暢所欲言

編譯：房勇（浙江）

──Celestron 的“APO”型折射望遠鏡

　　批量生產望遠鏡的製造者們以能生產出好的鏡片而引以為豪。這條原因使他們將現在到處無所不在的施密特─卡塞格林望遠鏡投放市場。很多天文愛好者也選擇這種望遠鏡作為大眾天文學方面的一個入門。
　　可是ＳＣＴ（施─卡鏡）並不是叩開業餘天文學大門的唯一途徑。折射鏡提供更有效的優勢來進行觀測和拍攝。
　　承認了這些事實，Ｃｅｌｅｓｔｒｏｎ總裁Ａｌａｎ　Ｈａｌｅ（艾倫．海爾）將一流的折射望遠鏡囊括在他公司的生產線中，特別提供了一種相當不錯的４英寸口徑，Ｆ／９焦比的望遠鏡。它能夠產生足夠大的放大率和極好的折光攝影素質，且非常輕便。
　　天文學家對折射望遠鏡總是又愛又恨。他們喜歡這種設計是因為可以讓光無阻地通過鏡筒從而得到最大限度的反差。與牛頓、施─卡的情況不同，後二者讓筆直光線到達目鏡前要經過二重擋光，即光路中的檔光部份──副鏡，從而降低了圖像的反差。恨的是要盡力改善玻璃與光的相互影響而帶來的像質變差。
　　所有的望遠鏡將光聚攏在一個焦點上，通過目鏡使像放大。如反射望遠鏡，用副鏡使光離開一個曲面而反射回；而折射望遠鏡則讓光通過一組透鏡成一個角度會聚。
　　將透鏡研磨成合適的形狀便可使所有光線成角度地會聚在一個點上，這個觀點正確嗎？其實並沒有這麼簡單。
　　白光是所有單色光混合而成。每條單色光經過透鏡後存在著會聚角的輕微差別，這就意味著不同的單色光均形成了不同的焦點，結果使像質不銳利而充滿色散。這個問題即為色差。解決的辨法是在兩個世紀前發現的，即將另一塊不同玻璃性質的透鏡設置在第一塊透鏡旁。第二塊透鏡能有效地將散開的不同的單色光重新帶回到共同的一個焦點上。結果兩片型物鏡形成了無色差系統，即“ｕｎｃｏｌｏｒｅｄ”
　　可是消色差物鏡不能完全地消除每一條彩色殘條，重復累加，殘餘色差積少成多，在短焦比鏡頭上更加顯而易見，這也是觀測者與天體攝影者最關心的。解決的辨法是選擇一塊透鏡設置成將最後的多餘彩色鑲邊恢復在像中，結果為復消色差，即“ｗｉｔｈｏｕｔ　ｃｏｌｏｒ”。
　　“ＡＰＯ”透鏡組不是用火石玻璃就是用ＥＤ（超低色散度）玻璃製得。至少在理論上，火石玻璃鏡足以顯示更棒的成像效果。而ＥＤ鏡不在火石鏡之下，以致於事先不知道的情況下根本說不出兩者之間有甚麼不同。這就是大多數“ＡＰＯ”折射鏡都用ＥＤ玻璃的原因──低成本。ＥＤ鏡頭便宜且易製，而火石鏡頭一開始就很貴而且很脆，製造時要浪費４０％多的原料是很平常的。（一些製造者根據設計原理或他們買主的建議，使用一個火石與ＥＤ鏡的組合，或者單獨用火石鏡）。
　　無論怎樣的設計，複合消色差折射鏡確實在市面上引起了人們的注意。此外，它們還提供許好處：觀測者喜歡廣視場和便攜，而天體攝影家喜歡明亮的成像以縮短曝光時間。他們都喜歡“ＡＰＯ”鏡所帶來的尖銳的成像以及高反差。
　　ＧＰ─１０２ＥＤ的光路是由兩塊雙膠合ＥＤ透鏡組成。雙膠合消色差透鏡以前有一些殘餘色差，即在一個像周圍繞著藍色或紫色，彩色鑲邊在觀測亮星、行星和月亮時最引人注意。
　　直到今年（９５年）Ｃｅｌｅｓｔｒｏｎ推出了一種雙膠合折射鏡，前一塊是冕牌玻璃，結合第二塊火石玻璃，減少殘餘顏色。按照Ｈａｌｅ的意願，ＧＰ─１０２ＥＤ採用高級ＥＤ玻璃產生低價位，以及更好的光學性能。
