天体観測と望遠鏡と双眼鏡と観測グッズ
主鏡(主レンズ)で投影された写像を拡大します。(要するに拡大レンズ)
投影されたといっても焦点位置に写像が有る「はず」でこれをアイピースで部分拡大するわけで
(実際焦点位置に紙などを置けばそのものを投影する事が出来ます。)
焦点距離の短いアイピースはつまり実視野も狭いので写像に十分な光量が無いと暗くて見えません
従って主鏡が大きい口径かそもそもの実像が明るくなければ倍率が成り立ちません
これが倍率を優先して説明された望遠鏡に不審感を持つ所以です。
アイピースを選定する上で考慮すべき項目は
1)焦点距離
2)見かけ視野
3)瞳距離(アイポイント)..アイレリーフとも..
アイピースの焦点距離は倍率を算出する際に用いられます。
一般に 倍率=焦点距離/アイピースの焦点距離 で算出します。
正確には対象物との距離や瞳距離などが絡んでいますので簡単ではありません。
また対象物と主鏡との距離が短いと拡大率が大きくなるので、あくまでも目安と成ります。
天体望遠鏡の場合は実像と主鏡の距離が計算上無限に等しくなるのでこの倍率計算が成り立ちます。
また光学上の理論値で最低倍率と最大倍率が口径と比になって存在します。
光学系の性能を示す指針として”解像度”というものがあり光波の回析に原因があります。
望遠鏡では接近した二重星を見分ける限界の角度を秒単位で表しますが、実際には
見分けられるか否かはその人の視力に依存しますので、一般的にはイギリス火星観測者W.R.ドーズの観測実験値から 分解能 ε = 115”.8 / φ φ = 有効径(mm) が用いられます。
一方 人の目は視力で表しますね これは60”離れた2点を視力1と定義しています。
見分けられる限界が30”なら視力2で150”なら0.4になります。
必要最小倍率とは望遠鏡の性能を表す基準として視力1.2の視力をもって望遠鏡の分解能値を確認できるのに必要な最小倍率を示しますからこれ以下の低倍率では見えないと言う意味ではなく望遠鏡の性能(理論値性能)を引き出せる最低倍率を意味します。
εを確認するのに必要な倍率 m = 50”/115”.8/φ = 0.432φ 口径の0.432倍が必要な倍率になります。
80mm で 35倍、150mm で65倍 200mmで86倍....
上記の倍率は最小なので楽に観測できるために視力側の係数を50”から150”に変え、式をいじると
m2 = 150”/115”.8/φ = 約1.0φとなり有効径と等しい数値が倍率となります。
これを有効倍率または必要倍率と言います。(つまり有効径100mmなら100倍です)
アピースの焦点距離を選択する場合は m < m2 の物を用意すると間違いありません。
実際には空の状態や空気の揺らぎなど外因による見え方の違いが大きく影響しますので一概に言えません
限界を超えた倍率のアイピースでも二重星の観測や比較的明るい惑星観測では有効です。
見かけ視野とは覗きこんだ時、像の円(視界)がどの位大きく見えるかを指します。
(一方、実際の像の視界を実視界と言います。)
人間の目の視界は180度なので、それより小さい見かけ視野ですから周りに縁が見えるわけです。
当然のことですが見かけ視野が広いほど雄大にみえます。
ただし視野が広くなると目を動かさないと全てが見えません、また広角視野のアイピースは大型で高価です
瞳距離(アイポイント)とはアイピースの接眼部からどのくらい目を離したところで見えるかの距離を指し距離の示唆はアイピースの焦点距離との比較で示します。
(表記で0.5fとある場合は20mmの焦点距離なら10mmになります)
ライフル銃などに使う標準儀(ライフルスコープ)は発射時に銃自身が反動でバックしてきますので
アイポイントが短いと眼と衝突してしまいます、このような用途のアイピースは極端なハイアイポイント
になっています、天体望遠鏡用途ではメガネをしていても楽に覗けるように10mm程度の瞳距離は必要ですが遠すぎると外光が入って来るので使いにくくなります。
見かけ視野の広いアイピースはアイポイントが短くアイポイントの長い広角の物は接眼部のレンズが大きくなります アイピースは冬の観測時、息や眼から出る水蒸気がレンズ面で結露し曇ってきますのでアイピースに結露防止ヒーターを巻いて観測します。
アイピース(接眼レンズ)とは
天体望遠鏡の接眼部は幾つかの種類があります。
1)ツアイスサイズ:φ24.5mm
2)φ36.4mm(ねじ込み)
3)アメリカンサイズ:φ31.7mm
4)2インチサイズ:φ50.8mm
最近の主流はアメリカンサイズで一部の玩具望遠鏡ではφ24.5mmの物もあります。
φ24.5mmはコンパクトなのでファインダー用として採用されている物があります。
昔の国産望遠鏡にはアダプターがありφ24.5、φ36.4mmが主流でした
最近の国産望遠鏡にはφ36.4mmは有るのでしょうか?
(ググってみたところアダプターが有るのでアイピースもあるのでは?)
アイピースを選定するときに
アイピースの焦点位置はガイドチューブの内側に有るので、そのままでは拡大鏡としては使えませんが、逆さまに覗いて見ると反対側の焦点位置は本来の目視位置に現れるのでその位置に指を置くと指紋が明瞭に見えます。
この原理を利用して簡易的に歪の有無や色収差を判断できます。
ただし、視野角はこの原理では再現できません。
見掛け視野の概念図
レンズの表面には反射防止のコーティングが施されていますがこれにはカビが生えます。
アイピースはケースに入れて大量の乾燥剤でカビから守っています。
アイピースのケースは大きめのほうが便利です。
観測中は暗くて部品を無くしやすいので取り外した部品は何でも取り敢えずこのケースにれて観測後の昼間に改めて整理します。
原村 星祭りでの展示より
アイピース?
CWが受信できるラジオで簡単にモールスを復調することが出来ます。
混信していると色々な信号が聴こえてきますがこのアプリでは音の周波数を分解してフォーカスし復調します。
intelli-Morse
iPhone Application
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この円が広ければ広角と言えますが
広いと周辺像に歪みが出やすい。
広くて歪みが少ない機材はとても高価
アイポイントの概念図
アイピースから瞳までの距離で遠いと視野が狭くなるがメガネを考慮しなければならない
カメラの場合は15〜20mm程度
近いほうが視野が広い事が分かる
冬場は目から出る水蒸気でアイピースが直ぐ曇るので結露防止ヒーターが必要