Ang isang reflector ay ginagamit sa pagpapatakbo ng isang teleskopyo. Ensiklopedya ng paaralan

Ang mga baguhang astronomo ay pangunahing gumagamit ng dalawang tradisyonal na uri ng mga teleskopyo kapag gumagawa ng mga obserbasyon. Ito ay mga teleskopyo - mga refractor, kung saan ang mga lente at teleskopyo ay ginagamit upang bumuo ng isang imahe - mga reflector, kung saan nagsisilbi ang salamin para sa mga layuning ito.
Minsan ginagamit nila upang bumuo ng isang imahe mga sistema ng catadoptric, na mga kumbinasyon ng ilang mga lente at salamin ( teleskopyo ng mirror lens).

Kapag iniisip natin ang pagmamasid sa mabituing kalangitan, naiisip natin ang ganito. Ang katotohanan, sasabihin ko sa iyo kaagad, ay iba sa photography.

Ang pangunahing bahagi ng anumang teleskopyo na gumagawa ng imahe ay lente. Mula sa mga katangian nito - mga siwang D, Focal length/At focal relation f/D - depende sa hanay ng mga obserbasyon na pinapayagan ng isang partikular na teleskopyo.

Siyempre, mas gusto ang mga teleskopyo na may malawak na siwang (malaking diameter ng lens) dahil mayroon silang malaking ibabaw na nakakakuha ng liwanag, may mataas na resolution, at nagbibigay ng makabuluhang pagpapalaki. Gayunpaman, ang malalaking siwang na teleskopyo, anuman ang uri ng mga ito, ay mas mahal at malaki.

Pagkolekta at paglutas ng kapangyarihan ng mga teleskopyo

Ang pinakamahalagang katangian ng parehong teleskopyo at binocular ay siwang(D)- diameter ng lens.

Tinutukoy ng aperture ang mga sukat ng ibabaw ng pagkolekta, ang lugar kung saan ay proporsyonal sa parisukat ng diameter. Kung mas malaki ang kinokolektang ibabaw ng device, mas mahina ang bagay na pinapayagan nitong pagmasdan. Kaya, ang pinakamataas na stellar magnitude ng isang bagay na maaaring maobserbahan sa pamamagitan ng isang ibinigay na teleskopyo ay nakasalalay sa parisukat ng diameter ng lens.

Ang susunod na mahalagang katangian ng teleskopyo ay resolusyon, ibig sabihin, ang kakayahang makilala ang pinakamaliit na pormasyon sa mga disk ng mga planeta o dobleng bituin.

Kung ang diameter ng lens ay sinusukat sa millimeters, kung gayon ang resolution, na ipinahayag sa arcseconds, ay tinutukoy ng halaga na 138/D.

Para sa mga long-focus lens na may focal ratio na mas malaki kaysa sa f/12*, ang resolution ay bahagyang mas mataas at tinutukoy ng formula 116/D.

Ang bahagyang mas mababang resolution ng mga reflector at catadioptric telescope kumpara sa mga refractor telescope na may parehong diameter ng lens ay bahagyang dahil sa screening ng gitnang bahagi ng light beam na dumadaan sa lens. Ang kalidad ng imahe, lalo na sa mga sumasalamin na teleskopyo, ay maaari ding maapektuhan nang husto ng mga agos ng hangin sa tubo ng teleskopyo.

Mga teleskopyo ng refractor

Ang lens ng isang refracting telescope ay isang achromatic system na pinagsama-sama mula sa ilang mga lens, na kumukolekta ng mga sinag ng iba't ibang wavelength sa isang focus.

Kadalasan, ang focal ratios ng mga amateur refractors ay mas mababa sa f/10 o f/12, dahil ang mas maikling throw achromatic lens ay napakamahal. Samakatuwid, ang mga refractor ay pinakamahusay na ginagamit para sa mga obserbasyon na nangangailangan ng malalaking focal ratios, medyo mataas na magnification at isang limitadong larangan ng view.

Para sa mga seryosong obserbasyon, kinakailangang gumamit ng mga teleskopyo na may aperture na hindi bababa sa 75 mm.

Siyempre, posible na magsagawa ng mga obserbasyon sa mga teleskopyo na may mas maliliit na aperture, ngunit dapat tandaan, lalo na para sa mga nagsisimula, na ang gayong mga obserbasyon ay puno ng malalaking paghihirap; sa kadahilanang ito, ang mga obserbasyon na may magagandang binocular ay maaaring maging mas produktibo kaysa sa isang maliit na aperture na teleskopyo.

Hindi tulad ng iba pang mga uri ng mga teleskopyo, walang mga pagkalugi sa mga refractor dahil sa bahagyang pag-screen ng light beam ng mga intermediate na salamin, gayunpaman, sa panahon ng mga obserbasyon, bilang panuntunan, ang mga refractor na may mga lente na may diameter na mas mababa sa 100 mm ay ginagamit.

Ang mga malalaking refractor na may mga aperture na higit sa 150 mm ay hindi gaanong karaniwan, dahil ang mga ito ay medyo mahal at malaki.

Sumasalamin sa mga teleskopyo

Karamihan sa mga amateur na sumasalamin sa teleskopyo ay may mga focal ratio na f/6 - f/8; Kung ikukumpara sa mga refractor, mas maginhawa ang mga ito para sa mga obserbasyon na nangangailangan ng mas malawak na larangan ng view at mas mababang magnification.

May mga sumasalamin na teleskopyo iba't ibang uri. Sa pagsasanay ng mga amateur na obserbasyon, dalawang uri ng mga reflector ang kadalasang ginagamit: Mga sistema ni Newton At Sistema ng Cassegrain.

Sa isang Newtonian telescope, ang pangalawang salamin ay flat, kaya ang focal length at focal ratio ng lens ay pare-pareho. Sa isang teleskopyo ng Cassegrain, ang pangalawang salamin ay matambok, na makabuluhang nagpapataas sa pangkalahatang haba ng focal ng teleskopyo at sa gayon ay nagbabago sa epektibong focal ratio nito. Para sa kadahilanang ito, ginagamit ang mga reflector ng Cassegrain para sa parehong uri ng mga obserbasyon gaya ng mga refracting telescope.

Ang pinakamalaking bentahe ng mga reflector ay ang kanilang mababang gastos. Para sa parehong aperture, ang mga ito ay makabuluhang mas mura kaysa sa anumang iba pang uri ng teleskopyo. Bilang karagdagan, ang kinakailangang salamin para sa lens ng reflector ay maaaring gawin sa iyong sarili o, sa matinding mga kaso, binili lamang, at ang tubo ng naturang teleskopyo ay madaling tipunin sa bahay.

Halos lahat amateur teleskopyo na may malaking collecting surface (lens diameters na higit sa 200 mm) ay mga reflector. Ang pinakamababang diameter ng lens ng mga reflector, na karaniwang ginagamit para sa pangkalahatang mga obserbasyon, ay mga 150 mm; ang naturang reflector ay nagkakahalaga ng hindi hihigit sa isang refractor na may lens na may diameter na 75 mm. Dahil ang isang reflector ay may malaking collecting surface, ang mga malabong bagay ay maaaring maobserbahan sa pamamagitan nito, ngunit ito ay hindi kasing siksik ng isang refractor.

Ang mas maliliit na reflector na may maliit na focal ratio ay sumasakop sa isang intermediate na posisyon sa kanilang mga katangian sa pagitan ng mga binocular at conventional reflector; Bilang karagdagan, ang mga ito ay medyo compact.

