天体照相仪

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天体照相仪( astrograph ),专门以照相底片作为天体辐射接收器直接记录星空图像,并通常具有较大视场的光学望远镜。从19世纪下半叶起直到光电器件广泛应用于天文观测之前,近百年期间,和眼睛目视相比,照相术曾成为一种更高效和更客观的天文方法和手段。20世纪上半叶,发明了由三合透镜甚至四合透镜组成的具有像差较小,视场可达几十平方度的天体照相仪。在变星巡天、小行星和彗星搜索、物端棱镜光谱分类等领域都曾作出过重要贡献。

20世纪30年代发明,并从40年代起迅速推广和普及的施密特望远镜问世后,立即显现出经典天体照相仪无法与之比拟的优越性。首先,采用施密特天文光学原理的望远镜主镜是反光镜,经过特殊镀膜后,能够有效反射入射的天体光辐射的80%以上。然而,主镜由三块或四块透镜的组合体却会阻隔和散射掉入射光的70%~80%,极大地降低了效率。其次,虽然二者都是照相机,但施密特光学适用于可获取更多天体物理信息的国际多色测光系统,如UBV、UBVRI (见天体测光)等;但经典天体照相仪受主镜的玻璃元件的限制,至多只能实现照相和仿视双色测光系统。结果曾经作为照相巡天和照相测光的天体照相仪逐渐全面地为施密特望远镜取代。

20世纪80年代起,天文实测中开始了以数字化的电荷耦合器件(CCD)作为天体辐射接收器取代照相底片的进程。众所周知,照相乳胶的光量子效率只有2%~5%,而且感光反应的线性度很差,这是作为测光工具的大缺点。与之相反,具有线性反应的CCD器件的光量子效率却能高达80%以上。结果照相底片连同照相方法都淡出天文观测的历史舞台。