卡塞格林望远镜
【中文词条】卡塞格林望远镜
【外文词条】Cassegrain telescope
【作者】苏定强
由两块反射镜组成的一种反射望远镜﹐1672年为卡塞格林所发明。反射镜中大的称为主镜﹐小的称为副镜。通常在主镜中央开孔﹐成像于主镜后面。它的焦点称为卡塞格林焦点。有时也按图中虚线那样多加入一块斜平面镜﹐成像于侧面﹐这种卡塞格林望远镜﹐又称为耐司姆斯望远镜。
卡塞格林望远镜中﹐副镜不仅将像由 F 移至F ﹐而且将它放大﹐副镜的放大率通常为2.5～5倍﹐由于主镜的相对口径一般为1/2.5～1/5﹐变为卡塞格林望远镜后﹐相对口径常为1/7～1/15﹐但也可以超出这个范围。例如﹐有些校正场曲的卡塞格林望远镜﹐副镜与主镜的表面曲率半径相等﹐副镜的放大率仅约1.6倍﹔也有的卡塞格林望远镜副镜是平面镜。此外﹐反射望远镜中的折轴望远镜﹐从光学系统来说﹐也是一种卡塞格林望远镜﹐由于要将像成到很远处﹐副镜的放大率常达到10倍以上。
卡塞格林望远镜的主﹑副镜面﹐可以有种种不同的形式﹐光学性能也随之而不同。主要的形式有﹕主镜是旋转抛物面的﹐常称为经典的卡塞格林望远镜。根据圆锥曲线的光学性质﹐副镜只要是以F ﹑F 为两焦点的旋转双曲面﹐则原来无球差地会聚到F 点的光线﹐经过这种副镜反射后﹐将无球差地会聚到F 点。但这种望远镜有彗差﹐也有一定的像散和场曲。一个主镜相对口径1/3﹑卡塞格林望远镜相对口径1/8﹑像成在主镜后面不远处的系统﹐在理想像平面(近轴光的像平面)上﹐若要求像的弥散不超过1﹐可用视场直径约为9。平行于光轴的光满足等光程和正弦条件的卡塞格林望远镜﹐近似地说﹐也就是消除了三级球差和彗差的卡塞格林望远镜﹐称为里奇-克列基昂望远镜﹐简称R-C望远镜。主镜是球面的﹐为了消除球差﹐副镜近似于旋转扁球面。这种望远镜的优点是主镜加工比较容易﹐使用上的特点是可以去掉副镜﹐在主镜球心处加上改正透镜﹐转换成施密特望远镜。德意志民主共和国陶登堡史瓦西天文台反射镜口径2米的望远镜﹐就是这种类型的。这种望远镜的彗差很大﹐可用视场很小。主镜相对口径为1/3﹑卡塞格林望远镜相对口径为 1/8﹑像成在主镜后面不远处的这种望远镜﹐若要求像在理想像平面上的弥散不超过1﹐则可用视场直径约为13。副镜是球面的﹐为了消除球差﹐主镜近似于旋转椭球面。这种系统的优闶侨菀字圃飑o副镜的调整简单。其像差大小介于抛物面主镜和球面主镜之间(较接近抛物面主镜)。各种卡塞格林望远镜需要较大的视场的工作时﹐常在焦点前加入像场改正透镜。
在卡塞格林望远镜焦点处可以安置较大的终端设备﹐并不挡光﹐且观测操作也较方便。对于一个兼具有主焦点系统﹑卡塞格林系统和折轴系统的望远镜﹐卡塞格林望远镜的相对口径是中等的﹐它适用于作中等光力﹑较大比例尺的照相和其他工作﹐一般在这里进行的主要工作有较大光谱仪的分光观测﹑直接照相和像增强器照相﹑光电测光和红外观测等。