Gayunpaman, ang mga reflector ay mayroon ding mga disadvantages. Ang pinakamahalaga sa kanila ay ang pangangailangan na i-update ang mga reflective coatings at ayusin ang mga optical na elemento sa pana-panahon. Sa kawalan ng mamahaling optical glass na hermetically seal ang reflector tube, kinakailangang takpan ang bawat teleskopyo ng salamin na may takip o takip upang maiwasan ang pagtagos ng alikabok.

Kapag nagmamasid, ang eyepiece sa isang Newtonian telescope ay maaaring nasa isang awkward na posisyon; Upang maiwasan ito, dapat ibigay ang posibilidad ng pag-ikot ng teleskopyo tube.

Kung ang reflector pipe ay hindi hermetically selyadong sa isang optical window, kung gayon ang malamig na hangin sa labas, na tumagos dito, ay lumilikha. agos ng hangin, nakakasira ng imahe. napaka epektibong paraan Ang kawalan na ito ay maaaring pagtagumpayan sa pamamagitan ng paggamit ng malalaking heat-insulating pipe, ngunit mas madalas ang "mga tubo" ng isang istraktura ng kalansay ay ginagamit para sa layuning ito.

Sa kasamaang palad, sa huling kaso, ang iba pang mga problema ay lumitaw na may kaugnayan sa daloy ng mainit na hangin mula sa tagamasid mismo (kaya subukang magsuot ng higit pang insulating na damit kapag nagmamasid!). Bilang karagdagan, pinapataas nito ang dami ng hamog sa mga optical na elemento. kaya lang pinakamahalaga nakakakuha ng tamang disenyo ng obserbatoryo mismo.

Sistema ng teleskopyo ng catadioptric ( teleskopyo ng mirror lens)

Sa mga catadioptric na teleskopyo, ang mga teleskopyo ang pinakamalawak na ginagamit. Sistema ng Maksutov At Schmidt-Cassegrain system.

Sa isang partikular na focal length, ang mga ito ay mas portable at maginhawa para sa pagmamasid, lalo na kapag pinagsama sa iba't ibang mga device na nagbibigay ng pagsubaybay sa kumplikadong paggalaw. mga makalangit na katawan. Naturally, ang mga naturang teleskopyo ay mas mahal kaysa sa parehong mga refractor at reflector ng parehong laki.

Ang mga catadioptric telescope ay may malalaking focal ratios: f/10, f/12 at kahit f/15, kaya magagamit ang mga ito para gawin ang parehong mga gawain tulad ng mga refractor at reflector ng Cassegrain.

Paano Subukan ang Teleskopyo Bago Bumili

Ang isang bilang ng mga pag-aaral ng kalidad ng teleskopyo optika ay maaaring isagawa nang nakapag-iisa, ngunit dapat itong alalahanin na ang perpektong optical system ay wala. Ang anumang optical system ay nakakasira ng mga imahe, ang mga naturang distortion ay tinatawag mga aberasyon.

Kapag gumagawa ng isang teleskopyo, ang mga aberasyon ay hinahangad na mabawasan. Ang mga partikular na kinakailangan para sa magnitude ng mga pinahihintulutang aberration ay nakasalalay sa likas na katangian ng pananaliksik kung saan nilalayon ang teleskopyo. Halimbawa, kapag nag-aaral ng mga planeta at kumukuha ng larawan ng mga bagay na celestial, ang mga kinakailangan para sa magnitude ng mga pinahihintulutang aberration ay mas mataas kaysa sa panahon ng mga obserbasyon.

Chromatic aberration, katangian sa isang antas o iba pa para sa mga refractor at teleskopyo ng ilang iba pang mga uri, ay ipinahayag sa pangkulay ng imahe ng mga celestial na katawan. Ito ay lalo na kapansin-pansin sa matalim na mga hangganan sa pagitan ng liwanag at madilim na mga lugar, tulad ng mga limbs ng Buwan, atbp. Ang sumasalamin sa mga teleskopyo ay hindi gumagawa ng ganitong uri ng aberration.

Availability pagbaluktot(mga pagbaluktot sa imahe ng mga kamag-anak na posisyon ng mga bituin) ay maaaring suriin sa pamamagitan ng pagmamasid sa imahe ng isang tuwid na linya o hugis-parihaba na brickwork sa dingding ng isang bahay.

Suriin kung paano gumagawa ang iyong teleskopyo ng larawan ng isang point source. Kung maaari, mas mahusay na gawin ito sa gabi, sinusuri ang imahe ng mga bituin. Ang ganitong mga pagsusuri ay maaaring isagawa sa araw, pagmamasid sa "artipisyal na mga bituin" ( sikat ng araw, na sinasalamin ng isang malayong lobo) o anumang iba pang puntong pinagmumulan ng liwanag.

Oo, kahit na ito ay tila walang halaga, kapaki-pakinabang pa rin na ipaalala sa iyo na ang isang teleskopyo ay isang tumpak at napakasensitibong instrumento. Suriin ito nang mabuti bago bumili;

Sa isang magandang teleskopyo, ang imahe ng bituin ay tiyak na nakatutok at may hugis ng isang perpektong bilog na diffraction disk. Ang mga larawang ito ay dapat magkaroon ng hugis ng isang perpektong bilog, hindi lamang sa focus, ngunit din sa labas ng focus. Ang kanilang pagpahaba ay nagpapahiwatig ng presensya astigmatism o pagpapapangit ng mga optical na elemento ng teleskopyo, na maaaring mangyari dahil sa hindi tamang pag-mount.

Ang field curvature ay ipinapahiwatig sa pamamagitan ng pag-defocus sa imahe ng isang bituin habang ito ay gumagalaw mula sa gitna patungo sa gilid ng field of view ng teleskopyo. Ang field curvature ay likas sa karamihan ng mga teleskopyo, ngunit ang depektong ito ay pangunahing nakakaapekto sa photographic observations. Ang isa pang aberration, coma, ay nagpapakita ng sarili sa pagpahaba ng imahe ng isang bituin (ito ay tumatagal ng anyo ng isang kometa) sa gilid ng larangan ng view. Ang koma ay naroroon din sa karamihan ng mga teleskopyo, ngunit mas kapansin-pansin sa mga reflector kaysa sa mga refractor.

Pangunahing kasangkot ang mga pagsusuri sa mga bahagi ng mekanikal na teleskopyo at ang kanilang pag-mount pangkalahatang katangian. Para sa mahusay na pagganap, kinakailangan upang makamit ang structural rigidity ng parehong teleskopyo tube mismo at ang mount nito. Ito ay pinakamahusay na nakakamit sa pamamagitan ng matatag na pag-mount ng mga axes ng teleskopyo - bawat isa ay naayos sa dalawang suportadong may sapat na espasyo.

Ang pag-ikot sa paligid ng mga axes ay dapat na makinis, at sa equatorial installation, ang parehong mga axes ay dapat na nilagyan ng locking screws. Ang lahat ng mga drive, eyepiece focusing frame at iba pang mekanismo ng pagsasaayos ng teleskopyo ay dapat gumana nang walang backlash.

Ayon sa kanilang optical na disenyo, nahahati sila sa:

• lens ( mga refractor o dioptric) - isang lens o lens system ang ginagamit bilang lens.
• Salamin ( mga reflector o cataptric) - ang isang malukong salamin ay ginagamit bilang isang lens.
• Mirror-lens telescopes (catadioptric) - isang spherical mirror ang ginagamit bilang lens, at isang lens, lens system o meniscus ang nagsisilbing compensate para sa mga aberration.

