方便。光学性能

表示望远镜性能的参数有6个，它们是口径、放大率、视场、相对口径、极限星等和分辨本领。介绍这6个参数的书籍和文章很多，本文不再赘述，这里只结合双筒镜的特点作一简单说明。

双筒镜的口径、放大率和视场一般都标在镜身上。口径和放大率用两组数字表示，例如“10×50”表示这架双筒镜的放大率为10倍。口径是50毫米；再如“7×～15×35”表示放大率在7倍至15倍之间可调，口径是35毫米。放大率和口径是反映双筒镜性能的最重要的参数。选购时要特别注意。用于天文观测的双筒镜应选择口径大一些的，这样可以看到更多的天体。那么放大率是否也是越大越好呢?不是的。放大率的选择要根据观测的需要来确定。当口径相同时。用较高的放大率可以看到较多的恒星，但对于星云之类的面状天体来说，在低放大率时看起来却比高放大率时更亮些。而且随着放大率的增高，视场还会变小。与天文望远镜相比，双简镜的优势就在于它的视场大和适于观测面状天体，所以用于天文观测的双筒镜放大率不宜过高。

现在市场上常见一种变倍双筒镜，它的放大率在一定范围内可连续变化，这样它便具有厂多架定倍双筒镜的功能，使用起来比较方便。变倍双简镜的缺点是视场小，结构复杂。成像质量不如定倍率的双筒镜。

视场是反映望远镜性能的另一个重要参数。与天文望远镜不同，双筒镜的视场经常不以“度”作单位给出，而是给出在1000米(码）处能看到的景物的最大宽度。如“131m/1000m”或“393Ft./1000Yd。”表示用这架双筒镜能看到1000米(码)处的景物的最大宽度为131米(393英尺)。天文爱好者都习惯使用角度来表示视场的大小，它们之间很容易换算。对于上面的第一个表示式，视场：

θ＝131÷17.5＝7°.5

考虑到1码等于3英尺，对第二个表示式，视场：

θ＝393÷52.5＝7°.5

双筒镜的视场是由棱镜和目镜的设计决定的。口径和放大率相同的双筒镜视场往往不同，大视场能给观测带来不少方便。但视场边缘的像质往往较差，价格也较贵。

双筒镜的相对口径(即口径与物镜焦距的比值)比一般的天文望远镜大，而面状天体在望远镜中的亮度与相对口径的平方成正比，这就是双筒镜比天文望远镜适于观测面状天体原因。在许多双筒镜的说明书中经常提到“出瞳直径”。它是相对于入瞳直径(即望远镜的口径)而言的，它是由物镜汇集的光束进入观测者时的直径。在数值上等于物镜直径与放大率的比值，如10×50的双筒镜出瞳直径就是50mm/10＝5mm。出瞳直径越大．成像越亮。人眼瞳孔直径在完全黑暗的时候最大，为7毫米，所以出瞳直径不应大于7毫米，否则一部分光线就会因为无法进入瞳孔而白白损失掉。一般来说。用于天文观测的双筒镜出瞳直径在7毫米左右为宜。通常认为7×50型双筒镜最适于天文观测，它的出瞳直径为7.1毫米，成像清晰明亮，视场较大，一般为6～70，而且重量轻，易于手持观测。随着年龄的增加，瞳孔的最大直径会逐渐变小。30岁左右时为6毫米，40岁以上一般只有4.5～5毫米。这时使用10×50的双筒镜较合适。

望远望的极限星等m和分辨率δ的理论值分别为

m=2.1十51gD

δ“＝140／D(其中D为以毫米为单位的望远镜的口径，δ的单位为角秒)。但是由于双筒镜的放大率较低及观测时调焦不准、大气抖动等原因，极限星等和分辨本领都达不到理论值。双筒镜的这两个参数制造商一般没有给出，使用者最好能自己动手测一下，这对于更好的利用双简镜很有帮助。在晴朗无月的夜晚，当昴星团上中天时，用双筒镜能看到的图l中最暗的恒星的星等就近似等于它的极限星等。用双筒镜刚能分开的双星中两子星的角距即为它的实际分辨本领。双星的数据可参阅有关星表。

出瞳距离

出瞳距离是能够看清整个视场时眼睛与目镜的最后一片镜片间的距离。它的大小对于戴眼镜的近视患者非常重要，虽然摘掉眼镜重新调焦后仍能看到清晰的像，但当需要用肉眼和双筒镜反复交替观测星空的时候就很不方便了。另外戴散光眼镜的人如果摘掉眼镜，无论怎么调焦也是无法看到清晰的像的。

要戴着眼镜看清整个视场，出瞳距离予少应为14～15毫米。当出瞳距离少于8毫米时，即使不戴眼镜的人使用起来也会感到不方便。

增透膜

当光线由空气进入玻璃或由玻璃进入空气时，大约有5％被反射掉。双筒镜每个镜筒的物镜、棱镜和目镜加在一起，一般有10～16个与空气接触的表面。如果这些表面未经任何处理，那么入射光线因反射就要损失50％左右。为减少这种有害的反射，现代的折射望远镜在各光学表面都镀有单层或多层增透膜。多层增透膜的材料是氟化镁。单层增透膜只对一种特定波长的光有最佳增透效果，对其他波长的光增透效果稍差，它可使每个表面光的反射减至1.5％，如用于双筒镜的所有表面，光的透过率可超过80％。好的多层膜每个表面光的反射率只有约0.25％，如用于双筒镜的所有表面，光的透过率可达90～95％。

