lymex 2001-09-06, modified 2001-09-16

本來想寫一個望遠鏡FAQ，由于先寫了望遠鏡倍數相關的話題，先貼出來。
未經過仔細斟酌，錯誤問題再所難免，請指正。

一、什麼是望遠鏡的放大倍數？
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就是用肉眼觀察一個物體的張角與用望遠鏡在同一個地點觀察相同物體的角度放大倍數。例如， 肉眼看一只鳥的角度為6角分，而用一個望遠鏡觀察為60角分，則該望遠鏡的放大倍數為10倍。

二、放大倍數是如何計算的？
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放大倍數 = 物鏡焦距 / 目鏡焦距。
如果望遠鏡沒有標明物鏡焦距，可以實際測量一下。例如，量出太陽成像的直徑，並根據太陽每米焦距成像直徑為8.7mm計算即可。另外，物鏡焦距一般能夠從鏡筒的長度估計出來。對于一些結構特殊的望遠鏡，光路有可能經過內部稜鏡或平面鏡折射會縮短實際鏡筒的長度，屋脊形折射甚至在外面不易觀察出來。還有，長焦的攝影鏡頭由于采用了特殊結構，盡管沒有反射， 也可以使得鏡筒的長度遠小于焦距。

三、是否是放大倍數越大越好呢？
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不是的。望遠鏡的放大倍數要適中才好，主要有如下限制︰

1、放大倍數太大，不宜穩定
雙筒望遠鏡一般用手持，超過10倍左右晃動厲害，不利于觀察，眼楮容易疲勞，甚至引起惡心。固定望遠鏡倍數太大也會因為風吹草動引起震動。對于自己，12倍為手持極限，而且觀察時最好肘部有依托，身體或望遠鏡依附某些固定物體。

2、放大倍數大，則實際視野相應減少
一般來講，倍數越大，可同時觀察的區域就越小。這不僅僅是因為目鏡的原因，即便目鏡在焦距變化時能夠保持視在視角不變（例如60度），也會因觀察區域的減小使得視野與放大倍數成反比變小。這樣，就不利于發現和尋找目標，對于經常變換目標的觀察觀測尤其不利。即便是找好了目標，架子稍有晃動就容易失去目標。對于沒有自動跟蹤裝置的，要經常手動調節才能使目標保持在視野之內。

3、在相同物鏡口徑的情況下，倍數越大，亮度成平方反比越低。例如口徑50mm，7倍時亮度（指數）為50，10倍為25、15倍為11、25倍為4，而物體的亮度的減小會直接影響人眼的觀察效果（人眼的分辨能力、色彩能力均隨著亮度的減小而變得越來越差）。一般來講，白天亮度小于5、夜間亮度小于20時，觀察暗弱物體就很難。大口徑的望遠鏡在這一點上就具備優勢，例如，口徑300mm的反射鏡，放大50倍時，亮度仍為36（非常亮）。另外，觀察太陽系亮天體時，由于亮度
高，基本不受此限制。

4、大倍數的取得一般通過短焦距的目鏡來進行的。目鏡焦距短，會造成鏡目距離（即出瞳距離）小、視在角度小等遺憾，造成觀察不舒服、不適合戴眼鏡者等問題。

5、大氣本身等觀測條件的不理想也限制了最高的放大率。
大氣有個寧靜度，好者可以達到1角秒以下，盡管這樣，對于人眼最好1角分的分辨能力，放大倍數超過100就會受影響，例如看月面會產生“蒸汽”上升的抖動效果，角度越低現象越嚴重。如果觀察時大氣寧靜度很好，就可以相應選擇更高一點的放大倍數。

6、倍數選擇的太大，超過了理論分辨極限，會造成無效放大
理論上，望遠鏡的分辨能力有個極限，為140/口徑毫米數，單位是角秒（是以觀察人眼最敏感的黃綠光為基礎計算的）。再好的望遠鏡也超不出這個極限，只能是接近。由于望遠鏡的功能之一是觀察細節。倍數選擇太大以後，由于這個理論極限，再放大已經不會有更多的細節出現，因此也失去意義了。但放大倍數到底選擇多大，不僅與望遠鏡的理論分辨能力有關，而且還與當時的觀測條件，尤其是與觀測者本身的眼力有關。選擇倍數是物鏡口徑的毫米數乘1.5的說法（也有乘2的說法），是對于普通條件下的一種參考值。眼力不好、望遠鏡質量好就可以把倍數選擇大點；相反，眼力很好（或觀測時不想看到太多的不理想成像）、望遠鏡質量一般，就可以把倍數選擇的低一點。例如，口徑80mm的折射鏡，最大可以選擇120倍至160倍。

四、口徑50mm的雙筒望遠鏡，如何選擇倍數來購買呢？
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口徑50mm的雙筒望遠鏡是一個在價格、性能、可攜帶性等平衡得很好的尺寸，值得初學者選擇。
若主要手持，倍數應選擇10倍左右。我以前有個16倍的，手持不穩，因此已經送人；
若能夠放在三腳架上，且觀測目標主要為太陽系天體（如月亮、木星等），倍數可以選擇的大一點，如16-20，但一定要慎重。
若以暗弱天體為觀察對象同時兼顧夜間觀察，可選低倍數的，如7-8倍。
如果多用途，可以選10倍，即10x50的最為通用︰出瞳為5，亮度不錯，手持正好（我自己目前常用7x35和12x60兩架，出瞳均為5mm）

五、雙筒望遠鏡能否選擇變倍的？
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可以選擇，但最好可變倍數不要太大。
變倍望遠鏡很方便、適合多種用途，是犧牲如下指標為代價的︰
1、價格稍高
2、結構復雜、容易損壞
3、視角一般偏小
4、鏡片多，分辨能力稍差
5、逆光表現不如固定倍數的，反差會低一些

六、口徑80mm的折射望遠鏡，應該選擇多大的放大倍數呢？（即配什麼目鏡呢）
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80mm折射望遠鏡，也是一款在價格、性能、可攜帶性等平衡得很好的種類，值得初學者選擇。
假如主鏡焦距800mm（f/10），則根據公式，選擇目鏡焦距為32mm、20mm、12.5mm、8mm時，
放大倍數分別為25、40、64、100，
出瞳分別為︰3.2、2、1.3、0.8mm，
亮度分別為10、4、1.6、0.6，
其中，30mm或更大焦距的目鏡適合觀察深空天體和彗星，而10mm左右的目鏡適合太陽系內天體、雙星等觀測。

七、是否可以選配巴洛夫鏡來提高放大倍數？
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巴洛夫鏡不僅可以提高最大放大倍數一便于仔細觀察亮物體，還可以在較高的倍數下仍然采用同一個目鏡（而不是采用短焦距的目鏡，其出瞳距離和視角很可能比較小）來提高觀察的舒適程度。如果你也這樣想，買巴洛夫鏡還是有用的。其缺點是，引入了不穩定的因素，成像會受一定影響。