Mga katangian

• Ang resolution ng isang teleskopyo ay depende sa diameter ng lens. Ang limitasyon sa paglutas ay ipinapataw ng phenomenon ng diffraction - ang pagyuko ng mga light wave sa paligid ng mga gilid ng lens, na nagreresulta sa mga singsing sa halip na isang imahe ng isang punto. Para sa nakikitang hanay ito ay tinutukoy ng formula

r = 140 D (\displaystyle r=(\frac (140)(D))),

saan r (\displaystyle r) ay ang angular na resolution sa arcseconds, at D (\displaystyle D) - diameter ng lens sa millimeters. Ang pormula na ito ay nagmula sa kahulugan ng limitasyon ng resolusyon ng dalawang bituin ayon kay Rayleigh. Kung gagamit ka ng iba pang mga kahulugan ng limitasyon ng resolusyon, maaaring mas mababa ang numerical coefficient, hanggang 114 ayon sa Dawes" Limit.

Sa pagsasagawa, ang angular na resolusyon ng mga teleskopyo ay nililimitahan ng atmospheric jitter - humigit-kumulang 1 arcsecond, anuman ang aperture ng teleskopyo.

• Ang angular magnification o magnification ng isang teleskopyo ay tinutukoy ng ratio

Γ = F f (\displaystyle \Gamma =(\frac (F)(f))),

saan F (\displaystyle F) At f (\displaystyle f) - mga focal length ng lens at eyepiece, ayon sa pagkakabanggit. Sa kaso ng paggamit ng mga karagdagang optical unit sa pagitan ng lens at ng eyepiece (revolving system, Barlow lens, compressors, atbp.), ang magnification ay dapat na i-multiply sa multiplicity ng mga unit na ginamit.

ω = Ω Γ (\displaystyle \omega =(\frac (\Omega )(\Gamma ))),

saan Ω (\displaystyle \Omega ) - angular field of view ng eyepiece (Apparent Field Of View - AFOV), at Γ (\displaystyle \Gamma ) - magnification ng teleskopyo (na depende sa focal length ng eyepiece - tingnan sa itaas).

A = D F = 1 ∀ = ∀ − 1 (\displaystyle A=(\frac (D)(F))=(\frac (1)(\forall ))=(\forall )^(-1)). ∀ = F D = 1 A = A − 1 (\displaystyle (\forall )=(\frac (F)(D))=(\frac (1)(A))=(A)^(-1)).

A (\displaystyle A) At ∀ (\displaystyle (\forall )) ay mahahalagang katangian lens ng teleskopyo. Ito ay mga katumbas na dami. Kung mas malaki ang relative aperture, mas maliit ang relative focal length at mas malaki ang illumination sa focal plane ng telescope lens, na kapaki-pakinabang para sa photography (nagbibigay-daan sa iyong bawasan ang shutter speed habang pinapanatili ang exposure). Ngunit sa parehong oras, ang isang mas maliit na sukat ng imahe ay nakuha sa frame ng photodetector.

• Sukat ng larawan ng receiver:

u = 3440 F (\displaystyle u=(\frac (3440)(F))),

saan u (\displaystyle u) - sukat sa arcminutes bawat milimetro ("/mm), at F (\displaystyle F) - focal length ng lens sa millimeters. Kung ang mga linear na sukat ng CCD matrix, ang resolution nito at ang laki ng mga pixel nito ay kilala, mula dito maaari nating kalkulahin ang resolution ng digital na imahe sa arc minuto bawat pixel.

Mga klasikong optical scheme

pakana ni Galileo

Ang teleskopyo ni Galileo ay may isang converging lens bilang isang layunin, at isang diverging lens bilang isang eyepiece. Ang optical na disenyong ito ay gumagawa ng hindi baligtad (terrestrial) na imahe. Ang mga pangunahing kawalan ng teleskopyo ng Galilea ay ang napakaliit na larangan ng pagtingin at malakas na chromatic aberration. Ginagamit pa rin ang sistemang ito sa mga binocular ng teatro, at kung minsan sa mga lutong bahay na amateur teleskopyo.

Kepler scheme

pakana ni Gregory

Ang disenyo na ito ay iminungkahi noong 1663 ni James Gregory sa kanyang aklat Optica Promota. Ang pangunahing salamin sa naturang teleskopyo ay isang malukong parabolic. Nagpapakita ito ng liwanag papunta sa isang mas maliit na pangalawang salamin (malukong elliptical). Mula dito ang ilaw ay itinuro pabalik - sa butas sa gitna ng pangunahing salamin, sa likod kung saan mayroong isang eyepiece. Ang distansya sa pagitan ng mga salamin ay mas malaki kaysa sa focal length ng pangunahing salamin, kaya ang imahe ay patayo (kumpara sa baligtad sa isang Newtonian telescope). Ang pangalawang salamin ay nagbibigay ng medyo mataas na magnification sa pamamagitan ng pagpapahaba ng focal length.

Cassegrain scheme

Ritchie-Chrétien scheme

Mga tatanggap ng radiation

Mga matrice ng CCD

Ang CCD matrix (CCD, "Charge Coupled Device") ay binubuo ng mga photosensitive photodiodes, ay ginawa batay sa silicon, at gumagamit ng CCD charge-coupled device technology. Sa mahabang panahon Ang mga CCD matrice ay ang tanging malawak na uri ng mga photosensor. Ang pag-unlad ng teknolohiya ay humantong sa katotohanan na noong 2008, ang mga CMOS matrice ay naging isang alternatibo sa mga CCD.

CMOS matrice

Ang CMOS matrix (CMOS, "Complementary Metal Oxide Semiconductor") ay batay sa teknolohiya ng CMOS. Ang bawat pixel ay nilagyan ng isang readout amplifier, at ang signal mula sa isang partikular na pixel ay random na na-sample, tulad ng sa memory chips.

Mga sistema ng adaptive na optika

• Laser guide star system. Laser ray ay ipinadala sa kalangitan upang lumikha ng isang artipisyal na bituin sa anumang bahagi ng kalangitan sa sodium layer ng kapaligiran ng Earth sa taas na humigit-kumulang 90 kilometro. Ang liwanag mula sa naturang artipisyal na bituin ay ginagamit upang i-deform ang isang espesyal na salamin, na nag-aalis ng pagkutitap at nagpapabuti ng kalidad ng imahe.

Mechanics

Bundok

Ang mount ay isang umiikot na suporta na nagbibigay-daan sa iyo na ituro ang teleskopyo sa nais na bagay, at sa panahon ng pangmatagalang pagmamasid o pagkuha ng litrato, bumawi sa araw-araw na pag-ikot ng Earth. Binubuo ito ng dalawang magkaparehong patayong axes para sa pagturo ng teleskopyo sa object ng pagmamasid, at maaaring naglalaman ng mga drive at system para sa pagsukat ng mga anggulo ng pag-ikot. Ang mount ay naka-install sa anumang base: isang haligi, tripod o pundasyon. Ang pangunahing gawain ng mount ay upang matiyak na ang tubo ng teleskopyo ay lumabas sa tinukoy na lokasyon at maayos na gumagabay sa object ng pagmamasid.

