Practical Amateur Spectroscopy pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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☆☆☆☆☆

出版者:Springer Verlag

作者:Tonkin, Stephen F. 编

出品人:

页数:224

译者:

出版时间:2002-6

价格:$ 67.74

装帧:Pap

isbn号码:9781852334895

丛书系列:

图书标签:

• 光谱学
• 业余光谱学
• DIY光谱学
• 科学实验
• 光学
• 天文学
• 物理学
• 教育
• 自制设备
• 数据分析

好的，这是一份针对一本虚构图书的详细简介，其名称为《宇宙之眼：业余天文学家的高级光学探索》。 --- 宇宙之眼：业余天文学家的高级光学探索 作者： [此处可填写真实或虚构的作者名，例如：亚历山大·R·霍金斯] 出版社： [此处可填写真实或虚构的出版社名，例如：星尘科学出版] 页数： 约 680 页 装帧： 精装，附有全彩插图和技术图表 建议读者： 拥有中级至高级望远镜设备，渴望深入理解和优化观测性能的资深业余天文学家、科学爱好者，以及非专业光学研究人员。 内容概要 《宇宙之眼：业余天文学家的高级光学探索》是一部里程碑式的著作，它超越了基础的望远镜选购指南和入门级天文摄影教程，深入探讨了现代业余天文学观测中至关重要的光学原理、设备优化与图像处理的复杂技术。本书旨在弥合专业实验室光学与地面观测实践之间的鸿沟，为那些不满足于“即插即用”的观测者提供深度知识和实用工具，使其能够真正理解并驾驭其观测设备的光学性能。 本书的核心理念是：卓越的观测始于对光线行为的深刻理解。 作者基于数十年的实地观测经验和扎实的物理学背景，系统地解构了望远镜系统的每一个光学环节，从物镜的设计到最终成像的质量控制。 --- 第一部分：光学的基本要素与现代望远镜的几何学 本部分是构建高级理解的基石。它摒弃了过于简化的比喻，采用严谨的数学和几何模型来阐述光如何在望远镜中传播和汇聚。 第一章：光线的行为与波前描述 详细探讨了光的波动性和粒子性在天文观测中的体现。重点分析了惠更斯-菲涅耳原理在描述远场成像时的应用，以及如何使用波前误差的概念来量化光学系统的缺陷，而非仅仅依赖于制造商的“衍射极限”指标。 第二章：折射与反射的精确对焦 深入研究了不同类型镜片（如消色差透镜组的设计哲学）和反射镜面（如卡塞格林、施密特-卡塞格林系统）的结构性差异。重点分析了阿贝数、色差（轴上与轴外）以及彗差的精确数学模型。读者将学习如何通过几何分析来预测特定设计在不同焦距下可能遇到的主要像差。 第三章：焦比、视场与有效口径 本章将“F值”提升到更高的层次，探讨了焦比如何影响曝光时间、图像放大率以及对大气视宁度的敏感度。详细阐述了视场曲率（Field Curvature）对大视场观测的影响，并提供了计算所需场平镜（Field Flattener）参数的方法，以确保边缘成像的锐度与中心一致。 --- 第二部分：优化观测环境与设备性能 理解光学理论后，本书将焦点转向如何将理论转化为卓越的实地表现。这部分着重于消除环境和机械因素对光路造成的干扰。 第四章：大气对光学的挑战 对大气层扰动（Seeing）进行了细致的分类和量化。引入了泊松斑结构函数，教导读者如何根据当地的天气数据和观测时间来预测可达到的最高分辨率。此外，详细讨论了热力学失真（Thermal Bloat）——望远镜镜筒内部或镜面与环境温差导致的像差——及其主动或被动冷却策略。 第五章：机械系统的精度与刚性 许多业余天文爱好者忽略了机械结构对光路的影响。本章重点关注赤道仪的导星误差分析，以及镜筒的挠度问题。详细介绍了如何计算特定镜筒长度和负载下的洛伦兹力矩，并提出了使用碳纤维或复合材料优化镜筒的设计准则，以最大化系统的刚性。 第六章：消除杂散光与内部反射 杂散光是限制高对比度观测的主要障碍之一。本章提供了详尽的“光阱”排除手册。包括对内部遮挡物（如副镜支撑臂、二次遮挡比率）的优化设计，分析了不同涂层材料的漫反射系数，并指导读者设计和安装定制化的挡板系统（Baffling System）以抑制来自望远镜外部和内部的强光源干扰。 --- 第三部分：高级图像采集与数据后处理 本书的最后一部分，是关于如何从收集到的光子中提取最大信息量，并利用现代计算工具进行精确校准。 第七章：探测器与光子收集效率 深入探讨了CMOS和CCD探测器的核心差异，超越了量子效率（QE）的简单比较。详细分析了读取噪声（Read Noise）、暗电流及其随温度的变化规律。读者将学习如何根据观测目标（如行星、深空星云或星团）来选择最合适的冷却温度和曝光策略，以最小化信噪比（SNR）的损失。 第八章：干涉与衍射限制下的图像形成 本章为对图像处理的进阶要求。讨论了受限成像（Seeing-Limited Imaging）与衍射限制成像（Diffraction-Limited Imaging）之间的转换点。关键内容包括：如何使用点扩散函数（PSF）的测量值来反演望远镜系统的真实性能，以及如何应用德拜环（Debye Ring）理论来分析微小结构的分辨能力。 第九章：自适应光学概念与业余实践 虽然全尺寸自适应光学（AO）系统造价昂贵，但本章引入了斑点干涉测量法（Speckle Interferometry）和幸运成像法（Lucky Imaging）的原理。作者提供了一个计算框架，指导读者如何在高帧率视频流中识别和分离瞬时大气影响，从而合成出接近衍射极限的清晰图像，特别是对太阳系行星的观测极具价值。 第十章：数据的精确校准与量化分析 最后，本书将重点放在数据的物理意义上。详细介绍了如何使用平场、暗场和偏置场进行严格的校准，以及如何通过傅里叶变换技术来分离大气扰动（低频）和仪器误差（高频）。最终目标是让读者不仅能拍摄出“好看”的图片，更能生成具有可重复测量价值的科学数据。 --- 总结 《宇宙之眼》是一本为渴望精进技术的业余天文学家量身打造的权威指南。它要求读者具备一定的基础物理和数学知识，但回报是无与伦比的——对自身观测工具的完全掌控，以及将传统观测推向现代科学前沿的能力。本书不是关于“买什么”，而是关于“如何实现”最佳的光学性能，是每一位严肃的星空探索者书架上不可或缺的工具书。

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