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2019年2月 2日 (土)

8cm屈折望遠鏡自作~アイピース選定編

8cm屈折望遠鏡自作~鏡筒準備編
8cm屈折望遠鏡自作~鏡筒製作編
の続きです。鏡筒はできたのですが、望遠鏡として使えるためには接眼レンズ、通称アイピースが必要になります。望遠鏡の倍率は
倍率=対物レンズの焦点距離÷アイピースの焦点距離
で決まります。さて、知っている人には常識なのですが、望遠鏡の倍率は高ければよいものではなく、対物レンズの口径で上限の倍率が決まります。今作っているのは口径80mmなのですが、この場合、理論上の最高倍率は80倍でこれ以上倍率を上げても、惑星の細かい模様が見えたりするわけではありません。しかし80倍で惑星を見ても小さくて物足りないので、一般的には口径mmの2倍、すなわち160倍くらいまでが適正な倍率の上限となります。
望遠鏡の性能は倍率ではなく、口径がほぼすべてです。
19020201
これは大口径の望遠鏡で見たイメージ(画像はNASAより取得~個人利用可です)
同じ倍率でも小口径の望遠鏡で見ると
19020202
これは画像処理したものなので、あくまでもイメージです。ともかく、口径が小さいと分解能(人間でいうところ視力)も悪いですし、集光力も小さいので暗くてボケた像しか見えません。
アイピースは交換式なのでいろいろなメーカーからたくさんの種類が売られています。最近はみかけの視野が広い広角なものが多いです。広角だと望遠鏡を覗いた時に視野一杯に星空が見えます。
ところが、望遠鏡との組み合わせによってはその視野が生かせない可能性があります。今作っている望遠鏡の焦点距離は1000mmです。これに標準的なφ31.7mmのアメリカンサイズのアイピースを組み合わせた場合、望遠鏡の実視野は約1.6°となります。実視野と見かけの視野の関係は
見かけの視野=実視野×倍率
なので、例えば、焦点距離40mmのアイピースを買ってきたとすると
倍率=1000÷40=25倍
見かけの視野=1.6°×25倍=40°
となります。アイピース自身の見かけの視野が50°とか60°とかあっても、この望遠鏡に取り付けると視野が狭められてしまいます。
この倍率で高視野を確保しようとすると2インチサイズのアイピースが必要になります。2インチ(50.7mm)だと実視野は約2.7°得られるので、25倍でも67.5°の見かけの視野が得られます。ただし、2インチのアイピースはめちゃくちゃ値段が高くて手が届きませんし、望遠鏡に取り付けることもできません。
焦点距離30mmのアイピースを買ってきたとすると
倍率=1000÷30=33倍
見かけの視野=1.6°×33倍=53°
となるので、アメリカンサイズで標準的な見かけ視野50°のアイピースが生かせます。星雲や銀河を見るにはこれくらいの倍率が適正です。
一方、惑星や月を見るには150倍以上の倍率が欲しいところなので、焦点距離6mmのアイピースを買ってくると
倍率=1000÷6=166倍
となって、いい感じの倍率になります。ということで、火星大接近に合わせて買ってきたアイピースがビクセンのSLV6mmです。
19020203
右に写っているのは、パーツをもらったときに一緒に入っていた24.5mmサイズのアイピースです。昔はこのサイズが一般的だったのですが、視野が狭いので廃れてしまってます。
冬によくみえるオリオン座の大星雲とかみたいので、低倍率のアイピースも購入したいのですが、なかなかよさそうなものがありません。アイピースは1000円くらいから数万円までピンキリなのですが、当然値段が高い方がよく見えます。かといってあんまりお金かけたくないし・・・

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