Ang mga pangunahing kadahilanan na nakakaimpluwensya sa kalidad ng paglutas ng problema ay ang mga sumusunod:

• Ang pagiging kumplikado ng batas ng pagbabago sa atmospheric refraction
• Differential repraksyon
• Teknolohikal na katumpakan ng pagmamanupaktura ng drive
• Katumpakan ng tindig
• Mount pagpapapangit

Equatorial mount at mga uri nito

• Ang pagpapapangit ng bundok ay nag-iiba depende sa posisyon ng teleskopyo.
• Kapag nagbago ang posisyon ng teleskopyo, nagbabago rin ang pagkarga sa mga bearings.
• Kahirapan sa pag-synchronize sa simboryo ng bundok

Alt-azimuth mount

Pinakamalaking optical telescope

Mga teleskopyo ng repraksyon

Observatory	Lokasyon	Diameter, cm/pulgada	taon istruktura / pagtatanggal-tanggal	Mga Tala
Teleskopyo mula sa 1900 Paris World Exhibition.	Paris	125 / 49.21"	1900 / 1900	Ang pinakamalaking refractor sa mundo na nagawa. Ang liwanag mula sa mga bituin ay nakadirekta sa lens ng isang nakapirming teleskopyo gamit ang isang siderostat.
Yerkes Observatory	Williams Bay, Wisconsin	102 / 40"	1897	Ang pinakamalaking refractor sa mundo 1897-1900. Matapos lansagin, ang teleskopyo ng 1900 Paris World Exhibition ay muling naging pinakamalaking refractor na ginagamit. Clark refractor.
Lika Observatory	Mount Hamilton, California	91 / 36"	1888
Paris Observatory	Meudon, France	83 / 33"	1893	Doble, visual lens 83 cm, photographic - 62 cm.
	Potsdam, Alemanya	81 / 32"	1899	Doble, visual na 50 cm, photographic 80 cm.
Magandang Observatory	France	76 / 30"	1880
Pulkovo Observatory	Saint Petersburg	76 / 30"	1885
Allegheny Observatory	Pittsburgh, Pennsylvania	76 / 30"	1917	Refractor Thaw
Greenwich Observatory	Greenwich, UK	71 / 28"	1893
Greenwich Observatory	Greenwich, UK	71 / 28"	1897	Dalawahan, visual na 71 cm, photographic 66
Archenhold Observatory	Berlin, Germany	70 / 27"	1896	Pinakamahabang modernong refractor

Mga teleskopyo ng solar

Observatory	Lokasyon	Diameter, m	Taon ng pagtatayo
Kitt Peak	Tucson, Arizona	1,60	1962
Sacramento Peak	Sunspot, New Mexico	1,50	1969
Crimean Astrophysical Observatory	Crimea	1,00	1975
Swedish solar telescope	Palma, Canary Islands	1,00	2002
Kitt Peak, 2 piraso sa isang karaniwang gusali na may 1.6 metro	Tucson, Arizona	0,9	1962
Teide	Tenerife, Canaries	0,9	2001
Sayan Solar Observatory, Russia	Mondy, Buryatia	0,8	1975
Kitt Peak	Tucson, Arizona	0,7	1973
, Alemanya	Tenerife, Canaries	0,7	1988
Mitaka	Tokyo, Japan	0,66	1920

Mga Schmidt camera

Observatory	Lokasyon	Diameter ng correction plate - salamin, m	Taon ng pagtatayo
Karl Schwarzschild Observatory	Tautenburg, Alemanya	1,3-2,0	1960
Palomar Observatory	Mount Palomar, California	1,2-1,8	1948
Siding Spring Observatory	Coonabarabran, Australia	1,2-1,8	1973
Tokyo Astronomical Observatory	Tokyo, Japan	1,1-1,5	1975
European Southern Observatory	La Silla, Chile	1,1-1,5	1971

Sumasalamin sa mga teleskopyo

Pangalan	Lokasyon	Diametro ng salamin, m	Taon ng pagtatayo
Giant South African Telescope, SALT	Sutherland, South Africa	11	2005
Mahusay na Canary Telescope	Palma, Canary Islands	10,4	2002
Mga Teleskopyo ng Keck	Mauna Kea, Hawaii	9.82×2	1993, 1996
Hobby-Eberly Telescope, HET	Jeff Davis, Texas	9,2	1997

Nagsagawa kami ng kaunting paghuhukay sa mga pinagmulan ng teleskopyo, at tiningnan din nang mabuti ang refractor telescope, kasama ang halimbawa ng isang pares ng mga modelo. Gumawa tayo ng isang hakbang pasulong at pag-usapan ang tungkol sa pagpapakita ng mga teleskopyo.

Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng isang reflector at isang refracting telescope ay na sa isang reflector, ito ay hindi ang lens, ngunit ang salamin na responsable para sa pagkolekta ng liwanag at magnifying ang imahe.

Ang isang parabolic (karamihan, ngunit kung minsan ay spherical) na salamin ay matatagpuan sa ilalim ng tubo ng teleskopyo. Kinokolekta nito ang liwanag at itinutuon ang nagresultang imahe sa isang maliit na pantulong (pangalawang) salamin, na "nagdidirekta" ng imahe sa eyepiece. Sa kasong ito, ang tagamasid ay tumitingin sa teleskopyo mula sa gilid, at kahit na mula sa gilid na direktang nakadirekta patungo sa kalangitan. Ang ganitong aparato ay maaaring malito ang ilan, at sa una ang isang tao na nakasanayan na gumamit ng pangunahing refractor ay kailangang magpumiglas ng kaunti sa mga kontrol.

Ang pinakaunang reflector ay naimbento noong 1667 ni Sir Isaac Newton, na tila napagod sa chromatic aberrations na likas sa lahat ng refractor. Gayunpaman, sa halip na ang karaniwang chromatic effect, nakatanggap si Newton ng iba pang mga tampok ng imahe na kasama ng karamihan sa mga reflector ngayon.

Higit na partikular, ang Newtonian reflector (ang pangalan na ito ay ginagamit pa rin para sa mga teleskopyo ng ganitong uri) ay may sariling mga aberasyon. Karamihan sa mga mahilig sa astronomiya ay nagrereklamo tungkol sa tinatawag na "coma". Ang epektong ito ay lumilikha ng pakiramdam na ang gitna ng larawan at ang mga gilid nito ay hindi nakatuon sa isa't isa - iyon ay, ang mga bituin sa gitna ay mukhang tulad ng inaasahan, mga tuldok, at sa mga gilid ay parang mga kometa: pinahiran, "shaggy at buntot. ”

Sa prinsipyo, kung hindi ka kasali sa astrophotography, ang tampok na ito ng mga reflector ay hindi partikular na makakaabala sa iyo: pagkatapos ng lahat, ang bagay na pinag-uusapan ay karaniwang matatagpuan sa gitna ng larawan, nakikita ng nagmamasid, at samakatuwid ay hindi magdurusa mula sa epekto ng koma. At kung ikaw ay isang litratista na nangangarap na simulan ang pagbaril sa mabituing kalangitan, kung gayon mas mahusay na mag-ingat nang maaga sa paghahanap ng mga espesyal na corrector na nagwawasto sa partikular na pagkaligaw na ito.

Ang koma ay malayo sa tanging kawalan ng mga reflector. Kasama rin dito ang:

• ang pangangailangan na pana-panahong ayusin ang posisyon ng salamin - ang prosesong ito ay tinatawag na "pagsasaayos";
• sensitivity ng aparato sa mga pagbabago sa temperatura - hindi mo maaaring dalhin ang teleskopyo sa labas ng bahay sa kalye sa taglamig at agad na magsimulang gumawa ng mga obserbasyon, kung hindi, ang larawan ay lubos na mabigo sa iyo;
• disenteng sukat - ang pangyayaring ito ay medyo pumipigil sa hilig sa paglalakbay na may teleskopyo sa isang backpack;
• pagiging sensitibo sa masamang panahon - ang malakas na hangin ay maaaring maging sanhi ng pagyanig ng imahe;
• mababang proteksyon mula sa alikabok at iba pang mga contaminants - sa katunayan, ang direktang pag-access sa gitnang salamin ay nagpapahintulot sa dumi na makapasok sa loob ng halos walang hadlang, at ang ibabaw ng salamin ay dapat hugasan nang maingat, kung hindi man ay may pagkakataon na mapinsala ito;
• ang panganib na tumakbo sa mababang kalidad na optika sa murang mga reflector.