　　現在來看看ＥＤ鏡消除殘餘色差後的使用情況。在１００倍的情況下觀測角宿一和月亮環形山。這兩種情況裏，甚至跳到２００倍，焦面像均顯示無色差邊緣。當觀測明亮的織女一時，我發覺在大氣穩定時，有很淺的藍色鑲邊忽隱忽現。
　　對一架在強光下工作的望遠鏡所能達到的效果作出評價，明亮的月亮也是一個很好的觀測範例。當我把鏡筒繞軸轉動朝向月亮時，發現有些許強光所引起的染光反射。
　　Ｃｅｌｅｓｔｒｏｎ在透鏡表面多層鍍膜，以減少光在透鏡內外表面所產生的大量反光。鏡筒里至少填置了兩層涂布黑漆的檔光板。這種油漆在光線到達目鏡之前兼有檔光和抑制內部反光的作用。
　　當觀測月亮、行星以及深空天體時，雜散光控制使鏡子有了極好的反差。大反差是折射鏡傳統魅力所在，觀測者喜歡這種設計是因為光可無阻擋地通過透鏡系統到達目鏡，以產生最大反差。
　　一架在光學系統上有相當優良技術的折射鏡，就象這ＧＰ─１０２ＥＤ可提供的“淨口徑”的優點，其特別之處在於可觀察表面陰影的精細結構，以及行星大氣外部的變化。
　　可是其他與顏色無關的像差可能潛在。光線在穿過透鏡邊緣時可會聚在不同的位置而產生球差。我在ＧＰ─１０２ＥＤ中尋找它，用一個亮星的焦外像（輕微失焦）使之成為一排同心圓環。這被稱為衍射圖像，產生於光的波動性和物鏡的干擾。
　　如果一架折射鏡受到球差的干擾，則其焦點裏的像顯示出其同心圓最裏面的環亮；反之，焦外像顯示出裏面的環比外面的亮。在ＧＰ─１０２ＥＤ中，環的間距亮度和清晰度在焦點的兩面上都相同，這是一個可靠的優良的光學系統。像散是任何觀測設備都可碰到的又一個光學上的缺陷。但這種Ｃｅｌｅｓｔｒｏｎ折射鏡充分的檢驗結果是精確的圖像。
　　光學系統被設置在約３９英寸長的鋁製鏡筒內（從６．５英寸的可拆卸的防露罩到天頂反射鏡的末端，調焦伸縮筒全部算在內）。鏡筒外塗佈一層耐用的黑瓷漆。一塊鋁製鏡頭蓋在望遠鏡不用時蓋在前方以保護鏡頭，蓋上有一個１英寸的可拆卸的塞子，使得拆卸鏡頭篕更容易。在望遠鏡筒的後背部元件中，Ｃｅｌｅｓｔｒｏｎ還設計了一個專為６×１３尋星鏡的滑動與鎖緊而設計的楔形追蹤器。其支架可使尋星鏡提升５英寸，這使得觀測更加容易而不會使你的下巴撞在望遠鏡上。當一架６×３０尋星鏡足以勝任瞄準月亮、行星和亮星時，在觀察暗淡的深空天體之前，你可考慮最終升級至８×５０。我覺得給人印象深刻的是調焦系統，它的主要部件是一個沿著軌跡滑動的２．５英寸的鋁製筒。調焦系統有３．７５英寸足夠的移動距離，且能被設置的固定鈕鎖緊，以防止鬆脫的危險。連接調焦筒的照相架設包括各種接圈和照相接頭，讓你進行照相觀測。一個照相接頭承接１．２５英寸直徑的目鏡，另一種接２英寸的。Ｃｅｌｅｓｔｒｏｎ也是供兩延長筒以便用來作投影、照相和直視用。一個照相接圈將３５ｍｍ相機連接在鏡筒的調焦頭上，所有這些部件都可以放在一個由公司提供的塑料儲存箱裏，在調試期間，有兩隻手動的旋鈕鬆開後可使鏡筒轉動或者前後滑動。這兩隻旋鈕旋緊於一塊附於赤道儀上的著脫板上，從而起到連接固定赤道儀與鏡筒的作用。
　　Ｃｅｌｅｓｔｒｏｎ　ＧＰ─１０２ＥＤ所附帶的赤道儀，由日本望遠鏡製造企業Ｖｉｘｅｎ製造，由Ｃｅｌｅｓｔｒｏｎ在全球銷售。
（譯自：＜Ａｓｔｒｏｎｏｍｙ＞雜誌１９９５年１２月號）

編譯：房勇（浙江）