Какво е телескоп? Видове, характеристики и предназначение на телескопите. Оптичният телескоп е предназначен за
оптичен телескоппредназначен за наблюдение на отдалечени обекти в нощното небе. Основните характеристики на телескопите: диаметър на обектива и увеличение. Колкото по-голям е диаметърът на лещата, толкова повече светлина ще събира и по-слабите обекти ще стават видими през нея. Увеличението определя колко малки детайли могат да се видят на повърхността на планетите, Слънцето, Луната. Поради вълновите свойства на светлината, разделителната способност на телескопа, а оттам и максималното възможно увеличение, се определя от диаметъра на неговата леща. Колкото по-голям е обективът, толкова по-голямо увеличение може да даде. С увеличение, числено равно на диаметъра на лещата в милиметри, се постига максимална разделителна способност, следователно такова увеличение се нарича разделяне. По-нататъшното увеличаване на увеличението не добавя нови детайли, а само влошава качеството на изображението. С увеличаване на диаметъра на лещата се увеличава и количеството светлина, събрана от нея, но излишната светлина, разсейвайки се върху оптичните повърхности, образува многобройни отблясъци и ореоли, които развалят изображението и не позволяват да се видят близки обекти. Следователно с увеличаване на диаметъра на обектива на телескопа нарастват и изискванията към качеството на оптиката.
Всички съществуващи телескопи по дизайн могат да бъдат разделени на две големи групи: огледални (рефлектори) и лещи (рефрактори).
Най-разпространени са огледалните телескопи, построени по нютоновата оптична схема, които имат проста конструкция и ниска цена. Те представляват отворена в единия край тръба, в другия край на която има вдлъбнато огледало, което служи за обектив. Самата тръба играе ролята на качулка, пропускаща успоредни снопове светлина, идващи от обекта на наблюдение, а вътрешните й стени са с черна матова повърхност, поглъщаща останалата част от светлината. Паралелен лъч от лъчи пада върху главното огледало и, отразен от него, се пречупва в диагоналното огледало под ъгъл 90 градуса и се проектира във фокалната равнина на окуляра. Увеличението на телескопа може да се променя поради наличието на комплект сменяеми окуляри.
Огледалните телескопи имат редица недостатъци:
1. С увеличаване на диаметъра на огледалото, дължината на тръбата им бързо се увеличава, което ги прави трудни за транспортиране.
2. Изкривяванията, внесени от диагонално огледало и скоби, които го фиксират, развалят изображението и влошават разделителната способност на телескопа, както и екранират част от светлинния поток.
3. Зрителното поле е силно ограничено от дължината на тръбата.
4. В отворената част на тръбата попада прах, както и въздушни потоци, които затрудняват наблюдението при голямо увеличение.
5. При почистване на огледалото е необходимо да го отстранявате, като по този начин нарушавате центровката му, а телескопът трябва периодично да се регулира.
Телескопите с лещи (рефрактори) са по-скъпи, но имат редица предимства пред огледалните. Представляват затворена тръба с обективна леща на входа, в която не попадат прах и чужди частици, няма въздушен поток, няма централно екраниране, което значително повишава разделителната способност и имат слабо разсейване на светлината. Рефракторите не се нуждаят от постоянно подравняване, но също така имат значителна дължина.
Всички телескопи се доставят със статив, който ви позволява да инсталирате устройството на всяко удобно място. За удобство при насочване на телескопите към обекта на интерес те обикновено имат оптичен визьор. В най-простия случай това са две рамки, фиксирани върху тялото така, че оста, минаваща през центровете на техните отвори, да е успоредна на оптичната ос на телескопа. Понякога визьорът е зрителна тръба с голяма бленда и увеличение до 8x. Най-сложните модели телескопи имат автоматично задвижване, което ви позволява да проследявате обекти, докато се движат по нощното небе. За да наблюдавате Слънцето, е необходимо да използвате специални светлинни филтри, включени в телескопа.
Материалът е предоставен от Yukon
www.yukonopticsglobal.com
Съставител: Babich A.E., Abakumov A.V.
Консултант: Буглак Н.А.
В този раздел се опитахме да съберем откъслечната информация, която може да се намери в интернет. Има много информация, но тя не е систематизирана и разпръсната. Ние, водени от дългогодишен опит, систематизирахме знанията си, за да опростим избора на начинаещите любители на астрономията.
Основните характеристики на телескопите:
Обикновено името на телескопа показва неговото фокусно разстояние, диаметър на лещата на обектива и тип монтиране.
Например Sky-Watcher BK 707AZ2, където диаметърът на обектива е 70 мм, фокусното разстояние е 700 мм, монтирането е азимутално, второ поколение.
Фокусното разстояние обаче често не е посочено в маркировката на телескопа.
Например Celestron AstroMaster 130 EQ.
Телескопът е по-универсален оптичен инструмент от зрителната тръба. Той разполага с по-широк диапазон от множество. Максималното налично увеличение се определя от фокусното разстояние (колкото по-дълго е фокусното разстояние, толкова по-голямо е увеличението).
За да покаже ясно и детайлно изображение при голямо увеличение, телескопът трябва да има обектив с голям диаметър (апертура). Колкото по-голям, толкова по-добре. Голям обектив увеличава съотношението на блендата на телескопа и ви позволява да гледате отдалечени обекти с ниска осветеност. Но с увеличаване на диаметъра на обектива размерите на телескопа също се увеличават, така че е важно да разберете при какви условия и за наблюдение на кои обекти искате да го използвате.
Как да изчислим увеличението (увеличението) на телескоп?
Промяната на увеличението в телескопа се постига чрез използване на окуляри с различно фокусно разстояние. За да изчислите увеличението, трябва да разделите фокусното разстояние на телескопа на фокусното разстояние на окуляра (например, телескопът Sky-Watcher BK 707AZ2 с окуляр 10 mm ще даде увеличение от 70x).
Множеството не може да се увеличава безкрайно. Веднага щом увеличението надхвърли разделителната способност на телескопа (диаметър на лещата x1,4), изображението става тъмно и замъглено. Например телескоп Celestron Powerseeker 60 AZ с фокусно разстояние 700 мм няма смисъл да се използва с окуляр 4 мм, т.к. в този случай ще даде увеличение от 175x, което е значително повече от 1,4 диаметъра на телескопа - 84).
Често срещани грешки при избора на телескоп
- Колкото по-висок е множителят, толкова по-добре.
Това далеч не е така и зависи от това как и при какви условия ще се използва телескопа, както и от неговата апертура (диаметър на обектива).
Ако сте начинаещ любител астроном, не трябва да преследвате голямо множество. Наблюдението на отдалечени обекти изисква висока степен на подготовка, знания и умения по астрономия. Луната и планетите от Слънчевата система могат да се наблюдават при увеличения от 20x до 100x. - Закупуване на рефлектор или голям рефрактор за наблюдения от балкон или прозорец на градски апартамент
Рефлекторите (огледалните телескопи) са много чувствителни към атмосферни колебания и външни източници на светлина, така че е изключително непрактично да се използват в градски условия. Рефракторите с голяма апертура (телескопи с лещи) винаги имат много дълга тръба (например с отвор 90 mm дължината на тръбата ще надвишава 1 метър), така че не е възможно да се използват в градски апартаменти. - Закупуване на телескоп на екваториална монтировка като първа
Екваториалният монтаж е доста труден за овладяване и изисква известно обучение и умения. Ако сте начинаещ астроном, препоръчваме да закупите телескоп с азимутална или Добсонова монтировка. - Купуване на евтини окуляри за сериозни телескопи и обратното
Качеството на полученото изображение се определя от качеството на всички оптични елементи. Инсталирането на евтин окуляр, изработен от бюджетно оптично стъкло, ще повлияе неблагоприятно на качеството на изображението. Обратно, инсталирането на професионален окуляр на евтино устройство няма да доведе до желания резултат.
Често задавани въпроси
- Искам телескоп. Коя да купя?
Телескопът не е нещо, което може да се купи без цел. Много зависи какво планирате да правите с него. Възможности на телескопа: показва както земни обекти и Луната, така и галактики на стотици светлинни години (само светлината от тях достига Земята с години). От това зависи и оптичната конструкция на телескопа. Следователно първо трябва да вземете решение за приемлива цена и обект на наблюдение. - Искам да купя телескоп за дете. Коя да купя?
Специално за деца, много производители са въвели детски телескопи в своята гама. Това не е играчка, а пълноценен телескоп, обикновено дългофокусен рефрактор-ахромат на азимутална монтировка: той е лесен за инсталиране и настройка, ще покаже добре Луната и планетите. Такива телескопи не са твърде мощни, но са евтини и винаги ще имате време да купите по-сериозен телескоп за дете. Освен ако, разбира се, детето не се интересува от астрономия. - Искам да гледам луната.
