让我看清你的脸
中科院物理所
2016-10-22 09:20:40想买台天文望远镜观测美丽的星空吗？怎么样选择一台好的天文望远镜？集光本领是不是越强越好？放大倍数是不是越大越好？集光本领，放大倍数并不能表达望远镜的质量，望远镜质地取决于它的分辨本领，即分开两颗很相近的双星的最高能力。望远镜的分辨率越高，越能观测到更暗、更多的天体，看到的像也越清楚。所以说，高分辨率是望远镜最重要的性能指标之一。
分辨率高，星像清晰的望远镜会远比只是集光力强的大口径望远镜实用得多。天文观察要求光学质量最高，若大口径镜只看见模糊的星像，用处就不大。
图1 （左图）普通分辨率图片， （右图）高分辨率图片（来自网络）
图2 分辨率与分辨角关系图（来自网络）
那么什么是分辨率呢？分辨率是刚好能把两个点区分开的最短距离。是一架望远镜理论上让你看到细节的优良程度。你能看到多小的物体，或者说两个物体靠的多近时仍然可以被分辨。望远镜的分辨率是以角秒来衡量的。望远镜的分辨率大小以极限分辨角来表征。分辨角越小，分辨率越好。分辨率与那些因素有关呢？为什么天文学家总希望得到最好的分辨率的天文望远镜呢？分辨率主要和口径有关。
根据物理光学理论望远镜的物镜口径越大，分辨力越好。一架以角秒衡量的光学望远镜的理论分辨率可以很容易的以13除以这架望远镜的以厘米衡量的主镜的口径来计算。例如，这样一架100英寸（2.54厘米等于一英寸，100英寸等于254厘米）的望远镜理论分辨率约为0.05（13/254cm）角秒。一架200英寸望远镜理论分辨率约为0.025（13/2*254cm)角秒（只有满月直径的1/36000）。
换句话说，第二架望远镜可以分辨只有0.025角秒的天空中的两颗星。而100英寸的望远镜只能把它们看成一颗星。这是天文学家垂涎尽可能大的望远镜口径的原因。但是在实际的观察中由于大气宁静度与望远镜系统像差等的影响,望远镜的实际分辨角要远比理论分辨角大（较好的望远镜也只能介于0.5到2角秒之间）。
注：角秒，又称弧秒，是量度角度的单位，天文学专有名词。角秒是角度单位,角秒就是秒,1度等于60分(角分),1角分等于60(角秒),用数学式来表示即: 1°(度)= 60 '(角分)= 60 * 60 (角秒)。
作者：科学原理一点通
责任编辑: 钱琪莹
来源：科普中国