通过大口径的天文望远镜目视观测能看到彩色的星云吗？

发布时间：2023-08-21 10:00:21 所属栏目：动态来源：未知

导读： 　　使用大型天文望远镜，我们可以看到色彩斑斓的天穹中的星际云层吗？

　　众所周知，天文望远镜通过巨大的物镜进行集光，并聚焦到目镜上，我们通过目镜观测，理论上能比通过瞳孔集

　　使用大型天文望远镜，我们可以看到色彩斑斓的天穹中的星际云层吗？

　　众所周知，天文望远镜通过巨大的物镜进行集光，并聚焦到目镜上，我们通过目镜观测，理论上能比通过瞳孔集光的裸眼观测，增加n倍的集光能力！那么是不是只要天文望远镜的物镜足够大，就能使我们的眼睛获得足够的光强，从而激活视锥细胞看见星云的色彩？很遗憾，一个比较反常的事实是：并不能……

　　我一开始对此表示极度不理解，望远镜增加了那么大的集光面积，怎么可能还没有足够的光强激活视锥细胞？事实上，原因就在于天文望远镜在增加了集光面积（物镜口径决定）的同时，也提高了有效放大倍率，而提高放大倍率也就增大了成像时天体的视面积，最终你会发现，集光面积的增加与视面积的增加是同步的，结果就是单位面积的光强并没有增加……也就是说，增加天文望远镜的口径并不能增加星云单位面积的光强，光强不增加，视锥细胞就依然看不见……

　　聪明的同学可能马上会想到，不增加望远镜放大倍数不就OK了吗？也就是增加天文望远镜的口径，但保持放大倍数不变，这样集光面积增加，但视面积不增加，单位面积的光强不就增加了吗？这时就涉及到望远镜的结构问题了。大家看上图，这时最简单的折射望远镜结构，其它望远镜原理上大同小异，都是平行光通过物镜后聚焦，然后又通过目镜恢复成平行光，进入物镜的平行光直径就是望远镜的口径，而离开目镜的平行光直径称为出瞳直径。这个出瞳直径是有讲究的，当出瞳直径=我们的瞳孔直径时，我们能完全获得望远镜收集到的光。而当出瞳直径大于我们瞳孔直径时，望远镜将损失部分集光能力，因为它收集的部分光线无法穿过瞳孔进入我们的眼睛。

　　出瞳直径的计算公式是：出瞳直径=物镜口径÷放大倍数。根据公式，望远镜口径和放大倍数必须同步变化才能保持固定的出瞳直径，因此当我们增加望远镜口径的同时增加望远镜的倍率，才能最大限度地利用望远镜的光学性能。这意味着，如果我们想通过增大天文学观测仪的口径来增强我们所感知到的星云的光强度的话，那么我们就不可能再捕捉到颜色了。

　　既然口径再大的天文望远镜都无法让我们看到星云的颜色，那要它有什么用？那用处就实在太多了，比如对于恒星这样的点光源，增大口径并不会增加其视面积，因此更大的口径将大大增加恒星的光强，结果就是我们能看见许多本来肉眼看不到的恒星。

　　同时可以高倍放大能放大观测一些星团，还有太阳系内的行星，如木土天海四大气态行星，土星环、木星云带、大红斑、月球撞击坑……可以说拥有一台口径足够大的天文望远镜是一个天文爱好者的福祉。

　　大口径望远镜好是好，但昂贵的价格让很多天文爱好者望而却步，不过幸运的是除了一些开放的大型天文台，还有越来越多的大、中、小学校自建科普天文台。这些天文台的建设不仅为孩子们提供了观测星空的机会，同时也丰富了学校的课程内容。

（编辑：温州站长网）

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