Ще ви трябва телескоп "за близкия космос". Според оптичната схема най-подходящи са рефрактори с дълъг фокус, както и рефлектори с дълъг фокус и телескопи с огледални лещи. Изберете телескоп от тези видове по ваш вкус, като се съсредоточите върху цената и други параметри, от които се нуждаете. Между другото, с такива телескопи ще бъде възможно да се гледа не само Луната, но и планетите от Слънчевата система. - Искам да гледам далечния космос: мъглявини, звезди.
За тези цели са подходящи всякакви рефрактори, рефлектори с къс фокус и телескопи с огледални лещи. Изберете по ваш вкус. А някои видове телескопи са еднакво подходящи както за близкия, така и за далечния космос: това са рефрактори с дълъг фокус и телескопи с огледални лещи. - Искам телескоп, който може да прави всичко.
Препоръчваме телескопи с огледални лещи. Те са добри и за наземни наблюдения, и за слънчевата система, и за дълбокия космос. Много от тези телескопи имат по-проста стойка, имат компютърно насочване и са чудесен вариант за начинаещи. Но такива телескопи са по-скъпи от моделите с лещи или огледала. Ако цената е от решаващо значение, можете да погледнете дългофокусния рефрактор. За начинаещи е по-добре да изберете азимутална стойка: тя е по-лесна за използване. - Какво е рефрактор и рефлектор? Кое е по добре?
Телескопите с различни оптични схеми ще помогнат за визуално приближаване до звездите, които са сходни по резултати, но механизмите на устройството са различни и съответно характеристиките на приложението са различни.
Рефракторът е телескоп, който използва оптични стъклени лещи. Рефракторите са по-евтини, имат затворена тръба (в нея няма да попадне нито прах, нито влага). Но тръбата на такъв телескоп е по-дълга: това са характеристиките на конструкцията.
Рефлекторът използва огледало. Такива телескопи са по-скъпи, но имат по-малки размери (по-къса тръба). Огледалото на телескопа обаче може да потъмнее с течение на времето и телескопът ще стане „сляп“.
Всеки телескоп има своите плюсове и минуси, но за всяка задача и бюджет можете да намерите идеалния модел телескоп. Въпреки че, ако говорим за избора като цяло, телескопите с огледални лещи са по-гъвкави. - Какво е важно при закупуване на телескоп?
Фокусно разстояние и диаметър на обектива (апертура).
Колкото по-голяма е тръбата на телескопа, толкова по-голям ще бъде диаметърът на лещата. Колкото по-голям е диаметърът на лещата, толкова повече светлина ще събира телескопът. Колкото повече светлина събира телескопът, толкова повече бледи обекти могат да се видят и повече детайли. Този параметър се измерва в милиметри или инчове.
Фокусното разстояние е параметър, който влияе върху увеличението на телескопа. Ако е кратко (до 7), ще бъде по-трудно да получите голямо увеличение. Дългото фокусно разстояние започва от 8 единици, такъв телескоп ще се увеличи повече, но ъгълът на гледане ще бъде по-малък.
Това означава, че е необходимо голямо увеличение за наблюдение на Луната и планетите. Апертурата (като важен параметър за количеството светлина) е важна, но тези обекти вече са достатъчно ярки. Но за галактиките и мъглявините количеството светлина и апертурата са просто по-важни. - Какво е увеличението на телескоп?
Телескопите визуално увеличават обект толкова много, че можете да видите детайли върху него. Множеството ще покаже колко можете да увеличите визуално нещо, към което е насочен погледът на наблюдателя.
Увеличението на телескопа е до голяма степен ограничено от неговата бленда, тоест от границите на лещата. Освен това, колкото по-голямо е увеличението на телескопа, толкова по-тъмно ще бъде изображението, така че апертурата трябва да е голяма.
Формулата за изчисляване на увеличението е F (фокусно разстояние на обектива), разделено на f (фокусно разстояние на окуляра). Няколко окуляра обикновено са прикрепени към един телескоп и по този начин факторът на увеличение може да се променя. - Какво мога да видя с телескоп?
Зависи от характеристиките на телескопа, като бленда и увеличение.
Така:
апертура 60-80 mm, увеличение 30-125x - лунни кратери от 7 km в диаметър, звездни купове, ярки мъглявини;
апертура 80-90 mm, увеличение до 200x - фази на Меркурий, лунни бразди с диаметър 5,5 km, пръстени и сателити на Сатурн;
апертура 100-125 mm, увеличение до 300x - лунни кратери от 3 km в диаметър, облаци на Марс, звездни галактики и най-близки планети;
апертура 200 mm, увеличение до 400x - лунни кратери от 1,8 km в диаметър, прашни бури на Марс;
бленда 250 mm, увеличение до 600x - спътници на Марс, детайли от лунната повърхност от 1,5 km с размери, съзвездия и галактики. - Какво представлява лещата на Барлоу?
Допълнителен оптичен елемент за телескопа. Всъщност той увеличава увеличението на телескопа няколко пъти, увеличавайки фокусното разстояние на обектива.
Лещата на Барлоу наистина работи, но нейните възможности не са неограничени: лещата има физическо ограничение за своето полезно увеличение. След преодоляването му изображението наистина ще стане по-голямо, но детайлите няма да се виждат, а само голямо облачно петно ще се вижда в телескопа. - Какво е монтиране? Коя стойка е най-добра?
Стойка за телескоп - основата, върху която е фиксирана тръбата. Стойката поддържа телескопа, а нейната специално проектирана стойка ви позволява да не фиксирате телескопа здраво, но и да го движите по различни траектории. Това е полезно, например, ако трябва да проследите движението на небесно тяло.
Монтажът е също толкова важен за наблюденията, колкото и основното тяло на телескопа. Добрият монтаж трябва да е стабилен, да балансира тръбата и да я фиксира в желаната позиция.
Има няколко типа монтажи: азимут (по-лесен и лесен за настройка, но труден за задържане на звезда), екваториален (по-труден за настройка, по-тежък), Добсонов (вид азимут за подово монтиране), GoTo (самостоятелен -направляема стойка за телескоп, трябва само да въведете цел).
Не препоръчваме екваториален монтаж за начинаещи: трудно е да се настрои и използва. Азимут за начинаещи - това е всичко. - Има телескопи Максутов-Касегрен и Шмид-Касегрен с огледални лещи. Кое е по добре?
От гледна точка на приложението те са приблизително еднакви: те ще показват както близък космос, така и далечни и наземни обекти. Разликата между тях не е толкова съществена.
Телескопите Maksutov-Cassegrain поради дизайна нямат странични отблясъци и фокусното им разстояние е по-дълго. Такива модели се считат за по-предпочитани за изучаване на планети (въпреки че това твърдение практически се оспорва). Но ще им трябва малко повече време за термична стабилизация (започване на работа при горещи или студени условия, когато трябва да изравните температурата на телескопа и околната среда), а и тежат малко повече.
Телескопите Schmidt-Cassegrain ще изискват по-малко време за термична стабилизация, те ще тежат малко по-малко. Но те имат страничен отблясък, по-късо фокусно разстояние и по-малък контраст. - Защо са необходими филтри?
Ще са необходими филтри за тези, които искат да разгледат по-отблизо обекта на изследване и да го разгледат по-добре. По правило това са хора, които вече са решили цел: близък космос или далечен космос.
Правете разлика между планетарни и дълбоки космически филтри, които са оптимално подходящи за изучаване на целта. Планетарните филтри (за планетите от Слънчевата система) са оптимално съгласувани, за да видите конкретна планета в детайли, без изкривяване и с най-добър контраст. Филтрите за дълбоко небе (за дълбок космос) ще ви позволят да фокусирате върху отдалечен обект. Има и филтри за Луната, за да видите земния спътник във всички детайли и с максимално удобство. Има и филтри за Слънцето, но не бихме препоръчали наблюдение на Слънцето през телескоп без подходяща теоретична и материална подготовка: за неопитен астроном има висок риск от загуба на зрение. - Кой производител е най-добрият?
От това, което е представено в нашия магазин, препоръчваме да обърнете внимание на Celestron, Levenhuk, Sky-Watcher. Има прости модели за начинаещи, отделни допълнителни аксесоари. - Какво можете да си купите с телескоп?
Варианти има и те зависят от желанията на собственика.
Филтри за планети или дълбокия космос - за по-добри резултати и качество на изображението.
Адаптери за астрофотография - за документиране на видяното през телескоп.
Раница или чанта за носене - за транспортиране на телескопа до мястото на наблюдение, ако е дистанционно. Раницата ще предпази крехките части от повреда и няма да загуби малки предмети.
