光学望远镜原理和基本知识

光学望远镜基本知识——棱镜结构： 
        双筒 望远镜从 外观上，我们可以直接区分出Porro(保罗)棱镜系统 和Roof(屋脊)棱镜系统和 ，Porro 棱镜系统和Roof棱镜系统，两者在外观上就有明显的不同。
         属 Roof棱镜系统 的双筒 望远镜 ，其外观是直筒型；属 Porro 棱镜系统 的双筒望远镜，外观看起来像是Ｎ字型或Ζ字形，并且两物镜间的距离比两接目镜间的距离远。 
　　一般常看到的组合棱镜是 Porro系列。由于这系列较容易制造，因此价格上也比较便宜，不过重量比较重。而Roof系列，由于两个棱镜必须相当靠近，让通过物镜和目镜的光路呈一直线，所以精密度的要求比较高，比较难制造。相对的价格也比较高。不过设计的好的Roof系列光学成像只和Porro 系列一样，也没有比较好，但是Roof的棱镜结构较 为密实，重量比较轻。
　　不论是 Porro系列或是Roof系列， 望远镜 的这一组合棱镜，其最终目的就是将光线做一连串的折射，让最后从目镜出去的光线形成为正立像。
　　至于棱镜的材质，如果不是采用硅酸硼玻璃( borosilicate glass ，或称BK-7 glass)，就是采用冕牌钡化玻璃(barium crown glass，或称BaK-4 glass)。BaK-4的质地较细，得到的影像较为明亮，周边的成像较为清晰。相对地，价钱也比较贵。我们如何判别我们所使用的双筒 望远镜 的棱镜的材质呢？
我们将双筒望远镜朝向亮处，让目镜距离眼睛 30公分左右，拿正后看其出射光瞳的形状。因为BaK-4会产生圆的形状 ，而如果影像的四周切掉了，就是用BK-7玻璃做的。
 
光学望远镜的基本知识-镀膜的用途
镀膜的用途
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。双筒镜每个镜片的物镜、棱镜和目镜加在一起，一般有10 ～ 16个与空气接触的光学面。如果这些光学表面未经任何处理，那么总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。单层增透膜只对特定一种波长有较佳增透效果，对其他波长增透效果较差，它可使每个表面的光反射减至 1.5% ，如于双筒镜的所有表面镀单层膜，光的增透率可超过80% 。好的多层膜每个表面的光反射只有约0.25% ，如双筒镜的所有表面都镀多层膜，光的增透率可达90～ 95% 。
　　一般情况下，目视望远镜的单层增透膜设计对波长 5500埃的黄绿光增透效果最佳，因为人眼对于此一波段光较敏感。所以其对蓝红光的反射就多一些，因此我们看镀了单层膜的镜片往往是蓝紫色或是红色的(即市售所谓红眼望远镜 )。镀多层膜的镜片呈淡淡的绿色或暗紫色，如相机镜头的镀膜。
　　镀得太厚的单层膜看起来会呈现绿色，有些不肖厂商以此来充作多层膜，选购时须留心。有些人觉得大口径的双筒镜即使镀膜差一点也无所谓，口径大可以弥补光线的损失；其实，由于镜筒内部的各光学表面的反射形成杂散光，降低景物反差，使得影像变得模糊不清，在日光下观察阴影中的物体时，目标会消失在炫目的光辉中，在镀膜差的望远镜中这种现象尤其明显。
光学望远镜的基本知识-镀膜种类
镀膜有几种？
通常双筒镜上会有镜片 镀膜的标示，表示这双筒镜的光学品质。其镀膜的种类如下:
　　Coated Optics ( 镀膜 ) ：是一种最低级的增透膜。它只表示至少在一个光学面上镀有单层增透膜，通常是在两个物镜和目镜的外表面上镀膜，而内部的镜片和棱镜都没有镀膜。
　　Fully Coated ( 全表面镀膜 ) ：所有的镜片和棱镜都镀了单层膜，但如在目镜中使用了光学塑料镜片，则此塑料镜片可能并未镀膜。
　　Multi-Coated ( 多层镀膜 ) ：至少在一个光学面上镀有多层增透膜，其它光学面可能镀了单层膜，也可能根本没镀膜；通常只在两个物镜和目镜的外表面上镀多层膜。
Fully Multi-Coated ( 多层全光学面镀膜 ) ：所有的镜片和棱镜都镀有增透膜，一些厂商在所有的光学面都镀了多层膜，「而另外一些只在部份光学面镀多层膜，其它表面仍镀单层膜」。
 
光学望远镜的基本知识-倍率标注
双筒望远镜都标有一组数字如 7x50或8x42，这是什么意思呢？
双筒望远镜都标有一组数字如 7x50或8x42，这是什么意思呢？
双筒望远镜上标明的的这组数字，比如 7x50，第一个数字 "7"指的是这支望远镜的倍率，也就是会让观看的每一样对象拉近7倍的距离。例如用这支双筒望远镜看远在3500公尺的目标，其大小就好象我们用肉眼看500公尺前的目标一样。第二个数字"50"指的是这支望远镜的口物镜(直 径)，以毫米(mm)为单位。口径越大，不但搜集的星光越多，还会提高解析能力。而天文用途的望远镜其口径应该至少要40mm。
　　你可能认为天文用途的双筒望远镜高倍率是必要的，其实不然。适合手持的望远镜通常介于 7倍和10倍之间。相同口径的望远镜，倍率较低的机型手持时影像较少晃动，通常也有较广的视野。倍率较高的机型虽然景物变大，但由于视场变小的缘故，星空的背景看起会稍暗一些。不过相对地用来看月表及星团时亮度会高一些，而且对暗星体的观测也有助益。
　　此外，倍率高，手持不易，造成影像晃动厉害，也许会削弱搜寻目标成像的清晰度。此时最好使用三角架固定。倍率太高除了上述的情形外，还要考虑出射光瞳的直径(瞳径) 的问题。而且高倍率的机型 良视距 也较短，会造成戴眼镜进行观测的不便。通常，7x50的机型一直被认为是天文用 佳的双筒望远镜。