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体积最小的望远镜能够达到多远的望远精度?

2021-03-14科学

先说结论:体积大的望远镜如果粗制滥造有可能精度不好,但体积小的望远镜精度不可能好。这是光学原理上的限制,与制造精度无关。

对望远镜的体积来讲,就是口径和长度两个概念。长度与焦距有关,并与目镜一起决定了放大倍数,与个人选择有关。但口径是会直接影响成像精度的。

通过望远镜看远处物体的清晰与否,有个重要的参数叫做角分辨率。可以把角分辨率看作一个很小角度内只有一个光学像素。而按照瑞利判据,口径与角分辨率是直接相关的。对于圆孔的公式如下:

公式里的lambda是光的波长,对可见光波段通常取555nm或500nm的绿光,但终归是个范围变化不大的数值。而变量a就是望远镜的光学口径。可见a越大,角分辨率越小,望远镜就能分辨越多的细节,即越清晰。

实际上,瑞利判据计算的角分辨率是一个很容易就达到,并直接限制了光学系统清晰度的条件。如下就是计算了人类眼睛的角分辨率:

所以,无论题主打算选择什么望远镜,就别追求体积小了。想要好的成像质量,就需要选择口径尽可能大的。选择一个价格可以承受范围内,口径尽可能大的望远镜就是了。至于那些号称小口径还有高精度的,可以当作骗子看待。