Окуляри - оптичните схеми на съвременните окуляри се различават, съответно самите окуляри са различни по цена, ъгъл на гледане, тегло, качество и най-важното фокусно разстояние (и крайното увеличение на телескопа зависи от него).
Разбира се, преди такива покупки си струва да се изясни дали добавката е подходяща за телескопа. - Къде трябва да гледате с телескоп?
В идеалния случай, за да работите с телескоп, се нуждаете от място с минимална осветеност (градско осветление с фенери, светеща реклама, светлина на жилищни сгради). Ако няма известно безопасно място извън града, можете да намерите място в града, но на доста слабо осветено място. За всякакви наблюдения е необходимо ясно време. Дълбокият космос се препоръчва да се наблюдава по време на новолуние (плюс-малко няколко дни). Слаб телескоп ще има нужда от пълнолуние - пак ще е трудно да се види нещо по-далеч от луната.
Основни критерии за избор на телескоп
| Оптичен дизайн. Телескопите биват огледални (рефлектори), лещи (рефрактори) и огледално-лещи. | |
| Диаметър на обектива (апертура). Колкото по-голям е диаметърът, толкова по-голяма е светимостта на телескопа и неговата разделителна способност. В него се виждат по-далечните и тъмни обекти. От друга страна, диаметърът силно влияе върху размерите и теглото на телескопа (особено този с леща). Важно е да запомните, че максималното полезно увеличение на телескоп не може физически да надвишава 1,4 от неговия диаметър. Тези. с диаметър 70 mm, максималното полезно увеличение на такъв телескоп ще бъде ~98x. |  |
| Фокусно разстояниее докъде може да фокусира телескопът. Дългото фокусно разстояние (телескопи с голямо фокусно разстояние) означава по-голямо увеличение, но по-малко зрително поле и съотношение на блендата. Подходящ за детайлно разглеждане на малки отдалечени обекти. Късото фокусно разстояние (телескопи с къс фокус) означава ниско увеличение, но голямо зрително поле. Подходящ за наблюдение на големи обекти като галактики и за астрофотография. |  |
монтиранее метод за закрепване на телескоп към статив.
|
Плюсове и минуси на оптичните схеми
Дългофокусни рефрактори-ахромати (оптична система на лещи)
Късофокусни рефрактори-ахромати (оптична система на лещи)
Рефлектори с дълъг фокус (огледална оптична система)
Късофокусни рефлектори (огледална оптична система)
Оптична система огледало-леща (катадиоптрична)
Schmidt-Cassegrain (вид оптичен дизайн на огледална леща)
Maksutov-Cassegrain (вид оптичен дизайн на огледална леща)
Какво може да се види с телескоп?
Апертура 60-80мм
Лунни кратери над 7 км в диаметър, звездни купове, ярки мъглявини.
Апертура 80-90 мм
Фази на Меркурий, лунни бразди с диаметър 5,5 км, пръстени и сателити на Сатурн.
Апертура 100-125мм
Лунни кратери от 3 км за изследване на облаците на Марс, стотици звездни галактики, най-близките планети.
Апертура 200 мм
Лунни кратери 1,8 км, прашни бури на Марс.
Апертура 250 мм
Сателити на Марс, детайли от лунната повърхност от 1,5 км, хиляди съзвездия и галактики с възможност за изследване на тяхната структура.
От времето на Галилей са изминали няколко бурни века, в които научно-техническият прогрес никога не е спрял. Астрономията престана да бъде просто наука, защото се формира огромен сегмент от любители на звездите. И на въпроса защо ви трябва телескопотговарят със сърцето си, с неподправена жажда да се докоснат до мистерията и тайнството, с искрено желание да обхванат безкрая с поглед. Кои са те? Мама и татко, взимайки училищен атлас на звездното небе, за първи път обясняват на сина си какво е космосът, мъглявините, Млечният път. Или просто начинаещ астроном, който мечтае да види пръстените на Сатурн от детството си и най-накрая реализира съкровената си мечта.
Точно тогава, въоръжени с оптика, излезте отвъд обичайните граници на видимия свят с очите си. За да се убедите от първа ръка, а не от интернет или учебници, как небето е осеяно с диамантена росяка от звезди. Малко вероятно е човек някога да може да съзерцава абсолютно всички прелести на Вселената, но това, което може да бъде достъпно за изучаване в момента, е наистина впечатляващо.
Научно забавление. Телескопът може да се превърне в визуално средство за обучение, ако родителите искат детето им да се развива интензивно и да разширява хоризонтите си. В същото време самият процес на обучение може да има игрова форма - астро пътуването ще бъде интересно за почти всички, независимо от възрастта, дори за деца в предучилищна възраст.
Астрофотографията е специален вид магическо изкуство, завладяло стотици хиляди последователи! Тези, които са започнали да се занимават сериозно с това, получават удивително красиви снимки. В момента са създадени много интернет ресурси, където могат да се хвалят и обсъждат. За да овладеете този прост въпрос, можете да закупите цифров фотоапарат за телескоп. Свързва се много лесно, изображението може да се показва на компютър в реално време. Друг начин е да прикрепите съществуваща SLR камера с помощта на специален t-образен пръстен.
И защо професионалистите се нуждаят от телескопи - служители на обсерватории, изследователи, професори и академици? За да можем един ден да използваме правилно новите знания. Човечеството вече успя да преодолее силата на гравитацията и искам да вярвам, че е близо ерата, в която ще можем да изпращаме космически кораби до най-отдалечените галактики. И ние също бихме искали да живеем в мир и безопасност - да сме сигурни, че метеорит или комета, открити навреме, няма да навредят на нашия дом - Земята.
> Видове телескопи
Всички оптични телескопи се групират според вида на светлосъбиращия елемент на огледални, лещи и комбинирани. Всеки тип телескоп има своите предимства и недостатъци, поради което при избора на оптика трябва да се вземат предвид следните фактори: условията и целите на наблюдение, изискванията за тегло и мобилност, цена и ниво на аберация. Нека характеризираме най-популярните видове телескопи.
Рефрактори (телескопи с лещи)
РефракториТова са първите телескопи, изобретени от човека. В такъв телескоп двойноизпъкнала леща е отговорна за събирането на светлина, която действа като обектив. Действието му се основава на основното свойство на изпъкналите лещи - пречупването на светлинните лъчи и събирането им на фокус. Оттук и името - рефрактори (от лат. refract - пречупвам).
Създаден е през 1609 г. Той използва две лещи, с помощта на които се събира максимално количество звездна светлина. Първата леща, която изпълняваше ролята на леща, беше изпъкнала и служеше за събиране и фокусиране на светлината на определено разстояние. Втората леща, която играеше ролята на окуляр, беше вдлъбната и се използваше за превръщане на низходящия светлинен лъч в паралелен. Със системата на Галилео можете да получите право, обърнато изображение, чието качество страда значително от хроматична аберация. Ефектът от хроматичната аберация може да се разглежда като фалшиво рисуване на детайлите и ръбовете на обекта.
Рефракторът Kepler е по-модерна система, създадена през 1611 г. Тук като окуляр е използвана изпъкнала леща, в която предният фокус е комбиниран със задния фокус на лещата на обектива. От това крайното изображение беше обърнато, което не е от съществено значение за астрономически изследвания. Основното предимство на новата система е възможността за монтиране на измервателна решетка вътре в тръбата във фокусната точка.
Тази схема също се характеризира с хроматична аберация, но ефектът от нея може да бъде изравнен чрез увеличаване на фокусното разстояние. Ето защо телескопите от онова време имаха огромно фокусно разстояние с тръба с подходящ размер, което създаваше сериозни трудности при провеждането на астрономически изследвания. 
В началото на 18 век се появява, което е популярно и до днес. Обективът на това устройство е направен от две лещи, изработени от различни видове стъкло. Едната леща е събирателна, другата е разсейваща. Тази структура може значително да намали хроматичните и сферичните аберации. А тялото на телескопа остава много компактно. Днес са създадени апохроматични рефрактори, при които влиянието на хроматичната аберация е сведено до възможния минимум.
Предимства на рефракторите:
- Проста структура, лесна работа, надеждна;
- Бърза термостабилизация;
- Неизискващ към професионално обслужване;
- Идеален за изследване на планети, луна, двойни звезди;
- Отлично цветопредаване в апохроматично изпълнение, добро - в ахроматично;
- Система без централно екраниране от диагонално или вторично огледало. Оттук и високият контраст на изображението;
- Липса на въздушен поток в тръбата, защита на оптиката от мръсотия и прах;
- Конструкция на лещата от една част, която не изисква корекции от астронома.
Недостатъци на рефракторите:
- Висока цена;
- Голямо тегло и размери;
- Малък практичен диаметър на отвора;
- Ограничен в изследването на тъмни и малки обекти в дълбокия космос.
