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折射式天文望遠鏡
（2004年05月30日 15:36:54）
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折射式天文望遠鏡
伽利略和刻卜勒所制作、設計的望遠鏡就是折射式望遠鏡。這種方式的望遠鏡，光線是穿透鏡筒前端的一組凸透鏡（稱為主鏡），產生曲折而聚焦。在聚焦處放置一個目鏡來放大並得到影像。目鏡可以分成伽利略式和刻卜勒式。伽利略式的目鏡是一個（組）凹透鏡，它形成一個正立的影像，但是這種望遠鏡的視野狹小、觀察不易，現在只剩下一小部分觀賞歌劇用的低倍率雙眼望遠鏡還用這種方式的目鏡。而刻卜勒式的目鏡是一個（組）凸透鏡，它形成一個上下左右顛倒的影像，在觀看地面風景時，雖然不如正立像來得方便，但是它有視野寬廣的優點，所以現在市面上看得到的天文望遠鏡都是用刻卜勒式的目鏡。
在早期的折射鏡中，主鏡都只是單一片透鏡，有著嚴重的色差現象，大大地影響觀測的質量。到了18世紀時，利用二片折射率不同的凸透鏡和凹透鏡組合成一組主鏡，發明了單消色差透鏡（Achromat），對折射鏡的色差現象有了大幅度的改善，讓剩余色差大約只有焦距的1/2000以下。到了本世紀，拜玻璃材料科技的進步，利用一些特殊的超低色散玻璃材料（如瑩石、ED玻璃等）開發了復消色差透鏡（Apochromat），把折射鏡的色差現象再進一步地減少，大約只剩焦距的1/10000以下，甚而更低。
折射鏡有成像鮮銳的優點，而且保養容易，很適合成為初學者的第一部天文望遠鏡。現今業余用的中小口徑折射鏡種類繁多，且大都采用復消色差的設計，質量都有相當高的水平。可惜的是價格高昂，不容易普及到一般大眾。其實如果只是眼視觀測，一部好的單消色差折射鏡已足夠，不見得非用昂貴的復消色差折射鏡不可。
折射式望遠鏡的構造及各部解說
主鏡--折射鏡的主鏡是由二片或三片透鏡組合而成，這二片或三片透鏡的材料都不同，折射率也不同。單消色差的主鏡是由前方的凸透鏡和後方的凹透鏡組成；使用超低色散玻璃的復消色差透鏡則是凹透鏡在前方，凸的超低色散玻璃在後方。不過近幾年來，有部份廠家將凸的超低色散玻璃設計在前方，以降低制造成本。
主鏡的這二片或三片透鏡有貼合式與分離式等不同設計。貼合式設計是前方透鏡與後方透鏡相接觸；分離式的設計是用小小的薄鋁箔片隔開透鏡，制造出所謂的空氣透鏡。這些透鏡再用環形壓板固定在物鏡座上，物鏡座再固定在鏡筒上。物鏡座上會有三支調整螺絲，可以調整主鏡的光軸，以保持主鏡光軸的正確。
為了避免光線在穿透主鏡時，被透鏡吸收或反射，現今的折射望遠鏡都在透鏡上鍍上非常薄的金屬膜，以提高光線透過的程度，這種方法稱為鍍膜(Coating)。鍍膜有單層膜、多層膜之分，在高級望遠鏡上，主鏡都膜上多層膜(multi-coating)，讓最大程度的光線能穿透。
遮光罩--由于折射鏡的主鏡在整部望遠鏡的最前方，非望遠鏡指向方向來的光線有可能會射入望遠鏡內，干擾了欲觀測天體的影像質量，所以需要一個遮光罩來擋掉非指向方向來的雜光，以提高影像的反差。折射鏡的遮光罩會比望遠鏡口徑來得大，材質與鏡筒一樣，大都是金屬制的。一般的遮光罩只是單純的一個圓筒，比較高級或大口徑的折射鏡，遮光罩內還會有數個凸起的遮光環來消除內反射，對提高影像反差有相當的幫助。
鏡筒--鏡筒前端接主鏡組、後方接對焦座，是讓光線通過的中空金屬筒，大都采用鋁合金制造以降低重量。大多數的鏡筒直徑會比望遠鏡口徑還大，而且長度通常比主鏡焦距長度短少20∼30公分。在鏡筒內部會有數個遮光環，用以消除鏡筒內有害的內反射，提高影像的反差。
對焦座--鏡筒長度短少的部份就是留給對焦座用的。對焦座是一組可伸縮的中空金屬圓筒，用齒輪帶動對焦管上的齒條來調整伸縮量。某些高級機種則采用螺旋伸縮式對焦座，可以做很精細的對焦調整。在直焦點的天文攝影中，對焦座的強度及對焦座內徑的大小很重要，強度不足可能會有對焦座變形或松脫的情形；而對焦座內徑如果太小，會擋掉周圍的光線，拍出來的照片會有周邊減光的現象。
目鏡座--在對焦座後面是放目鏡的目鏡座，目鏡座是可以放入目鏡以觀察天體的裝置。目鏡座有2汔(50.8mm)、1.25(31.7mm)輩及0.965(24.5mm)湯等不同的規格大小，只有同一種規格的目鏡及目鏡座，目鏡才能放進目鏡座內，也才能透過目鏡來觀看天體。
目鏡座的規格大小是可以換的，通常廠商會有數種規格的目鏡座以供選擇，只要選擇與自己目鏡同一規格的目鏡座就可以使用了。
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