Gayunpaman, ang lahat ng mga kawalan na ito ay hindi maaaring ganap na mapagtagumpayan ang mga makabuluhang pakinabang:

1. Presyo. Ito, siyempre, ang pinaka-positibong katangian ng reflector. Ito ay simple sa disenyo, at ang salamin ay nangangailangan ng mas kaunting pagproseso kaysa sa bawat isa sa mga refractor lens, na, siyempre, ay hindi makakaapekto sa halaga ng reflector - at, bukod dito, para sa mas mahusay para sa mamimili. Sa katunayan, para sa parehong presyo maaari kang makahanap ng isang refractor at isang reflector na makabuluhang naiiba sa siwang (ang reflector ay nanalo muli). Ipaalala ko sa iyo: ang aperture ay ang diameter ng pangunahing lens (para sa isang refractor) o ang pangunahing salamin (para sa isang reflector). At tulad ng nabanggit kanina, ang isang mas malaking aperture ay palaging mas mahusay. Pagkatapos ng lahat, ang resolution, contrast, at ang maximum discernible stellar magnitude ay nakasalalay sa katangiang ito. At upang ilagay ito kahit na mas simple, mas malaki ang aperture, mas mahusay ang kalidad ng larawan.
2. Maaaring mai-install ang reflector sa pinakamagaan na uri ng mount, na maaari mong gawin mismo: ang Dobsonian mount ay ang pinaka-compact sa mga tuntunin ng mga sukat, at bilang karagdagan, ito ay gawa sa kahoy, chipboard o playwud. Ito ay malinaw na sa kategorya ng timbang ang mga materyales na ito ay higit sa metal.
3. Napakahusay na pagganap (bilang isang panuntunan) sa mga tuntunin ng ratio ng aperture - ang ganitong uri ng teleskopyo, lalo na sa kumbinasyon ng isang equatorial mount, ay napakahusay sa astrophotography.
4. Kung ang mga optika ay may mataas na kalidad, kung gayon ang imahe sa gitnang bahagi nito ay halos walang anumang mga aberration - at hindi isang solong refractor ang maaaring magyabang ng naturang tagapagpahiwatig.
5. Mahusay para sa pagmamasid sa mga malalalim na bagay sa kalawakan.

Gayunpaman, tingnan natin ang ilang angkop na modelo.

Halimbawa, kunin natin ang Celestron PowerSeeker 127 EQ telescope (RUB 7,500).

Medyo isang modelo ng badyet na may mahusay na aperture na 127 mm. Kung kukuha ka ng 7500 rubles. (tinantyang gastos) para sa itaas na monetary na "bar" para sa pagbili ng isang teleskopyo, makakahanap ka ng refractor na may diameter ng lens na maximum na 70 mm. At gaya ng nasabi nang higit sa isang beses, mas malaki ang aperture, mas mabuti.

Kasama sa kit ang dalawang mapagpapalit na eyepiece para sa 20 at 4 mm, pati na rin ang tatlong-tiklop na Barlow lens. Sa kabuuan, kung titingnan mo ang mga katangiang ibinigay kasama ng teleskopyo, ang optika na ito ay dapat magbigay ng pagtaas ng hanggang 750 beses! Gayunpaman, sa pagsasagawa, madali mong makalkula kung anong mga limitasyon ng pag-magnify ang magbibigay sa iyo ng malinaw na larawan ng device. Kailangan mo lang i-multiply ang halaga ng aperture (sa mm) sa pamamagitan ng 1.4 - ang resultang figure ay magiging eksaktong ratio pagkatapos kung saan ang teleskopyo ay malamang na hindi makagawa ng isang napakalinaw na imahe. Gayunpaman, kung i-multiply mo ang parehong halaga ng aperture sa 2, malalaman mo ang absolute qualitative na limitasyon ng magnification ng iyong device. Kung pinag-uusapan natin ang modelong ito ng Celestron, pagkatapos ay 127 x 1.4 = 177.8 beses, 127 x 2 = 254 beses. Kabuuan - 254 beses ang magiging "kisame" sa mga tuntunin ng pagpapalaki.

Ang maximum na stellar magnitude ng mga nakikilalang bagay ay +13 m.

Ang isang reflector na may equatorial mount ay napakahusay para sa pag-obserba ng mga bagay na makalangit, ngunit halos hindi para sa mga bagay na panlupa. Ang modelo mula sa Celestron ay may equatorial mount na may mga pinong mekanismo ng paggalaw at mga coordinate na bilog, na lahat ay makakatulong sa isang baguhan na makayanan ang mahirap na gawain ng pagturo at pagmamasid sa simula.

Ang bigat ng teleskopyo ay 7.7 kg, ang haba ng tubo ay 508 mm. Ito ay mas compact kaysa sa isang refractor na may parehong siwang - ito ay higit sa isang metro ang haba, at ang tagapagpahiwatig ng timbang ay "sumisid" lampas sa 30 kg na marka. Hindi ang pinakamahusay na pagpipilian Para sa hiking, hindi ba?

Isang tipikal na kinatawan ng mga reflector, mahusay para sa pagmamasid sa mga malalalim na bagay sa kalawakan.

Ngayon ay pag-usapan natin ang tungkol sa mga mirror-lens (catadioptric) na teleskopyo. Minsan tinatawag din silang pinagsamang uri.

Kung sa isang refractor ang lens ay batay sa paggamit ng isang lens, sa isang reflector - sa isang salamin, pagkatapos ay ginagamit ng mga catadioptrics ang parehong mga lens at mirror optics sa kanilang aparato. Ang ganitong mga lente ay mas mahirap gawin, kaya ang kanilang presyo ay natural na mas mataas kaysa, sabihin nating, ang halaga ng isang reflector na may parehong siwang. Ang pangalawang hindi kasiya-siyang tampok ng ganitong uri ay na, dahil sa disenyo nito, ang isang mirror-lens device ay hindi maaaring magbigay sa tagamasid ng isang malinaw na imahe bilang, halimbawa, isang refractor.

Ang isa pang "minus" ay ang mga mirror-lens telescope na may Schmidt-Cassegrain optical na disenyo, sa kasamaang-palad, ay hindi malaya sa comatic aberration. Ngunit ang Maksutov - Cassegrain ay maaaring magyabang ng isang larawan nang walang mga "pagkagambala".

Sa iba pang mga bagay, ang mga catadioptric ay pinakasensitibo sa mga pagbabago rehimen ng temperatura- mas maraming reflector.

Gayunpaman, ang mga positibong aspeto ng mirror-lens lens minsan ay gumaganap ng isang mapagpasyang papel para sa maraming mga mahilig sa astronomy.

Una sa lahat, ito ay, siyempre, mga sukat. Halimbawa, ang isang refractor na may aperture na 90 mm ay hindi bababa sa 95 cm ang haba (at malamang na halos isang metro). At ang Maksutov-Cassegrain aperture, na magkapareho sa laki, ay 28 cm ang haba. Malaking pagkakaiba, hindi ba? Ang mga catadioptrics ay tumitimbang din, nang naaayon, mas mababa kaysa sa iba pang mga varieties.

Well, ang isang pantay na makabuluhang punto ay ang mga aberration, o sa halip, ang kanilang halos kumpletong kawalan. Kung ang mga optika ay may mataas na kalidad at ang tagagawa ay hindi gumawa ng anumang seryosong "mga pagkakamali" sa paggawa ng teleskopyo, kung gayon ang larawan ay mawawalan ng lahat ng mga "irregularidad" na tiyak na kasama, kahit sa ilang lawak, parehong mga refractor at mga reflector.

Halimbawa, isaalang-alang ang Celestron NexStar 90 SLT (RUB 16,300).

Gaya ng iminumungkahi ng pangalan, ang aperture dito ay 90 mm. Ito ay isa sa mga kinatawan ng serye ng Maksut - Cassegrain, iyon ay, ang imahe na nakuha sa tulong nito ay halos wala sa karaniwang mga aberration.