Името на огледалните телескопи е рефлекториидва от латинската дума reflectio - отразявам. Това устройство е телескоп с леща, която е вдлъбнато огледало. Неговата задача е да събира звездна светлина в една точка. Като поставите окуляр в тази точка, можете да видите изображението.
Един от първите рефлектори ( Телескопът на Грегъри) е измислен през 1663 г. Този телескоп с параболично огледало беше напълно без хроматични и сферични аберации. Светлината, събрана от огледалото, се отразяваше от малко овално огледало, което беше фиксирано пред основното, в което имаше малък отвор за излизане на светлинния лъч.
Нютон беше напълно разочарован от пречупващите телескопи, така че едно от основните му разработки беше отразяващ телескоп, базиран на метално главно огледало. То отразява еднакво светлина с различна дължина на вълната, а сферичната форма на огледалото прави устройството по-достъпно дори за самостоятелно производство.
През 1672 г. астрономът Лорън Касегрен предлага схема за телескоп, който външно прилича на известния рефлектор на Грегори. Но подобреният модел имаше няколко сериозни разлики, основната от които беше изпъкнало хиперболично вторично огледало, което направи възможно телескопът да бъде по-компактен и сведе до минимум централното екраниране. Традиционният рефлектор на Cassegrain обаче се оказва нискотехнологичен за масово производство. Огледалата със сложни повърхности и некоригирана кома аберация са основните причини за тази непопулярност. Въпреки това, модификации на този телескоп се използват днес по целия свят. Например телескопът Ritchey-Chrétien и масата оптични инструменти, базирани на системата Шмид-Касегрен и Максутов-Касегрен.
Днес името "рефлектор" обикновено се разбира като Нютонов телескоп. Основните му характеристики са малка сферична аберация, липса на хроматизъм, както и неизопланатизъм - проява на кома близо до оста, която е свързана с неравномерността на отделните пръстеновидни апертурни зони. Поради това звездата в телескопа не изглежда като кръг, а като проекция на конус. В същото време тъпата му заоблена част е обърната от центъра настрани, а острата, напротив, към центъра. За коригиране на ефекта на кома се използват коректори на лещите, които трябва да бъдат фиксирани пред камерата или окуляра.
"Нютони" често се изпълняват на монтиране на Добсън, което е практично и компактно по размер. Това прави телескопа много преносимо устройство, въпреки големината на блендата.
Предимства на рефлекторите:
- Мобилност и компактност;
- Висока ефективност при наблюдение на тъмни обекти в дълбокия космос: мъглявини, галактики, звездни купове;
Достъпна цена;
Най-ярките и ясни изображения с минимално изкривяване.
Хроматичната аберация е намалена до нула.
Недостатъци на рефлекторите:
- Разтегливо вторично огледало, централен екран. Оттук и ниският контраст на изображението;
- Термичната стабилизация на голямо стъклено огледало отнема много време;
- Отворена тръба без защита от топлина и прах. Оттук и лошото качество на изображението;
- Изисква редовно колимиране и подравняване, което може да се загуби по време на употреба или транспорт.
Катадиоптричните телескопи използват както огледала, така и лещи за коригиране на аберацията и изграждане на изображения. Два вида такива телескопи днес са много търсени: Шмид-Касегрен и Максутов-Касегрен.
Дизайн на инструмента Шмид-Касегрен(SHK) се състои от сферични първични и вторични огледала. В този случай сферичната аберация се коригира от пластина на Шмид с пълна апертура, която се монтира на входа на тръбата. Тук обаче остават някои остатъчни аберации под формата на кома и кривина на полето. Корекцията им е възможна с помощта на коректори за обективи, които са особено актуални в астрофотографията.
Основните предимства на устройствата от този тип са минималното тегло и късата тръба при запазване на впечатляващ диаметър на блендата и фокусно разстояние. В същото време тези модели не се характеризират с разширения на закрепването на второстепенното огледало, а специалният дизайн на тръбата изключва проникването на въздух и прах във вътрешността.
Развитие на системата Максутов-Касегрен(MK) принадлежи на съветския оптичен инженер Д. Максутов. Дизайнът на такъв телескоп е оборудван със сферични огледала, а коректорът на лещите с пълна бленда, който е изпъкнало-вдлъбната леща - менискусът, е отговорен за коригирането на аберациите. Ето защо такова оптично оборудване често се нарича менискус рефлектор.
Предимствата на MC включват възможността за коригиране на почти всяка аберация чрез избиране на основните параметри. Единственото изключение е сферичната аберация от по-висок порядък. Всичко това прави схемата популярна сред производителите и астрономическите ентусиасти.
Наистина, ceteris paribus, MC системата дава по-добри и по-ясни изображения от SC схемата. По-големите MK телескопи обаче имат по-дълъг период на термична стабилизация, тъй като дебелият менискус губи температура много по-бавно. В допълнение, MC са по-чувствителни към твърдостта на монтажа на коректора, така че конструкцията на телескопа е тежка. Това е причината за голямата популярност на MC системите с малки и средни апертури и SC системите със средни и големи апертури.
ОПТИЧЕН ТЕЛЕСКОП
ОПТИЧЕН ТЕЛЕСКОП – служи за получаване на изображения и спектри на космоса. обекти в опт диапазон. електронно-оптични преобразуватели, устройства със зарядова връзка. Ефективността на O.T. чрез величината, постижима на даден телескоп за дадено съотношение сигнал/шум (точност). За обекти със слаба точка, когато се определя от фона на нощното небе, това зависи основно. от отношение Д/,където Д-размер на отвора O. t., - ang. диаметъра на изображението, което дава (колкото по-голям Д/, толкова повече, ceteris paribus, граничната величина). О. условия на т. с огледало към диам. 3,6 m има граничен магнитуд от прибл. 26 тс точност 30%. Няма фундаментални ограничения за граничната величина на наземните оптични телескопи.
астр. О. т. изобретен от Г. Галилей (G. Galilei) в началото. 17-ти век (въпреки че може да е имал предшественици). Неговият О. т. имаше разсейване (отрицателно) . Прибл. в същия I. точност на прицелване. През целия 17 век астрономите са използвали телескопи от този тип с леща, състояща се от една плоско-изпъкнала леща. С помощта на тези O. t. е изследвана повърхността на Слънцето (петна, факли), картографирана е Луната, открити са спътниците на Юпитер и рефлекторът.. С помощта на подобен O. t. W. Хершел откри Уран. Напредъкът на производството на стъкло и теорията на оптиката. системи, разрешени за създаване в началото. 19 век ахроматичен ахромат). O. t. с тяхното използване (рефрактори) имаше сравнително малка дължина и даде добро изображение. С помощта на такива O. t. бяха измерени разстоянията до най-близките звезди. Подобни инструменти се използват и днес. Създаването на много голям (с диаметър на лещата над 1 m) рефрактор на лещи се оказа невъзможно поради деформацията на лещата под собственото си действие. тегло. Следователно, в кон. 19 век се появиха първите подобрени рефлектори, като това беше вдлъбната парабола, изработена от стъкло. форма, покрита с отразяващ слой сребро. С помощта на подобни O. t. 20-ти век разстоянията бяха измерени до най-близките галактики и открито космологични. червена смяна.
Основата на О. т. е неговата опт. система. а). Оптичен вариант. система е система на Касегрен: сноп от събиращи се лъчи от гл. параболичен огледалото е пресечено преди фокуса от изпъкнала хипербола. огледало (фиг. б).Понякога този трик се извършва с помощта на огледала във фиксирана стая (където). Работно зрително поле, в границите на оптичното. модерна система голям O. t. изгражда неизкривени изображения, не надвишава 1 - 1,5 °. По-широкоъгълна О. повърхност и се поставя в центъра на кривината на сферичната. огледала. Системите Максутов имат аберации (вж. Аберации на оптични системи) гл. сферична огледалата се коригират от менискус със сферична зрително поле до 6°. Материалът, от който са изработени огледалата на О. т. има малка термична. коефициент разширение (TKR), така че формата на огледалото да не се променя при промяна на температурата по време на наблюдения.
Рефлекторните телескопи се възползват от факта, че оформените огледала дават резултати, много подобни на лещите. Рефлекторните телескопи страдат от друг вид изкривяване, наречено сферични аберации, при което светлинните лъчи от различни места се фокусират в различни точки. Това е така, защото повърхността е сферична, откъдето идва и името. Въпреки че това може да е трудно, тази аберация може да бъде елиминирана чрез регулиране на огледалото до идеална параболична форма.
Катадиоптричните телескопи използват комбинация от лещи и огледала, за да увеличат максимално събирането на светлина и да сведат до минимум изкривяването на телескопа. Оптичен телескоп събира светлина и я фокусира, за да образува изображение. Астрономите използват телескопи, които покриват целия електромагнитен спектър, но първите телескопи са били чисто оптични телескопи. Галилей е първият известен учен, използвал телескоп за астрономия; преди неговото време способността ни да произвеждаме висококачествени лещи беше недостатъчна за изграждането на такъв телескоп.
