主焦点

光学术语

主焦点，外文名：primefocus，是指平行于主轴的平行光线经折射(或反射)后的相交点必在主轴上，而在主轴上的焦点叫做主焦点。主焦点也是天文望远镜的物镜直接成像的焦点位置。

焦点与主焦点

根据透镜(或曲面镜)种类、入射光方向和发散程度，将焦点分成实焦点、虚焦点、主焦点、副焦点等等。平行光线经凸透镜折射(或凹面镜反射)后各折射线(或反射线)会聚之点叫做实焦点；经凹透镜折射(或凸面镜反射)后各折射线(或反射线)发散而不会聚于一点，这时朝反方向延长的交点叫做虚焦点。平行于主轴的平行光线经折射(或反射)后的相交点必在主轴上，而在主轴上的焦点叫做主焦点。

主焦点系统

当望远镜主镜为旋转抛物面时，天体发出的平行于抛物面轴线的光线将会聚于抛物面的焦点上而形成完整的点像，这个系统称主焦系统，主镜直接会聚成的像点，称为主焦点。

主焦点离主镜的焦距为：f=F·D。

对大口径的望远镜来说，焦比F增大，将使焦距增大，从而使镜筒加长。所以，焦比一般在0．5～5之间。主焦点位于入射光路中，此处不易接近，也不能放置较大的终端设备。其优点是只经过一个反射面，光能损失较小。

主焦点与牛顿系统

为克服主焦点位于镜筒内不易接近的缺点，牛顿在会聚光路中增加了一块斜放的平面镜，使成像焦点位于镜筒的侧面，而不会处在入射光路中，这就是牛顿系统。由于多了块反射镜，光损失略微增加了，比主焦点来说便于观测和放置较大的终端设备。

主焦点与卡塞格林和格利高里系统

在主焦系统中，在主焦点前放置一块双曲面反射副镜，将焦点通过主镜中孑L引到主镜后方，就成了卡塞格林系统。卡塞格林系统焦点位于主镜后方，易于接近，观测方便，能放置较大的观测设备，在天文望远镜中常被采用。

经典的卡塞格林系统主镜是旋转抛物面，副镜为旋转双曲面，双曲面的一个焦点与抛物面焦点重合，另一个焦点就是卡塞格林焦点。其像为消球差的，但有彗差、像散和场曲。如果将卡塞格林系统主镜也采用旋转双曲面，并设计使平行于光轴的光满足等光程和正弦条件，这时球差和彗差都可以为零。此系统称为R—C系统。当主镜为抛物面，副镜为椭球面时就是格利高里系统。

主焦点天文望远镜

主镜8．2米的日本昴星团望远镜，已经在夏威夷天文台运行了10年，获得了许多有价值的宇宙观测资料，日本正在研制新一代主焦点天文望远镜，称为Hyper Suprime-Cam，它的视场比昴星团望远镜宽10倍。能够观测到更多星系的形态，其主要目标是了解暗物质的分布情况。

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