Kasama sa set ang dalawang mapagpapalit na eyepiece para sa 25 mm (50x) at 9 mm (139x), ang maximum na magnitude ng mga naobserbahang bagay ay 12.3 m.

Isang azimuth mount na may gabay sa computer - isang katulad na sistema ay sikat na tinatawag na GoTo. Ang device ay mayroon nang database ng 4000 na bagay. Ang mga kontrol ay simple: pumili ka ng isang bagay mula sa database at ang teleskopyo ay awtomatikong "naglalayon" sa lugar ng kalangitan na kailangan mo. Ang pagpili ng isang bagay ay ginawa gamit ang remote control, na may opsyon na mag-update sa pamamagitan ng Internet (siyempre, kapag nakakonekta sa isang computer). Ang mga posibilidad ng naturang kontrol ay hindi limitado sa simpleng pagpili ng isang bagay: Pinapayagan ka ng GoTo na mag-navigate ayon sa mga coordinate, tumanggap maikling impormasyon tungkol sa anumang bagay; maaari, kapag hiniling, ibigay ang mga coordinate ng punto kung saan ito itinuro sa sandaling ito. Ang tanging bagay na maaaring maging sanhi ng mga paghihirap para sa mga nagsisimula sa astronomiya ay bago gamitin ang teleskopyo, kailangan mong i-orient ang teleskopyo sa lugar, iyon ay, ipasok ang lugar at oras ng pagmamasid, at ituro din ang teleskopyo sa ilang mga bituin na kilala. sa gumagamit. Sa prinsipyo, isang maginhawang sistema na madalas na nakakatipid ng oras ng tagamasid.

Steel tripod para sa maximum na katatagan, dovetail mount - ang aparato ay naka-install na may mabilis at madaling paggalaw. Ang bigat ng teleskopyo ay 5.4 kg lamang.

Isang mahusay na pagpipilian kahit para sa mga nagsisimula sa astronomy. Ang mga kakayahan ng isang catadioptric, ang kaginhawahan ng GoTo, kasama ang maximum na compactness - at ngayon ang instrumento ng isang tunay na astronomer ay malapit na (siyempre, kung ang presyo ay hindi humadlang sa iyo).

Ang paghahanap ng perpektong unibersal na teleskopyo ay imposible. Ang bawat uri ay may sariling lakas at mahinang panig. Gayunpaman, kung alam mo nang eksakto kung ano ang pinaka-interesante sa iyo sa kalangitan, maaari kang pumili ng isang device na magpapalaki sa mga kakayahan nito.

Ang isang refractor na may aperture na 70-90 mm ay angkop para sa isang bata bilang isang unang teleskopyo (lalo na sa mga kondisyon sa lunsod): magagawa niyang suriin nang detalyado ang parehong ibabaw ng Buwan at planeta. solar system, at ang Araw. Ang tanging tala: talagang hindi mo matingnan ang Araw sa pamamagitan ng isang teleskopyo nang walang mga espesyal na filter - mawawalan ka lang ng iyong paningin, dahil sa kasong ito ang teleskopyo ay kumikilos tulad ng isang ordinaryong magnifying glass. Tandaan kung ano ang mangyayari sa isang piraso ng papel kung itinuturo mo ito dito? Sinag ng araw sa pamamagitan ng magnifying glass: Mabilis itong sisindi. Ngayon isipin na ang kapalit ng piraso ng papel ay ang iyong mata, at hindi mo na gugustuhing mag-eksperimento sa Araw.

Para sa mataas na kalidad na mga obserbasyon ng malalayong mga bagay sa kalawakan (nebulae, globular star cluster, atbp.) Malayo sa pag-iilaw ng lungsod, isang reflector na may siwang na humigit-kumulang 114-150 mm ang pinakaangkop. Siyempre, mas mataas ang figure na ito, mas mabuti - tingnan ang pera doon.

Well, kung naglalakbay ka ng maraming at sa parehong oras ay nais na laging may teleskopyo sa iyo, kung gayon pinakamahusay na pagpipilian magkakaroon ng ilang modelo ng Maksutov - Cassegrain o isa pang device mula sa mirror-lens series: sila ay compact at magiging mas madaling dalhin.

Kung sakaling ikaw mismo ay hindi pa nakapagpasya kung ano ang eksaktong gusto mong pag-aralan, kumuha ng refractor. Sa kauna-unahang pagkakataon, upang maunawaan kung interesado ka sa gayong aktibidad, ito ay sapat na. Mas mabuti kung ang aperture ay nasa isang lugar sa paligid ng 70-90 mm: ang mas maliliit na sukat ay malamang na hindi makapagbigay ng tunay na kasiyahan.

At huwag kalimutan ang tungkol sa mga sukat: maraming mga teleskopyo ay lubhang hindi maginhawa upang dalhin sa pamamagitan ng kamay, at ang mga taong walang paraan ng transportasyon ay dapat ding mag-isip tungkol dito.

Ang mga pangunahing bahagi ng isang teleskopyo ay -lens at eyepiece. Ang lens ay nakatutok patungo sa bagay na gusto nilang obserbahan, at ang mata ay tumitingin sa eyepiece.

May tatlong pangunahing uri ng teleskopyo optical system - refractor (na may layunin ng lens), reflector (na may mirror lens) at mirror-lens telescope.

Teleskopyo ng refractor may lens sa harap ng tubo bilang lens. Kung mas malaki ang diameter ng lens, mas maliwanag ang celestial na bagay na lumilitaw sa larangan ng view, mas malabo ang bagay na makikita sa pamamagitan ng teleskopyo na ito. Karaniwan, ang isang refractor lens ay hindi isang solong lens, ngunit isang sistema ng mga lente. Ang mga ito ay ginawa mula sa iba't ibang uri ng salamin at nakadikit kasama ng espesyal na pandikit. Ginagawa ito upang mabawasan ang pagbaluktot sa imahe. Ang mga pagbaluktot na ito ay tinatawag na mga aberasyon. Ang anumang lens ay may mga aberasyon.Ang mga pangunahing ay spherical aberration at chromatic aberration.

Ang spherical aberration ay kapag ang mga gilid ng lens ay nagpapalihis ng mga light ray nang higit pa kaysa sa gitna. Sa madaling salita, ang mga sinag ng liwanag na dumadaan sa lens ay hindi nagtatagpo sa isang lugar. At napakahalaga para sa amin na ang mga sinag ay nagtatagpo sa isang punto. Pagkatapos ng lahat, ang kalinawan ng imahe ay nakasalalay dito. Ngunit hindi iyon masama. Alam mo na ang puting ilaw ay pinagsama - kasama nito ang mga sinag ng lahat ng mga kulay ng bahaghari. Madali itong ma-verify gamit ang isang glass prism. Idirekta natin ang isang makitid na sinag ng puting liwanag dito. Makikita natin na ang puting sinag, una, ay mabubulok sa maraming kulay na mga sinag, at, pangalawa, ay mababago, i.e. magbabago ng direksyon. Ngunit ang pinakamahalagang bagay ay ang mga sinag magkaibang kulay naiiba ang pag-refract - ang mga pula ay lumilihis nang mas kaunti, at ang mga asul ay higit pa. Ang lens ay isa ring uri ng prisma. At hindi niya itinuon nang pantay ang mga sinag iba't ibang Kulay– ang mga asul ay nagtitipon sa isang puntong mas malapit sa lens, ang mga pula – mas malayo dito.

Ang imahe na ginawa ng lens ay palaging bahagyang may kulay sa paligid ng mga gilid na may hangganan ng bahaghari. Ito ay kung paano ang chromatic aberration ay nagpapakita mismo.