Някои оптични схеми на големи съвременни рефлектори: а- директен фокус; b- Касегренов фокус. И-главно огледало, В -фокална повърхност, стрелките показват пътя на лъчите.
Елементите на оптиката O. t. са фиксирани в тръбата O. т. За да се елиминира децентрирането на оптиката и да се предотврати влошаване на качеството на изображението, когато тръбата се деформира под въздействието на теглото на частите на O. t. н. компенсационни тръби. тип, които не променят посоката на оптиката по време на деформация. Монтажът (монтирането) на O. t. ви позволява да го насочите към избраното пространство. обект и точно и плавно придружава този обект в ежедневното му движение по небето. Екваториалната планина е повсеместна: една от осите на въртене на O. t. (полярна) е насочена към света (виж фиг. астрономически координати)а другият е перпендикулярен на него. В този случай проследяването на обекта се извършва с едно движение - завъртане около полярната ос. При азимутална монтировка едната ос е вертикална (компютърна) - чрез завъртане по азимут и височина и въртене на фотоплаката (приемника) около оптичната. брадви. Азимуталното монтиране позволява да се намали масата на движещите се части на O. t., тъй като в този случай тръбата се върти спрямо вектора на гравитацията само в една посока. О. т. поставени в спец. кули. Кулата трябва да бъде в топлинно равновесие с околната среда и с телескопа. Модерен O. t. може да се раздели на четири поколения. Първото поколение включва рефлектори с основно стъкло (TKR 7x 10 -6) параболично огледало. форми със съотношение на дебелината към диаметъра (спрямо дебелината) 1/8. Фокус - директен, Cassegrain coude. Тръбата - масивна или решетъчна - се изработва на принципа на макс. скованост. За О. т. 2-ро поколение също е характерно параболично. гл. огледало. Фокус - директен с коректор, код на Касегрен. Огледалото е изработено от пирекс (стъкло с TCR, намален до 3 x 10 -6), отн. дебелина 1/8 . Много рядко огледало беше направено леко, тоест имаше празнини от задната страна. рефлектор на обсерваторията Маунт Паломар (САЩ, 1947 г.) и 2,6-метров рефлектор на Кримската астрофизика. обсерватория (СССР, 1961).
О. т. 3-то поколение започва да се създава в кон. 60-те години Те се характеризират с оптически схема с хиперболичен гл. огледало (така наречената схема на Ричи-Кретиен). Фокус - директен с коректор, Касегрен, кварц или стъклокерамика (TKR 5 х 10 -7 или 1 х 10 -7), реф. дебелина 1 /
8 .
Компенсираща тръба схеми. Хидростатични лагери. Пример: 3,6 m рефлектор на Европейската южна обсерватория (Чили, 1975 г.).
O. t. 4-то поколение - инструменти с огледален диам. 7 - 10 м; влизането им в експлоатация се очаква през 90-те години. Те предполагат използването на група иновации, насочени към смисъла. намаляване на теглото на инструмента. Огледала - от кварц, стъклокерамика и евентуално от пирекс (леки). дебелината е по-малка от 1/10. Тръбата е компенсаторна. Най-големият оптичен телескоп в света е 6-метров телескоп, инсталиран в Спец. астрофия. обсерватория (SAO) на Академията на науките на СССР в Северен Кавказ. Телескопът има директен фокус, два фокуса на Nasmyth и един focuscude. Монтажът е азимутален.
Налична е добре позната перспектива за O. t., Състояща се от няколко. огледала, светлината от които се събира в общ фокус. Един от тези O. t. работи в САЩ. Състои се от шест 1,8-метрови параболики. Слънчевата оптика се характеризира с много голямо спектрално оборудване, поради което огледалата обикновено се правят неподвижни, а светлината от слънцето се прилага към тях чрез система от огледала, наречена целостат. Диаметърът на модерния слънчевата O. t. обикновено е 50 - 100 см. Астрометрична. O. t. (предназначени за определяне на позициите на космически обекти) обикновено са малки по размер и по-високи. механичен стабилност. О. т. за снимки. астрометрията имат специални За да се изключи влиянието на атмосферата, се приема, че O. t. устройства.
Има три вида телескопи: пречупващи, отразяващи и катадиоптрични. Пречупващите телескопи използват лещи за фокусиране на светлината, рефлекторните телескопи използват извити огледала, а катадиоптичните телескопи използват смес от двете. Пречупващите телескопи могат да страдат от хроматична аберация, а отразяващите телескопи могат да страдат от сферична аберация. И в двата случая изображението става размазано. Хроматичната аберация може да се коригира с множество лещи, а сферичната аберация може да се коригира с параболично огледало.
Лит.:Методи на астрономията, прев. английски, М., 1967; Щеглов П. В., Проблеми на оптичната астрономия, М., 1980; Оптични телескопи на бъдещето, прев. от англ., М., 1981; Оптични и инфрачервени телескопи от 90-те години, пер. от английски, М., 1983.
П. В. Щеглов.
Физическа енциклопедия. В 5 тома. - М.: Съветска енциклопедия. Главен редактор А. М. Прохоров. 1988 .
Това, което човек вижда с очите, зависи от разделителната способност, която може да се постигне на ретината на човека. Това обаче не винаги е задоволително. Поради тази причина от древни времена смлените планински кристали са били използвани като т.нар. „Лесщайн“, за да компенсират прозрачността на старостта и да служат като лупа.
Разработването на такива материали с високо качество и във всякакъв брой детайли беше до голяма степен материално развитие на стъкло за производството на "лещи" - както скоро бяха наречени тези оптични компоненти поради типичната геометрия - история сама по себе си. Същото важи и за неговата обработка и обработка чрез шлайфане и полиране.
- (гръцки, това. Виж телескопиране). Оптичен инструмент, телескоп, с помощта на който се изследват обекти, които са на голямо разстояние; използвани повече за астрономически наблюдения. Речник на чуждите думи, включени в ... ...
- (от думата оптика). Свързан със светлината, с оптиката. Речник на чуждите думи, включени в руския език. Chudinov A.N., 1910. ОПТИЧЕН от думата оптика. Относно света. Обяснение на 25 000 чужди думи, навлезли в употреба в ... ... Речник на чуждите думи на руския език
Следователно пътят към оптичния телескоп е пряко свързан с разработването на инструменти за четене. Особено в периода от началото до края на века очилата могат да постигнат добър напредък, както се вижда от археологическите находки. Късогледите бяха неблагоприятни на първо място, защото вдлъбнатите лещи, необходими за коригиране на този тип дефектно зрение, бяха трудни за изработване със задоволително качество, за разлика от изпъкналите.
Остава въпросът кой пръв е държал една след друга силна вдлъбната леща близо до окото и слаба изпъкнала леща на известно разстояние и така е открил основния принцип на телескопа. През тази година той предлага на холандските власти първата подобна тръбна комбинация от втулки като инструмент за дефиниране на оръжие. По това време Холандия се бори за независимост и нейните бойци се интересуват от възможността да наблюдават врага на голямо разстояние, без да бъдат изложени на риск.
телескоп- а, м. телескоп м., н. лат. телескоп гр. далече виждане. 1. Оптичен уред за наблюдение на небесни тела. ALS 1. Той вървеше късно вечерта .. имаше ръчен телескоп в ръката си, той спря и се насочи към някаква планета: това озадачено ... Исторически речник на галицизмите на руския език
Въпреки това, патентът му беше отнет, тъй като по същото време се появиха две други холандски точки, Захариас Янсен и Якоб Адрианцун Метиус. Въпреки че отначало на земята бяха открити само далечни обекти, отне малко време и натуралистите също се обърнаха към небесата.
Неговите предложения за подобрение и тези на неговите съвременници и наследници имат за цел да подобрят използваемостта, разделителната способност и качеството на изображението на телескопа. Постоянното им прилагане доведе до факта, че небесните тела винаги са били наблюдавани по-отблизо и че взаимодействията между отделните астрономически обекти могат да бъдат изследвани все по-точно. Това в крайна сметка революционизира човешкото съзнание в космоса и доведе до тълкувания, които сега са обичайни: независимо дали става въпрос за приемане на хелиоцентричен възглед за света, броя на планетите и луните в нашата слънчева система или факта, че нашето слънце е само едно от невъобразимо многото звезди отново се намират в една от милиардите галактики.
