光学天文观测仪器系统-天文学教程上册

天文观测仪器系统包括望远镜、辐射分析器、探测器和计算机等部分，如图4-8所示。望远镜用于收聚天体来的辐射，辐射分析器和探测器用于测量天体辐射，计算机用于记录和处理天体信息及仪器控制。

图4-8　光学望远镜的总体结构

光学望远镜有三方面作用：一是物镜增加聚光，人眼瞳孔很小（最大直径仅8 mm），收聚天体辐射很少，望远镜的大物镜可收聚上亿倍于人眼的天体辐射；二是提高分辨能力，人眼直接看不清的月球表面细节，望远镜则可分辨出来；三是望远镜机械装置容易对准天体并进行较长时间跟踪观测。

光学望远镜总体结构可分为光学系统、机械装置、电控设备三部分。

光学系统是光学望远镜的最基本部分，其主件是物镜。与照相机镜头作用一样，物镜收集从天体来的更多辐射并聚焦成天体像，以便观测。天体摄像可直接在物镜的焦面上进行，或者再用镜头把物镜焦面的天体像进行二次（放大或缩小）成像。目视观测还需用目镜来观看物镜焦面的天体像。物镜及目镜装在一个镜筒上。常把两三个用途不同的望远镜以光轴平行地并装，小的寻星望远镜视场大，而大的主望远镜可加载观测仪器。

机械装置包括基座及其上面两个相互垂直的转轴、刻度盘及指标，以便于望远镜灵活地对向天体。机械装置按转轴方向不同常采用地平式和赤道式。

赤道式装置的两个轴是极轴和赤纬轴。极轴平行于地球自转轴，而赤纬轴平行于赤道面。望远镜绕赤纬轴转动可对向天体的赤纬，绕极轴转动可对向天体的时角（因而赤经）且易跟踪天体的周日运动，如图4-9所示。多数望远镜采用这类装置，因而常称为“赤道仪”。具体型式又分为德国式、英国式、框架式、马蹄式、叉式、地平式，如图4-10所示。(www.xing528.com)

图4-9　光学望远镜示例

图4-10　望远镜的赤道式与地平式机械装置

（a）德国式；（b）英国式；（c）框架式；（d）马蹄式；（e）叉式；（f）地平式

地平式装置的两个轴分别在垂直和水平方向。望远镜绕垂直轴转动可对向天体的地平经度（方位角），绕水平轴转动可对向天体的地平纬度（高度角）。天体测量仪器（如经纬仪）和人造卫星观测仪常用地平式装置，重量大的望远镜也用这类稳定性较好、造价较低的装置。

电控设备用于控制望远镜的指向并跟踪天体视运动。由钟控电机驱动传动系统带动极轴转动（常称为转仪钟），而自动或手控设备控制电机的运行状况。