十六吋卡式望远镜得制造前言国立清华大学造镜组在去年夏天制成一架德式镜架 8 吋牛顿式望远镜后,在师长得鼓舞、引导与校方得支持下,本着浓厚得兴趣与坚定得信心,利用既得得一点经验迈进一步去着手制造一架叉式镜架 16吋卡式望远镜(该镜全套除了 16 吋主镜外,还有一架 8 吋卡式寻星镜,请见照片一)，此镜可从基本构造原理上具备这些优点:(一)观测中天时,叉式架可免除德式架要转来转去得缺点。(二)目镜座置于镜板后面，观星较方便;若要加上照像设备时,也较易平衡。(三)卡式镜所需筒长较短。这架 16 吋镜镜身庞大,不像一般小型望远镜那样得移动方便,于就就是天文台得建筑与镜身得筹制同时开始,经过不断得努力,全部工程终于去年年底完成,如今清华天文台已矗立于清华物理馆顶(照片二)。本文要写出关于制造 16 吋镜镜身得方法;分上下两篇。上篇就就是说明镜片部分得磨制过程,下篇就就是有关镜架部分得设计情形。上篇 镜片得磨制卡式望远镜得次镜就就是一个凸双曲面镜(可参考本刊第三卷第 3 期丘宏义先生文),它得特征就就是具有一个焦点(几何焦点)与一个轭焦点。这种次镜可将几何焦点上得虚像反射到轭焦点。参瞧图一,若原镜 P 得焦点与双曲面 S 得几何焦点重合，即 F 点,则远处投射过来得平行光Ａ,B 本应成像于Ｆ,但因有双曲面次镜 S,就聚像于双曲面得轭焦点 C，此即卡式望远镜得成像原理。如图一,原镜直径１６吋,令焦比 F=4(即焦距Ｐ F=6 ４吋)。若次镜直径为 4 吋(４吋次镜得面积仅为 16 吋原镜得 1/16，遮住光线不多)。则次镜得几何焦距 SF 最大可为 1 ６吋,假若成像点 C 就就是在原镜后面 1 ６吋，则此双曲面得离心率 e 如图可为 40/24=5／3，而次镜得轭焦距与焦距比值为 64/16＝4（即 (e+1）/(e-1)),又整个卡式望远镜得综合焦比便为１ 6(若 FC 保持固定,则ｅ越趋近于 1＋,综合焦比越大)。这时原镜中央得透光洞得直径至少要 1 吋。卡式望远镜得镜筒比相同焦比得牛顿式望远镜要短很多,而且因成像于 C 处,若要加上分光仪等仪器，只需平衡赤纬轴得重量即可。所以,天文台得大型返光望远镜都喜用卡式,而制卡式望远镜镜片与牛顿式不同得两件工作就就是:（1)磨制次镜:牛顿式需磨出平面，而卡式需磨出双曲面。(2)原镜中央打洞。卡式望远镜所得得像亦为倒立,而 1 ６吋镜板很重,需用磨镜机磨制。第一章 磨镜机本刊前几期登载得丘宏义先生「望远镜自制法」一文中曾提到镜片得手磨法——有长磨、短磨、正心...
