能否用廉價普消鏡作H-Alpha和CaK太陽觀察？

[David]

如果你打算購買H-alpha或CaK濾鏡配合折射鏡使用，對這折射鏡的要求有多高？要頂級APO鏡？較便宜的ED鏡甚至普消鏡 (Archromat) 會否已經足夠？

晚上觀星時，由於星體發出各種顏色的光，而紅綠藍三色的光會在不同位置聚焦，形成有色差的影像。頂級折射鏡便是能修正至三種光在同一位置聚焦，減少色差。但是，既然H-alpha和CaK太陽觀察只涉及一個波長，便不會出現紅綠藍三色的光聚焦在不同位置的問題，因此會否一支普消鏡已經足夠？


測試方法

我們嘗試用人工星點測試找出答案。在這測試中，我們用望遠鏡觀察不同顏色的人工星點的影像：
viewtopic.php?f=14&t=763

由於光的衍射 (Diffraction)，星點的影像會脹大成有數個環圍繞著的圓盤 (稱為埃里盤Airy Disk)，最接近中間的環叫第一衍射環，遠一些的是較暗的第二衍射環，之後有更暗的第三衍射環，如此類推，情況如下圖所示：
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Airy-pattern.svg
http://www.damianpeach.com/pickering.htm

如果沒有衍射，星的影像便只會是一點，不會變成脹大了的圓盤和幾個暗環。因此，埃里盤越光越小，衍射環越少越暗，便越接近沒有衍射的理想情況。但是，如果鏡的形狀不理想，有球面像差 (即是就算是單一波段，鏡的不同部份都會把光聚焦在不同位置)，那麼埃里盤便會比理想情況暗，較多光在第一衍射環出現，甚至連第二衍射環也能較輕易看見。

用APM 80/480 APO鏡觀察藍光，第一衍射環非常暗，不明顯，要觀察十多秒讓眼睛適應光度後才看到。相反，運用Lunt的LS60TCaK折射鏡，大量的光散落在埃里盤的周圍，形成一個光暈 (Halo) 般的形狀，顯示這鏡對藍光的修正度不高，有明顯球面像差，這支生產商聲稱用作配合CaK觀察的鏡原來並沒有優化作這用途！

當我們用這些鏡觀察紅光，兩者的分別則沒有如此巨大。兩者都看到幾個衍射環，Lunt LS60TCaK的衍射環較多和明顯，但像差不會嚴重至把光打散成一個光暈。

我們也測試過Sky Watcher Equinox 80ED，和APM鏡的分別主要是藍光，紅光的分別相對較少。


結論

用作配合H-alpha和CaK觀察的折射鏡，應該選質素較好的產品，因為較好的產品的球面像差較少，特別是藍光的修正度較好。例如一支普消折射鏡在H-alpha的表現未必和頂級鏡相差很遠，但在CaK的表現便肯定有很大距離。

[社長]

David 用的是最早一批次的 LS60T/Cak，約有二百台。折算下來，Cak module 要599美元，Cak 望遠鏡是795美元，即那台鏡價值196美元。我們昨天測試了，一台600美元的ED鏡其至上萬元的瑩石鏡紫光修正度也不夠好，所以解決方法只有兩個：

1. 長焦紫光修正度高的 APO，例如 APM 80/600、100/800、Zeiss APQ 100、高橋TSA 102等。這是很貴的方案，但好處是口徑有彈性，最大可以用到100mm。

2. 後來的Lunt LS60T/Cak是以Cak波段優化的，但價格並沒提升，十分優惠：

"Objective - Precision Polished Cemented Doublet Optimized at 393.4nm"