Телескоп, слабо видимо съзвездие в южното полукълбо. Най-ярката звезда е Алфа с магнитуд 3,5. ТЕЛЕСКОП, устройство за получаване на увеличени изображения на отдалечени обекти или изследване на електромагнитно излъчване от ... ... Научно-технически енциклопедичен речник
Устройство, в което могат да се възбудят стоящи или работещи имейли. магн. оптични вълни. диапазон. Или. е колекция от няколко огледала и явл. отворен резонатор, за разлика от повечето резонатори с кухина, използвани в диапазона ... ... Физическа енциклопедия
Пътят към това внедряване беше широк и проправи много технически предизвикателства. От изобретяването на телескопа, с всичките му компоненти е експериментирано, ограниченията им са признати и усъвършенствани. Следващите раздели предоставят кратко описание на отделните развития в тази област.
Ключовите елементи тук са компонентите, които насочват и събират светлината, инструментите и приемниците, които улавят и записват тази светлина, и механичните компоненти, които помещават или подреждат оптиката и детекторите с предимство.
ТЕЛЕСКОП- Оптичен инструмент, който помага на окото или камерата да наблюдават или снимат отдалечени обекти, да увеличават небесните тела и да фокусират светлинния поток, увеличавайки яснотата на изображението. От някои древни съобщения можем да заключим, че телескопът ... ... Астрологична енциклопедия
Оптичните телескопи се делят на две категории: телескопи с лещи и телескопи с огледала. И двата телескопа са изобретени в началото на века, но телескопът е около десет години по-рано от огледалния телескоп. Днес рефракторите се използват по същество само от хоби астрономи, докато всички научно използвани телескопи, и по-специално големите телескопи, са рефлектори.
Рефлектори за обектив Рефракторът се състои от две лещи: обектив, събирателна леща и окуляр, в зависимост от дизайна, събирателна или разсейваща леща. Телескоп Kepler с две колекционерски лещи е обичаен дизайн на съвременните рефрактори, завъртеното на 180 градуса изображение често е правилно подравнено от допълнителни оптични елементи. Обективните телескопи имат два много важни недостатъка: от една страна, зависимостта на индекса на пречупване от дължината на вълната води до грешка на аберацията, хроматична аберация: светлинни лъчи с различни дължини на вълната се събират в различни координационни точки.
Телескоп (от теле... и гръцки skopéo поглед), астрономически оптичен инструмент, предназначен за наблюдение на небесни тела. Според оптичната си схема телескопите се делят на огледални (рефлектори), лещи (рефрактори) и огледални лещи ... ... Велика съветска енциклопедия
ТЕЛЕСКОП, телескоп, съпруг. (от гръцки теле отдалеч и скопео поглед). 1. Оптичен уред за наблюдение на небесни тела (астра). 2. Риба с червеникав златист цвят с изключително изпъкнали очи (зоол.). Обяснителен речник на Ушаков. Д.Н. Ушаков ......... Обяснителен речник на Ушаков
Този ефект може да бъде намален чрез увеличаване на фокусното разстояние на лещите. Това доведе до това, че последните големи рефрактори са изключително големи и следователно трудни за машинна обработка в края на века. От друга страна, не могат да се използват лещи с всякакъв размер.
Големите лещи са много тежки и трудни за монтиране и стабилизиране поради теглото им и защото могат да бъдат прикрепени само към ръба. Техническата граница е около един метър. Огледални телескопи След като техническите граници на телескопите с лещи бяха достигнати до края на века, огледалните телескопи най-накрая ги пуснаха, защото не са предмет на същото ограничение на апертурата, а в случая на огледалата не се появява хроматична аберация. Рефлексният телескоп се състои по същество от две огледала: основното или основното огледало и фиксаторът или някои от тези дизайни са показани по-долу.
Ако сте „типичен“ астрономически ентусиаст, който притежава телескоп, вероятно сте си задавали въпроса повече от веднъж: колко висококачествени изображения показва? В продажба има много продукти, чието качество е лесно да се оцени. Ако, да речем, ви предложат да купите кола, която не може да ускори по-бързо от 20 км / ч, веднага ще разберете, че нещо не е наред с нея. Но какво ще кажете за новозакупен или сглобен телескоп, как да разберете дали оптиката му „работи“ на пълна мощност? Ще може ли някога да демонстрира видовете небесни обекти, които очаквате от него?
Телескопът на покрива на Института по астрофизика в Гьотинген е телескоп Cassegrain. Тъй като в огледалото не влиза светлина, цялата долна страна може да се използва за монтаж. Следователно по принцип размерът на огледалото не подлежи на никакво ограничение. Най-голямото огледало от две части с диаметър 8,4 метра е голям бинокулярен телескоп. Чрез сегментиране се постигат по-големи диаметри на огледалото. Огледалото на телескопа Hobby-Eberle например се състои от 91 шестоъгълни елемента с диаметър един метър и всъщност отговаря на 9,2-метрово огледало.
За щастие има прост, но много точен начин за тестване на качеството на оптиката, който не изисква специално оборудване. Точно както не е нужно да знаете теорията на двигателя с вътрешно горене, за да разберете дали даден мотор работи зле, не е необходимо да сте запознати с теорията за проектиране на оптиката, за да прецените качеството на телескопа. Като овладеете техниката на тестване, обсъдена в тази статия, можете да станете авторитетен съдия за оптичното качество.
Предполага се, че Европейският изключително голям телескоп има ефективен диаметър от 42 метра. Както в радиоастрономията, интерференцията също е често срещан метод за оптично наблюдение. Четирите 8,2-метрови телескопа на Very Large Telescope могат да бъдат свързани помежду си интерферометрично. Космическият телескоп Хъбъл, необезпокояван от земната атмосфера, частично наблюдава в оптичния честотен диапазон.
Монтаж Освен самия телескоп е необходима и неговата инсталация. Телескопът трябва да бъде много издръжлив, но в същото време мобилен. Максималното видимо покритие на небето изисква две оси. При екваториална монтировка или паралаксна монтировка една от двете оси е подравнена успоредно на оста на въртене на Земята. Тогава ъгълът на въртене на другата ос съответства точно на деклинацията на наблюдавания обект. Тази стойка позволява лесно проследяване на телескопа, за да се компенсира въртенето на Земята, което изисква само въртене около оста.
ПЕРФЕКТЕН ИМИДЖ
Преди да започнем да говорим за качество, трябва да знаем как трябва да изглежда идеалното изображение на звезда през телескоп. Някои начинаещи астрономи смятат, че в един идеален телескоп една звезда винаги трябва да изглежда като ярка и остра светлинна точка. Обаче не е така. Когато се наблюдава при голямо увеличение, звездата изглежда като малък диск, заобиколен от поредица от бледи концентрични пръстени. Това се нарича дифракционна картина. Централният диск на дифракционната картина има собствено име и се нарича кръг на Ейри.
В този случай полето на лицето остава непроменено, така че може да се направи продължителна експозиция на разширени обекти. От друга страна, азимуталната стойка е по-стабилна и затова се използва по-специално в големи телескопи. Има вертикална ос и хоризонтална ос. Проследяването е много по-трудно, тъй като и двете оси трябва да се движат с постоянно променящи се скорости. Това обаче е лесно възможно с компютърно контролирани стъпкови двигатели. Неизбежно въртенето на лицевото поле по време на проследяване е неизбежно.
По този начин плоските предмети се измиват при дълги експозиции. За да се избегне това, вместо това трябва да се извършат няколко кратки експозиции и отделните изображения трябва да се завъртят, преди да се наслагват. Също така е необходимо да се вземе предвид инсталирането на допълнителни устройства - също при избора на телескопичен тип. Така втората ос е почти заменена от въртенето на земята. Наблюдаваната част от небето обаче е по-ограничена.
Ето как трябва да изглежда дифракционната картина в идеален телескоп. Имайте предвид, че от противоположните страни на фокуса, дифракционните пръстени изглеждат абсолютно еднакви. При телескопи с вторично огледало (екраниране) в центъра на разфокусираното изображение се появява тъмна област. Всички илюстрации в тази статия са компютърно генерирани. Във всички илюстрации изображението в центъра е точно на фокус, двете отляво са пред фокуса (по-близо до обектива), а двете отдясно са зад фокуса (по-далеч от обектива).
Сидеростат или хелиостат позволява светлината да се подава в статичен телескоп. Сидеростатът на покрива на Института по астрофизика в Гьотинген се състои от две въртящи се и въртящи се планови огледала, които насочват светлината на слънцето и ярките звезди към вертикален телескоп, вграден в сградата. Началото на строителството на най-големия оптичен телескоп в света падна: в пустинята Атакама в Чили представители на Европейската южна обсерватория и правителството на Чили присъстваха на церемонията по откриването.
С гигантски телескоп може да се открие и живот във Вселената. Телескопът ще донесе и нови открития за тъмната материя. Празничният час беше помрачен от малък проблем. Изграждането на телескопа обаче няма да закъснее. Изключително голям телескоп има огледало с диаметър 39 метра. В момента най-големите телескопи имат максимум десетметрови огледала. За първата фаза на строителството се предвижда бюджет от един милиард евро.