Upang mabawasan ang spherical at chromatic aberration, nagkaroon ng ideya ang mga medieval na astronomo na gumawa ng mga lente na may napakahabang focal length. Focal length ay ang distansya mula sa gitna ng lens hanggang focus, ibig sabihin. ang punto kung saan ang mga refracted ray ng liwanag ay nagsalubong (sa katunayan, ang isang maliit na imahe ng isang bagay ay nakuha sa focus). Ang layunin ng lens ay upang mangolekta ng mas maraming liwanag mula sa isang celestial na bagay at bumuo ng isang maliit at malinaw na imahe ng bagay na ito na nakatutok.

Polish na astronomoXVIIsiglo, gumawa si Jan Hevelius ng mga teleskopyo na 50 metro ang haba. Para saan? Upang ang mga aberasyon ay hindi gaanong nakakaapekto, i.e. upang makuha ang pinakamalinaw at pinakawalang kulay na imahe ng isang celestial na bagay. Siyempre, ang pagtatrabaho sa naturang refractor ay napaka-inconvenient. Samakatuwid, si Hevelius, bagaman siya ay isang masipag na astronomo, ay hindi nakatuklas ng marami.

Kasunod nito, ang mga optiko ay may ideya na gumawa ng isang lens hindi mula sa isa, ngunit mula sa dalawang lente. Bukod dito, ang mga uri ng salamin at ang curvature ng kanilang mga ibabaw ay pinili sa paraang ang mga aberration ng isang lens ay pinigilan at ang mga aberration ng isa pang lens ay nabayaran.

Ito ay kung paano lumitaw ang isang kumplikadong lens. Agad na nabawasan ang laki ng mga refractor. Bakit gagawa ng mahabang teleskopyo kung ang isang mataas na kalidad na lens ay maaaring gawing mas maikli? Ito ang dahilan kung bakit ang mga teleskopyo ng mga bata ay may mga mahihirap na imahe - dahil gumagamit lamang sila ng isang lens bilang layunin. At kailangan mo ng hindi bababa sa dalawa. Ang isang lens ay nagkakahalaga ng mas mababa sa dalawa, kaya naman ang mga teleskopyo ng mga bata ay napakamura. Ngunit gayon pa man, kahit anong uri ng optical glass ang napili para sa mga lente, hindi posible na ganap na maiwasan ang chromatic aberration. Ito ang dahilan kung bakit ang mga refractor ay laging may maliit na asul na halo sa paligid ng imahe. Gayunpaman, sa pangkalahatan, ang mga refractor ay nagbibigay ng pinakamalinaw na larawan sa mga teleskopyo ng iba pang mga sistema.

Dapat kang pumili ng refractor kung plano mong obserbahan ang mga detalye ng celestial na bagay - mga bundok at crater sa Buwan, mga banda at ang Great Red Spot sa Jupiter, mga singsing ng Saturn, double star, globular star cluster, atbp. Ang mga maputla at malabong bagay - nebulae, galaxy, kometa - ay kailangang obserbahan sumasalamin sa teleskopyo.

Sa isang reflector, ang liwanag ay nakolekta hindi sa pamamagitan ng isang lens, ngunit sa pamamagitan ng isang malukong salamin ng isang tiyak na kurbada. Ang salamin ay mas madaling gawin kaysa sa isang lens dahil kailangan mo lamang buhangin ang isang ibabaw. Bilang karagdagan, ang mga lente ay nangangailangan ng espesyal na mataas na kalidad na salamin, ngunit ang anumang salamin ay angkop para sa mga salamin. Samakatuwid, ang mga reflector ay karaniwang mas mura kaysa sa mga refractor na may parehong diameter ng lens. Maraming mga mahilig sa astronomy ang gumagawa mismo ng magagandang reflector. Ang pangunahing bentahe ng isang reflector ay ang salamin ay hindi gumagawa ng chromatic aberration.Ang unang reflector sa kasaysayan ay nilikha ni Isaac Newton noongXVIIIsiglo. Ang Ingles na siyentipikong ito ang unang nakapansin na ang isang malukong salamin ay pantay na sumasalamin sa mga sinag ng lahat ng mga kulay at maaaring lumikha ng isang walang kulay na imahe. Binuo ni Newton ang optical system ng teleskopyo, na karaniwang tinatawag na Newtonian. Ang mga Newtonian system reflector ay ginagawa ngayon sa industriya sa maraming bansa sa buong mundo.

Ang pinakamalaking Newtonian system reflector saXVIIIsiglo ay itinayo ng Ingles na astronomo na si William Herschel. Ang diameter ng malukong salamin ay 122 cm, at ang haba ng tubo ng teleskopyo ay 12 metro. Siyempre, ang teleskopyo ay malamya, ngunit hindi na ito ang 50-meter refractor ni Hevelius. Sa kanyang teleskopyo, nakagawa si Herschel ng maraming kapansin-pansing pagtuklas. Isa sa pinakamahalaga ay ang pagtuklas ng planetang Uranus.

Tingnan natin ang landas ng mga sinag sa refractor at reflector system.

Sa isang refractor, ang ilaw ay dumadaan sa isang lens at direktang pumapasok sa eyepiece at pagkatapos ay sa mata ng nagmamasid. Sa isang reflector, ang liwanag ay sumasalamin mula sa isang malukong salamin at nakadirekta muna sa isang patag na salamin na naka-mount sa tuktok ng tubo bago pumasok sa eyepiece at mata. Kaya, ang reflector ay may dalawang salamin - isang malukong (pangunahing), ang isa pang flat (diagonal). Ang trabaho ng pangunahing salamin ay kapareho ng sa isang lens lens - upang mangolekta ng liwanag at bumuo ng isang maliit, matalas na imahe sa focus.

Ang isang flat (diagonal) na salamin ay sinusuportahan ng mga espesyal na braces (karaniwan ay mayroong 4 sa kanila) sa harap na bahagi ng pipe. Ngayon isipin: pumapasok ang liwanag sa tubo ng teleskopyo, ang bahagi ng liwanag ay naharang ng isang patag na salamin at mga stretch mark. Bilang isang resulta, mas kaunting liwanag ang nakakarating sa pangunahing malukong salamin kaysa sa maaaring maabot nito. Ito ay tinatawag na central shielding. Ang central shielding ay nagreresulta sa pagkawala ng linaw ng imahe.

Sa wakas, magkita tayo mga teleskopyo ng salamin-lens. Pinagsasama nila ang mga elemento ng parehong isang refractor at isang reflector. Mayroong parehong malukong salamin at isang lente sa harap ng tubo. Karaniwan, ang likod ng lens na ito ay pilak na tubog. Ang kulay-pilak na bilog na ito ay gumaganap ng papel ng isang karagdagang salamin. Ang landas ng mga light ray sa mga teleskopyo ng mirror-lens ay mas kumplikado. Ang liwanag ay dumadaan sa harap na lente, pagkatapos ay tumama sa malukong salamin, naaaninag mula rito, bumalik sa harap na lente, naaaninag mula sa pilak na bilog, bumalik sa malukong salamin at dumaan sa butas sa salamin na iyon. At pagkatapos lamang na ang liwanag ay pumapasok sa eyepiece at sa mata ng nagmamasid. Ang liwanag na pagkilos ng bagay sa loob ng tubo ay nagbabago ng direksyon nang tatlong beses. Ito ang dahilan kung bakit ang mga teleskopyo ng mirror-lens ay sobrang siksik. Kung mayroon kang maliit na espasyo sa iyong balkonahe, dapat kang pumili ng ganoong teleskopyo.

