"慧眼"观天

logic

序

这是一张从国际空间站拍摄的图片——一颗彗星与地球擦身而过，在地平线光辉的衬托下显得格外耀眼。于此相似的照片还有很多很多，他们无不展示各种天文现象的美。而我们也希望拥有一台属于自己的天文望远镜，能够亲自去探索宇宙的奥秘，而不是看别人拍摄的图片。

方案首先要解决的问题便是选择望远镜的结构，然而摆在我们面前的结构多种多样并且各有利弊

（折射式望远镜：伽利略型、开普勒型...）优势：结构较为简单，便于调整焦距；劣势：由于可见光波长不一样折射率也不同,所以导致色差，并且组装较为困难

（反射式望远镜：卡塞洛林天文望远镜、牛顿式反射望远镜...）优势:由于是反射式望远镜，所有无色差，并且相对来说便于组装；劣势：有球差产生，大口径需要采取抛物面解决，调节焦距不易
而综合以上考虑我们最终选择采取牛顿式反射式望远镜
而紧接着我们需要考虑望远镜的口径，结合上学期所学的python的知识以及瑞利判据我们写出了一下程序

通过程序，我们多次模拟了不同口径的分辨极限，并在最终选择了口径为200 mm左右的凹面镜作为主镜
我们简单的设计了一下，并选择了相应的配件

pvc管（镜筒）、pvc雪弗板（底座）、pl目镜（焦距为10mm）、凹面镜（直径203mm、焦距800mm）、平面反射镜、arduino开发板等配件

制作

1.组装主镜部分切割PVC管作为镜筒，将凹面镜与镜筒组合

2.组装副镜部分（反射镜）

3.连接主镜部分和副镜部分

4.利用上学期所学的arduino编程，控制激光灯。(利用激光对准目标区域，锁定目标使望远镜在高倍率下能够快速找到目标）

5.安装目镜&调节倍率我们需要将目镜安装到反射镜正上方并且上下调节焦距。虽然看似简单但是这一步进行的并不是十分顺利——调节不出来清晰的像我们上网查阅了大量资料，进行了粗略的估算，询问了我们的物理老师

最终发现是由于所选择的pl目镜镜孔太小，折光能力太强，从而导致的不易调节。所有我们选择了自制了一个焦距为8cm的目镜

最后在我们的不懈努力下终于调试成功

（调试成功时透过望远镜所拍下的照片）图像中被遮挡的部分是由于在太阳光的作用下镜筒中的支架所成的像，在黑天中拍摄则不会出现

观测

我们开始计划的观测目标为彗星C/2020 F3彗星但是由于北京地区光污染严重所以即使在正确的时间也没看到彗星。
于是我们转而用望远镜观察月球等亮度较高的星体

由于我们并没有制作支架所以只能人工控制倾斜角度

（上图为月亮在望远镜内部投射形成的实像）最终我们成功的拍摄下来月亮的照片

反思

目前我们望远镜缺陷1.镜筒下面没有支架，立在地上只能看见正上方的天空，想要观察其他角度的天体就需要人工倾斜镜筒。
2.目前目镜焦距调试尚未完成，最大放大倍数是10倍。（粗略估算）
3.如果焦距调试完成最大放大倍数是80倍。观察范围较小，所以就需要一个倍数较小的望远镜来放大观察的范围。进而来寻找我们所需要观察的天体。

过程中发现的问题：没有做好充足的准备，在一些理论方面的知识还没有研究透彻是就开始组装望远镜，并且在望远镜组装的过程中材料也多次告急，只能现去购买

总结

总的来说本次望远镜制作还是较为成功的，但是也有着许多的不足，但我相信只要有探索的精神和不轻言放弃的品质，我们就一定能够获得更大的成功

望远镜制作人员：谢业成 闫伟健 王闯参与观测人员：闫伟健 谢业成 刘慧明