Каква е причината за появата на тези пръстени и превръщането на звездата в диск? Отговорът на този въпрос се крие във вълновата природа на светлината. Когато светлината преминава през телескоп, тя винаги изпитва "изкривявания" поради своя дизайн и оптична система. Нито един от най-забележителните телескопи в света не е в състояние да възпроизведе образа на звезда под формата на точка, защото това противоречи на основните закони на физиката. Закони, които не могат да бъдат нарушавани.
Точността на възпроизвеждане на изображението, дадено от телескоп, зависи от неговата бленда - диаметъра на лещата. Колкото по-голям е той, толкова по-малки стават ъгловите размери на дифракционната картина и нейния централен диск. Ето защо телескопите с по-голям диаметър могат да отделят по-близки двойни звезди и да покажат повече детайли на планетите.
Нека направим един експеримент, с който можете да разберете как изглежда дифракционната картина на почти идеална леща. Това изображение ще се превърне в стандарт, с който впоследствие ще сравнявате реалните дифракционни модели на тестваните инструменти. За да бъде успешен експериментът, се нуждаем от телескоп с непокътната и доста добре настроена оптика.
Първо вземете лист картон или дебела хартия и изрежете в него кръгъл отвор с диаметър 2,5-5 см. За телескопи с фокусно разстояние на обектива по-малко от 750 мм е подходящ отвор от 2,5-3 см ; за по-голямо фокусно разстояние на обектива, изрежете отвор с диаметър 5 см.
Полученият лист картон трябва да бъде фиксиран пред обектива по такъв начин, че дупката, ако имате рефрактор, да е в центъра, а ако рефлекторът е малко от ръба, така че входящата светлина да заобикаля вторично огледало и разтягане на закрепването му към тръбата.
Насочете телескопа към някоя ярка звезда (като Вега или Капела), която в момента е високо над хоризонта, и задайте увеличението на 20-40 пъти диаметъра на лещата в сантиметри. Поглеждайки през окуляра, ще видите дифракционна картина - светлинно петно, заобиколено, в зависимост от спокойствието на атмосферата, от един или повече концентрични пръстена.
Сега започнете бавно да разфокусирате изображението на звездата. В този случай ще видите разширяващи се пръстени, които произхождат от центъра на светлинното петно, подобно на това как вълните се отклоняват от камък, хвърлен във водата. Разфокусирайте изображението, докато видите 4-6 такива пръстена. Забележете как светлината се разпределя повече или по-малко равномерно по пръстените.
След като запомните появата на дифракционната картина, започнете да движите окуляра в обратна посока.
Когато преминете през фокусната точка, отново ще видите разширяващи се светлинни пръстени. Освен това картината трябва да е напълно подобна на предишната. Изображението на звезда от двете страни на фокуса трябва да изглежда абсолютно еднакво - това е основният показател за качеството на оптиката. Висококачествените телескопи трябва да дават подобен дифракционен модел от двете страни на фокуса, когато блендата е напълно отворена.
СТАРТИРАНЕ НА ТЕСТВАНЕ
Време е да започнем да тестваме оптиката. Прави се много лесно: просто отворете обектива докрай, като премахнете скритата ни карта. Основната задача е да се сравни външният вид на дифракционната картина, дадена от лещата на телескопа от двете страни на фокуса. На този етап вече не е необходимо да се вижда ясно дискът на Ери, така че увеличението на телескопа може да бъде намалено до стойност от 8-10 пъти диаметъра на обектива в сантиметри.
Насочете телескопа към една от най-ярките звезди, като поставите изображението й в центъра на зрителното поле. Преместете изображението извън фокуса, така че да се виждат 4-8 пръстена. Не прекалявайте с разфокусирането - в противен случай чувствителността на теста ще се загуби. От друга страна, ако звездата не е достатъчно разфокусирана, ще бъде трудно да се определят причините, които генерират изображения с лошо качество. Ето защо в този момент е важно да се намери "златната среда".
| Диаметър на лещата | Диаметър на чашата Erie | |
|---|---|---|
| милиметри | Секунди ("") | |
| 1 | 24.5 | 5.4 |
| 2,4 | 60 | 2.3 |
| 3 | 76.2 | 1.8 |
| 3.2 | 80 | 1.7 |
| 4 | 102 | 1.4 |
| 4.3 | 108 | 1.3 |
| 5 | 127 | 1.1 |
| 6 | 152 | 0.9 |
| 8 | 203 | 0.7 |
| 10 | 254 | 0.5 |
| 12.5 | 318 | 0.4 |
| 17.5 | 445 | 0.3 |
Ако видите, че дифракционният модел не изглежда еднакво от двете страни на фокуса, тогава е много вероятно оптиката на телескопа, който тествате, да страда от сферична аберация. Сферична аберация възниква, когато огледало или леща не успее да събере входящите паралелни светлинни лъчи в една точка. В резултат на това изображението никога не става рязко. Възможен е следният случай: пред фокуса (по-близо до лещата на телескопа) лъчите се концентрират в краищата на диска, а зад фокуса (по-далече от лещата на телескопа) - към центъра. Това води до факта, че дифракционната картина от различните страни на фокуса изглежда различно. Сферичната аберация често се среща в рефлектори, чието основно огледало е слабо параболизирано.
Рефракторните лещи, освен че са сферични, страдат и от хроматична аберация, когато лъчи с различна дължина на вълната се събират в различни точки. В обикновените ахромати с две лещи оранжево-червените и синкаво-зелените лъчи се събират в малко по-различна точка от жълтите и тъмночервените. По-далече от тях е фокусната точка за виолетовите лъчи. За щастие човешкото око не е много чувствително към тъмночервени и виолетови лъчи. Въпреки че, ако сте наблюдавали ярки планети с голям рефрактор, вероятно сте забелязали лилав ореол, генериран от хроматична аберация около изображения на ярки планети пред фокуса.
При наблюдение на бяла звезда, като Spica, хроматичната аберация ще даде следната картина: преди фокуса (когато се виждат около три пръстена), дискът придобива зеленикаво-жълт оттенък, вероятно с червена граница. Когато окулярът бъде изваден, веднага щом пръстените започнат да се разширяват отново след преминаване на фокусната точка, в центъра на картината ще се появи слаба червена точка. При по-нататъшно разширяване на окуляра отново ще видите зеленикаво-жълт диск, но без червена граница, а в центъра на снимката ще се появи размазано лилаво петно.
Обърнете внимание на още една възможна грешка на оптиката. Ако оцветяването не е равномерно, а изглежда като удължена ивица под формата на малка дъга, това може да е сигнал, че един от компонентите на лещата е лошо центриран или наклонен спрямо оптичната ос. Внимавайте обаче – подобна картина може да създаде атмосферата, действаща като призма, ако наблюдавате звезда под 45° над хоризонта.
За да се избегне влиянието на цветовите изкривявания върху резултатите от теста, се препоръчва използването на жълт филтър. Също така е полезно при проверка на рефлектор, чийто окуляр може да въведе собствени цветови изкривявания.
НЕ ОБВИНЯВАЙТЕ ТЕЛЕСКОПА
Качеството на оптиката на телескопа не винаги е основният виновник за лошите изображения. Ето защо, преди да съгрешите върху оптиката, уверете се, че влиянието на всички други фактори отсъства или е сведено до минимум.
атмосферна турбуленция. В нощи с неспокойна атмосфера изображението на звездата трепти, замъглява се, което прави невъзможно да се направят каквито и да е оптични изследвания. Най-добре е да отложите тестването на телескопа за следващия път, когато условията за наблюдение са по-благоприятни.
Когато атмосферата е турбулентна, дифракционните пръстени придобиват неравномерни назъбени ръбове с блуждаещи шипове.
Въздухът тече в тръбата на телескопа. Бавно издигащият се топъл въздух в тръбата на вашия телескоп може да създаде изкривяване, което се маскира като дефекти в оптиката. Дифракционната картина в този случай, като правило, има удължен или, обратно, плосък сектор от едната страна. За да се елиминира влиянието на въздушните течения, които обикновено се появяват, когато инструментът се извади от топло помещение, е необходимо да се изчака известно време, докато температурата на въздуха в тръбата се изравни с температурата на околната среда.
Възходящото течение на въздуха в тръбата е често срещано, но временно затруднение.
Окуляр. За да тествате телескоп по звезди, ще ви трябва висококачествен окуляр, поне симетрична или ортоскопична система. Ако тестът с телескопа покаже лоши резултати и което е по-важно, ако нечий друг телескоп с вашия окуляр покаже същите резултати, тогава подозрението трябва да падне върху окуляра.