一般情况下，目视望远镜的单层增透膜对5500埃的黄绿光增透效果最佳，因为人眼对这种光最敏感。远离这一波长的蓝光和红光的反射就多一些，因此我们看镀了单层膜的镜片是蓝紫色或红色的。镀多层膜的镜片呈淡淡的绿色或暗紫色，太厚的单层膜看起来也会呈现出绿色，已经发现国外有的制造商以此来充作多层膜，不过它反射出的光线比真正的多层膜要强得多。

棱镜系统

开普勒式双筒镜一般靠转像棱镜得到正像，常用的如下两种：

普罗棱镜(PorroPrism)最常用的一种棱镜。用普罗棱镜的双筒镜较宽，两块物镜的间距大于目镜的间距，这样在观察近处物体时立体感强。有些紧凑的双筒镜采用倒置的普罗棱镜，物镜的间距小于目镜间距，立体感也就减弱了。普罗棱镜易了制造，比同等光学质量的屋脊棱镜便宜。

屋脊棱镜(RoofPrism)体积较小而且可以使物镜和目镜位于一条直线上，因此常用于极紧凑的双筒镜。与普罗棱镜相比，屋脊棱镜有两个主要的缺点，一是光线的损失多，成像较暗；二是对装配精度要求高，难于制造，价格也较贵，制造精良的屋脊棱镜在性能方面可以赶上但不会超过普罗棱镜。

可用于制造棱镜的光学玻璃型号很多。廉价的双筒镜常用BK-7玻璃。较高级的用Bak一4玻璃。对着明亮的背景(如天空)观察双筒镜的出瞳，如果像的四周被“切掉”了，它用的就是BK-7玻璃；Bak-4棱镜可以看到边缘清晰而明亮的圆形。2.望远镜装配流程 2.1棱镜的组装 2.1.1清洁

2.1.2将擦好的屋脊棱镜放入棱镜座内，倒角的部位紧挨棱镜座边缘

2.1.3放入棱镜隔片，然后将擦好的半五棱镜放在棱镜隔片上，黑色面在侧面。2.1.4检查棱镜是否已经擦拭干净，若干净将棱镜盖压螺盖上。

2.1.5用AB胶以1:1混合于纸板上，涂抹于两个小洞以及半五棱镜与棱镜座的结合处，棱镜完成。2.2目镜的组装

2.2.1将胶合目镜放在下面，凸面朝上，再放隔圈，将单片目镜放在隔圈上，凸面向下，保证凸面对凸面。

2.2.2目镜筒台阶朝上，套在装好的目镜组上，然后倒置将压圈拧紧，目镜的组装完成。注意：目镜分为左目镜和右目镜

2.2.3右目镜：

（1）在目镜座内部均匀涂抹防尘脂，将带有凸起的目镜筒放入带凹槽的目镜座中。

（2）在凸起的下方（非螺纹部分）涂上一圈基轴膏，然后将视度手轮套上。（3）将调丝压圈拧紧，用螺丝刀别除基轴膏。

（4）用502胶在调丝压圈内部点一滴即可，将调丝压圈固定在右目镜筒上。2.2.4左目镜：不用在目镜筒上涂油，直接将 目镜筒和目镜座拧紧，直到左目镜筒螺纹面与左目镜座平齐，在连接处滴502胶。2.3物镜的组装

2.3.1将物镜框放在桌子上，物镜凸面向上，平面向下，只需擦干净平面。2.3.2将物镜压圈拧紧即可。2.4连接板的安装

2.4.1用手轮套将调准手轮套上，再用小起子将手轮套撬起，在其内表面点适量的502胶，使手轮套与调焦手轮粘牢，不打滑。

2.4.2将连接板的轮孔下端水平，然后再手轮上端加中轴垫片，凸面向上，放入到连接板的手轮孔中。

2.4.3将调焦螺杆带螺纹的一端涂抹适量基轴油，然后装入连接板下端的孔中，将调焦螺杆旋入调焦手轮中，直到两孔露出为止。2.4.4用盘头螺钉将调焦连杆固定在调焦螺杆上。2.5镜身与调节筒的安装

2.5.1在镜筒中涂抹润滑膏，大孔的下方，台阶的上方，涂匀。

2.5.2装入调节筒，保证调节筒最上面的小孔与镜身小孔的上边沿重合，然后拧入十字螺纹（左右镜身的大孔与装入的调节筒上小孔方向要一致）。2.6镜身与连接板的连接

2.6.1左右镜身的上下槽分别装入涂抹过基轴油的钢珠。2.6.2左右镜身分别与连接板挂住，然后用铰链钉拧紧。2.7物镜、棱镜、目镜和镜身的连接

2.7.1将装好的棱镜倒置（棱镜盖在下）放入左右镜身中。

2.7.2将带有三个孔的接圈与目镜座相连接，然后垫上，垫片与镜身相连接，注意左右目镜不同。

2.7.3将镜身倒置，旋上加长筒，用物镜扳手将物镜装上。2.8望远镜的调校 3.实习心得

在校实习三周时间，我们的生活忙碌而又充实，在这三周中我们学会了好多课本上学不到的东西，不仅有了自己动手的体验，还有了将课本上知识模型转化成实际物体的能力，在两位老师的辛勤指导下我们对我们课本上学的知识有了更系统的认识，尤其是对光学方面的知识，老师还交给了我们动手的技能，当我看着自己动手做出的望远镜是的那种喜悦我真的难以忘怀的，希望学校对学生的实习活动进行鼓励和支持。