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放大倍数在天文望远镜中的适用性

放大倍率是望远镜中最容易被误解的参数，不仅是初学者。新的望远镜用户通常会认为放大倍数会带来更好的结果。但是他们很快发现情况并非如此，甚至反之亦然，较低的放大倍率几乎总是可以提供更好的图像。

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索契行星观测，海拔600米。（照片：K。Radchenko）

为什么大幅增长并不总是那么好？


有很多原因可能导致无法大幅度增加收益。对于新的业余天文学家，通常的假设是，由于我们试图观察距离很远的物体，因此我们希望将其放大一些以使其更接近。但是，尽管夜空中的物体很远，但它们中的大多数似乎都很大。例如，猎户座星云看起来是满月大小的两倍多，仙女座星系看起来大六倍。尽管仙女座距月球70万亿倍，但也比我们的同伴大420万亿倍！大的放大倍率会产生较小的视野，这意味着较大的物体可能无法放入望远镜的视野。

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仙女座星系的视图：在右边，以较大的放大倍数显示，但是整个仙女座星系只能在低倍数模式下看到-在左边，

另一个原因是由于图像亮度较高，因此无法大幅提高放大倍数。不成功的物理定律表明，当放大倍数增加时，图像的亮度将降低四倍。大多数天体都很弱，因此不建议使它们变暗。这就是为什么望远镜中最重要的是光圈（透镜直径），而不是放大倍数。亮度是天文观测的关键。

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猎户座星云的图像：在右侧放大，但比低倍放大时更暗-在左侧

但是，有些物体又小又明亮，因此可以承受较大的放大倍数。行星就属于这一类。木星尽管是我们太阳系中最大的行星，却相距甚远（6.44亿公里），可见月球大小的1/36。但是，木星比天空中的任何恒星都要亮。如此大的增加对木星，土星，火星和其他明亮的物体（如月球）都适用。

多少是太多了？


那么，为什么不增加木星的数量呢？如果他在200年代比50年代看起来更好，他不应该在600或1000年代看起来更好吗？不，原因有两个。

第一个与望远镜本身相连。物体的亮度取决于望远镜的大小和放大倍数。您可以收集的光越多（镜头面积越大，取决于镜头的直径），则可以在图像变得太暗之前增加仪器的放大倍数。另外，分辨率或可以看到的最小细节也取决于透镜直径的大小。这意味着在图像变暗和太模糊之前，望远镜可以增加多少的理论上限。这由一个非常简单的方程式确定：

最大望远镜放大倍数= D x 2
D-透镜直径（以毫米

为单位）例如，一个75mm望远镜的最大理论放大倍率为150x。 150毫米望远镜可以放大300倍，而200毫米望远镜可以放大400倍。但是，严格来说这是理论上的最大值，因为望远镜本身不是主要的限制因素。

最大放大倍数的通常限制因素是地球的大气层。由于我们必须直视大气层才能看到太空中的任何事物，因此我们增加所看的天体越多，就越增加了大气层的负面影响。如果大气湍流，这种湍流将使图像模糊。大气的稳定性称为观测条件。当能见度良好时，气氛稳定并且图像看起来非常清晰。当能见度差时，气氛非常动荡，图像看起来模糊。在能见度差的夜晚，即使是好的望远镜也无法提供图像的更多细节。

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木星在良好的能见度条件下

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木星在恶劣的能见度条件下

不管望远镜有多大，实际的放大倍率上限平均每晚约为250x-300x。在糟糕的夜晚，您不能超过100-150倍。请注意，观察条件和透明度（大气纯度）不同。通常，非常黑暗，晴朗的夜晚的可见度条件很差，而透明度较低的多雾的夜晚通常会提供出色的可见度。这是由于以下事实造成的：涡流在大气的上层消退，破坏了画面。

好吧，如果太多不好，那么低倍率又如何呢？

较低的放大倍率提供较宽的视野和更明亮的图像。然而，正如存在太大的增加之类的东西一样，也存在最小增加之类的东西。最小放大倍率由望远镜系统的出射光瞳确定。出瞳是从目镜射出的光线的直径。光束越大，图像越亮。至少直到望远镜的出瞳的直径不超过观察者的眼睛的瞳孔的直径为止。

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不同大小的出瞳。右侧的大型出瞳比观察者眼睛的瞳孔宽。

如果出瞳比观察者眼睛的瞳孔宽，则图像的亮度会消失。其效果与限制望远镜的光圈（光圈）完全相同。观察者的瞳孔大小取决于观察者是否适应黑暗环境以及他的年龄（最大瞳孔大小会随着年龄的增长而减小）。典型的暗适应瞳孔直径为7毫米。年长的观察者的眼睛只能张开5或6毫米。假设在黑暗中人类瞳孔的标准尺寸为7毫米，则有一个简单的最小放大倍数公式：

最小可用放大倍数= D / 7
D-镜片直径（以毫米为单位）

最佳放大倍率


第二个问题是降低放大倍率会降低图像比例和细节。通过使用仪器出瞳的较小直径，可获得人眼的最佳分辨率。观察性实验通常发现，对于观察深空物体，出瞳在2毫米至3毫米之间可以看到最佳图像。 100毫米望远镜将增加35-50倍，200毫米将增加70-100倍，350毫米将增加120-175倍。在一个视场中可能需要较低的放大倍率才能覆盖整个大物体。但是，当您尝试观察星系，星云或球状星团中的微小细节时，平均放大倍率可能是理想的。

要查看行星，可以使用更高的多重性。当然，每个物体，望远镜和观察者都是唯一的，因此对于某些组合，某些放大倍数可能会更好。大多数天文学家都拥有三种目镜-一种大，一种中等和一种低-可以满足各种观察条件。通常，它们的范围是50倍至250倍，因为它涵盖了从宽范围到高多样性的所有内容。大幅度增加对于夜生活可能很有用，但最有可能是很少使用的目镜。较小的功率可能对更宽的视野有用。

查看放大倍数计算器以确定目镜和望远镜的任何组合的放大倍数。

希望本文对某人有用！
所有晴朗的天空和成功的观察！开放天文小组

主编康斯坦丁·拉琴科（Konstantin Radchenko）。

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