Гpaза. Ако сте далекоглед или късоглед, най-добре е да свалите очилата си за теста. Ако обаче очите ви имат астигматизъм, тогава очилата трябва да бъдат оставени.
Подравняване на телескопа. Телескопите с лошо настроена оптика ще се представят зле при тестване. За да се отстрани този недостатък, телескопите са снабдени със специални регулиращи винтове, които позволяват привеждане на всички компоненти на системата върху една оптична ос. Методите за подравняване обикновено са описани в инструкциите за телескопа (вижте също следващата статия „Как да подравните оптиката на рефлекторен телескоп“).
Ако видите еднаква асиметрия на пръстените от двете страни на фокуса, това е сигурен знак, че оптиката на телескопа трябва да се регулира.
Затегната оптика. Неправилно монтираната оптика в рамката може да причини много необичайни изкривявания в дифракционната картина. Повечето от смачканите първични рефлектори, които съм тествал, произвеждат три- или шестоъгълни дифракционни модели. Този недостатък може да бъде отстранен чрез леко разхлабване на винтовете, които закрепват огледалото към рамката.
Най-често подобна картина може да се наблюдава в рефлекторен телескоп, чието главно огледало е силно притиснато в рамката.
ОПТИЧНИ ДЕФЕКТИ
И така, стигнахме до най-важния въпрос: има ли дефекти в оптиката на този телескоп и колко са изразени? Грешките на оптичните повърхности, причинени от различни причини, смесване, влияят върху външния вид на дифракционната картина, която може да се различава от дадените тук илюстрации, които показват "чистия" ефект на различни оптични дефекти. Най-често обаче влиянието на един от недостатъците значително преобладава над останалите, което прави резултатите от теста доста недвусмислени.
Сферична аберация
По-горе вече разгледахме този тип изкривяване, причинено от неспособността на огледалото или лещата да доведе паралелни входящи светлинни лъчи до една точка. В резултат на сферичната аберация се образува тъмен участък в центъра на дифракционната картина от едната страна на фокуса. Тук обаче трябва да се направи една важна забележка: внимавайте да не объркате сферичната аберация със сянката от вторичното огледало. Факт е, че в телескопи, които имат потъмняване на лещата от вторичното огледало (рефлектори, менискови телескопи), когато звездата е разфокусирана, в центъра на светлинното петно се появява разширяваща се тъмна област. Но за разлика от сферичната аберация, това тъмно петно се появява еднакво пред и зад фокуса.
Грешки в зоната
Зоналните грешки са малки вдлъбнатини или ниски туберкули, разположени под формата на пръстени върху оптичната повърхност. Оптичните части, направени на машинни инструменти, често страдат от този недостатък. В някои случаи зоналните грешки водят до забележима загуба на качество на изображението. За да се открие наличието на този дефект, изображението на звездата трябва да бъде разфокусирано малко повече, отколкото при други проверки. Наличието на един или повече слаби пръстени в дифракционната картина от едната страна на фокуса ще покаже наличието на зонови грешки.
„Пропадания“ в дифракционната картина, причинени от зонални грешки, се виждат най-добре при силно дефокусирано изображение.
блокиране на ръба
Специален случай на зонална грешка е колапсът на ръба. Най-често се причинява от прекалено силен натиск върху огледалото или лещата по време на полиране. Запушването на ръба е сериозен дефект в оптиката, тъй като голяма част от огледалото или лещата, така да се каже, е извън играта.
При рефлекторите ролката на ръба разкрива присъствието си по време на тестване чрез замъгляване на ръба на централния диск, когато окулярът се приближи до обектива. От другата страна на фокуса, дифракционната картина се оказва неизкривена, тъй като ролката на ръба няма почти никакъв ефект тук. При рефрактора, напротив, централният диск има замъглени, назъбени ръбове, когато окулярът е зад фокуса. Но с рефрактор краищата на лещите обикновено са „скрити“ в стойките, така че препятствието на ръба в телескопите от този тип влияе много по-малко на качеството на изображението, отколкото в рефлекторите.
Когато ръбът се свие при главното огледало, контрастът на дифракционната картина пред фокуса пада рязко. Извънфокалната дифракционна картина остава практически неизкривена.
Астигматизъм
Този недостатък на оптичните системи се проявява в разширяването на кръглите дифракционни пръстени в елипси, чиято ориентация се различава с 90 ° от противоположните страни на фокуса. Следователно, най-лесният начин за откриване на астигматизъм в системата е бързо натискане и издърпване на окуляра покрай фокусната точка. Освен това, слабият астигматизъм се забелязва по-лесно, когато звездата е само леко разфокусирана.
След като се уверите, че има следи от астигматизъм в дифракционната картина, направете още няколко проверки. Астигматизмът често се причинява от лошо подравняване на телескопа. Освен това много хора имат астигматизъм, без дори да знаят. За да проверите дали очите ви причиняват астигматизма, опитайте да преместите главата си, за да видите дали ориентацията на дифракционните елипси се променя с въртенето на главата. Ако ориентацията се промени, тогава очите са виновни. Проверете също за астигматизъм, дължащ се на окуляра, като завъртите окуляра по часовниковата стрелка и обратно на часовниковата стрелка. Ако елипсите също започнаха да се въртят, тогава окулярът е виновен.
Астигматизмът може да бъде и симптом на неправилно фиксирана оптика. Ако откриете астигматизъм в нютонов рефлектор, опитайте леко да разхлабите скобите на главните и диагоналните огледала в рамката. Рефракторите едва ли ще могат да направят това, така че наличието на астигматизъм в този тип телескопи е причина за предявяване на претенции към производителя, който неправилно е монтирал лещите в рамката.
Астигматизмът в рефлекторите на Нютоновата система може да възникне поради факта, че повърхността на диагоналното огледало има отклонения от равнината. Това може да се провери чрез завъртане на основното огледало на 45°. Вижте дали ориентацията на елипсите се променя под същия ъгъл. Ако не, тогава проблемът е лошо направено вторично огледало или лошо центриране на телескопа.
Големите полуоси на елипсите, причинени от астигматизъм, се завъртат на 90°, когато преминават през фокалната равнина.
Грапавост на повърхността
Друг често срещан проблем с оптичните повърхности е мрежа от неравности или вдлъбнатини (вълнички), които се появяват след грубо полиране. При звездния тест този недостатък се проявява в рязко намаляване на контраста между дифракционните пръстени, както и в появата на заострени издатини. Въпреки това, не ги бъркайте с дифракция чрез разтягане на диагонални огледала, издатините от които са разположени под равни ъгли (обикновено 60 ° или 90 °). Появата на дифракционната картина, причинена от грапавостта на повърхността на оптиката, е много подобна на дифракционната картина, причинена от неспокойствието на атмосферата. Но има една важна разлика - атмосферните изкривявания непрекъснато се движат, изчезват или се появяват отново, но оптичните грешки остават на мястото си.
Появата на дифракционната картина, причинена от грапавостта на повърхността на оптиката, е много подобна на картината, създадена от неспокойствието на атмосферата. Но има една важна разлика - атмосферните изкривявания непрекъснато се движат, изчезват или се появяват отново, докато оптичните грешки остават на мястото си.
КАКВО ДА НАПРАВИТЕ, АКО…
Почти всички телескопи откриват повече или по-малко забележими отклонения от идеалната дифракционна картина по време на теста върху звездите. И не защото всички са лоши инструменти. Просто този метод е изключително чувствителен и към най-малките оптични грешки. Той е по-чувствителен от теста на Фуко или Рончи. Така че, преди да прецените даден инструмент, помислете за това.
Да кажем, че най-лошото вече се е случило – вашият инструмент не издържа теста на звездите. Не бързайте веднага да се отървете от този телескоп. Възможно е да сте направили грешка. Въпреки че описаните тук техники за тестване на оптика са доста прости, те все пак изискват придобиването на известен опит. Опитайте се да се консултирате с някой от по-опитните другари. Опитайте да тествате телескопа на някой друг (отново, не бързайте да правите категорични изявления, ако смятате, че сте открили проблеми с телескопа на ваш приятел - не всеки може да хареса такава "добра" новина).
И накрая, запитайте се колко добър трябва да бъде моят телескоп? Разбира се, всички ние искаме да използваме само първокласно оборудване, но как можете да изисквате отлични изображения от евтина зрителна тръба? Срещал съм много любители астрономи, които изпитваха голямо удоволствие да наблюдават небето с телескопи, които имаха сериозни оптични дефекти. Други можеха да оставят дълго време да събират прах в инструментите на килера, чието качество беше близо до съвършенството. Затова тук искам да повторя една стара истина: най-добрият телескоп не е този, който показва идеални оптични характеристики, а този, който използвате най-често при наблюдения.
Превод С. Аксьонов
4 потребители харесаха това