Mayroong ilang mga optical system ng mirror-lens telescope. Halimbawa, isang teleskopyo ng Maksutov, Schmidt, Cassegrain, Klevtsov system. Ang bawat isa sa mga optika na ito ay nalulutas sa sarili nitong paraan ang mga pangunahing disadvantages ng isang mirror-lens telescope. Ano ang mga pagkukulang na ito? Una, maraming optical surface. Bilangin natin: hindi bababa sa 6, at sa bawat isa sa kanila ang bahagi ng ilaw ay nawala (para sa iyong impormasyon, mayroong 4 sa kanila sa refractor at reflector). SAMaraming liwanag ang nawawala sa loob ng naturang teleskopyo. Kung ang isang refractor ay may kakayahang magpadala ng 92% ng liwanag na pumapasok dito mula sa isang celestial na bagay, pagkatapos ay 55% lamang ng liwanag ang dumadaan sa isang mirror-lens telescope. Sa madaling salita, ang mga bagay sa naturang teleskopyo ay lumilitaw na dimmer kumpara sa isang refractor na may parehong diameter ng lens. Samakatuwid, ang mga teleskopyo ng mirror-lens ay pinakamahusay na ginagamit para sa mga maliliwanag na bagay - ang Buwan at mga planeta. Ngunit, isinasaalang-alang ang central shielding dahil sa salamin sa harap na lens, kailangan nating aminin na ang kalinawan ng imahe ay mas mababa din kaysa sa isang refractor. Pangalawa,parehong ang lens at ang malukong salamin ay lumikha ng kanilang sariling mga aberration. Samakatuwid, ang isang de-kalidad na mirror-lens telescope ay medyo mahal.

Pagpapalaki ng teleskopyo. Upang mahanap ang magnification ng isang teleskopyo, kailangan mong hatiin ang focal length ng lens sa focal length ng eyepiece. Halimbawa, ang isang lens ay may focal length na 1 m (1,000 mm), habang mayroon kaming tatlong eyepiece na may focal length na 5 cm (50 mm), 2 cm (20 mm) at 1 cm (10 mm). Sa pamamagitan ng pagpapalit ng mga eyepieces na ito, nakakakuha tayo ng tatlong magnification:

Pakitandaan na kung kukunin natin ang focal length ng lens sa mm, kung gayon ang focal length ng eyepiece ay nasa mm din.

Tila na kung kukuha ka ng mas maikling-focus na eyepieces, maaari kang makakuha ng mas mataas na mga magnification. Halimbawa, ang isang eyepiece na may focal length na 1 mm ay magbibigay ng magnification na 1,000x gamit ang aming lens. Gayunpaman, napakahirap gumawa ng gayong eyepiece na may mataas na katumpakan, at hindi na kailangan. Para sa ground-based na mga obserbasyon, hindi posibleng gumamit ng magnification na higit sa 500 beses dahil sa interference ng atmospera. Kahit na itinakda mo ang magnification sa 500x, ang mga agos ng atmospera ay sumisira sa larawan nang labis na walang makikitang bago dito. Bilang isang patakaran, ang mga obserbasyon ay isinasagawa na may maximum na pagpapalaki ng 200-300 beses.

Sa kabila ng paggamit ng mataas na pagpapalaki, ang mga bituin ay parang mga tuldok pa rin sa isang teleskopyo . Ang dahilan ay ang napakalaking distansya ng mga bituin sa Earth. Gayunpaman, pinapayagan ka ng isang teleskopyo na makita ang mga bituin na hindi nakikita ng mata, dahil... nangongolekta ng mas maraming liwanag kaysa sa mata ng tao. Ang mga bituin sa isang teleskopyo ay lumilitaw na mas maliwanag, ang kanilang mga lilim ay mas nakikilala, at ang pagkutitap na dulot ng kapaligiran ng Earth ay mas kapansin-pansin.

Pinakamataas at pinakamababang kapaki-pakinabang na pagpapalaki ng teleskopyo. Ang isa sa mga layunin ng isang teleskopyo ay upang mangolekta ng mas maraming liwanag mula sa isang celestial object. Ang mas maraming liwanag na dumadaan sa lens ng teleskopyo, mas maliwanag ang bagay sa larangan ng view. Ito ay lalong mahalaga kapag nagmamasid sa mga malabo na bagay - nebulae, galaxy, kometa. Sa kasong ito, kinakailangan na ang lahat ng nakolektang liwanag ay pumasok sa mata ng nagmamasid.

Ang maximum na diameter ng pupil ng mata ng tao ay 6 mm. Kung ang sinag ng liwanag ay umuusbong mula sa eyepiece (ang tinatawag na lumabas na mag-aaral ) ay magiging mas malawak sa 6 mm, na nangangahulugan na ang ilan sa liwanag ay hindi papasok sa mata. Samakatuwid, kailangan mong gumamit ng eyepiece na nagbibigay ng exit pupil na hindi lalampas sa 6 mm. Sa kasong ito, ang teleskopyo ay magbibigay ng pinakamababang kapaki-pakinabang na magnification. Ito ay kinakalkula tulad nito: Ang diameter ng lens (sa mm) ay nahahati sa 6 mm. Halimbawa, kung ang diameter ng lens ay 120mm, ang pinakamababang magagamit na magnification ay magiging 20x. Hindi makatwiran na gumamit ng mas mababang pag-magnify sa teleskopyo na ito, dahil ang exit pupil ay magiging mas malaki sa 6 mm.

Tandaan ang pattern: Kung mas mababa ang magnification ng teleskopyo, mas malaki ang exit pupil (at vice versa).

Ang pinakamababang kapaki-pakinabang na pagpapalaki ng isang teleskopyo ay tinatawag din equipupillary, dahil ang exit pupil ng eyepiece ay tumutugma sa maximum na diameter ng pupil ng tao - 6 mm.

Upang mahanap ang maximum na magagamit na magnification ng isang teleskopyo, kailangan mong i-multiply ang diameter ng lens (sa mm) ng 1.5. Kung ang diameter ng lens ay 120 mm, pagkatapos ay nakakakuha kami ng maximum na kapaki-pakinabang na magnification ng 180 beses. Maaari kang makakuha ng mas mataas na magnification gamit ang teleskopyo na ito, ngunit ito ay magiging walang silbi, dahil hindi ihahayag ang mga bagong detalye dahil sa paglitaw ng mga pattern ng diffraction. Kapag nagmamasid sa mga dobleng bituin, minsan ginagamit ang isang magnification na katumbas ng dalawang beses ang diameter ng lens (sa mm).

Kaya, sa isang teleskopyo na may diameter na layunin na 120 mm, makatuwirang gumamit ng mga magnification mula 20 hanggang 180 beses.

May tinatawag na tumatagos na pagpapalaki. Ito ay pinaniniwalaan na kapag ginagamit ito, ang pinakamahusay na pagtagos ay nakakamit - ang pinakamahina na mga bituin na naa-access sa isang naibigay na teleskopyo ay makikita. Ang penetrating magnification ay ginagamit upang obserbahan ang mga kumpol ng bituin at mga planetary satellite. Upang mahanap ito, kailangan mong hatiin ang diameter ng lens (sa mm) ng 0.7.

Sa mga teleskopyo, kasama ang isang eyepiece, ang tinatawag na Barlow lens, na isang diverging lens. Kung ang isang Barlow lens ay doble (2x), pagkatapos ay tila pinapataas nito ang focal length ng lens ng 2 beses (isang 3x Barlow lens - ng 3 beses). Kung, halimbawa, ang lens ay may focal length na 1,000 mm, pagkatapos gamit ang isang 2x Barlow lens at isang eyepiece na may focal length na 10 mm makakakuha tayo ng magnification na 200x. Kaya, ang Barlow lens ay nagsisilbi upang mapataas ang paglaki. Siyempre, ang lens na ito ay nagpapakilala ng sarili nitong mga aberration sa pangkalahatang larawan, kaya kapag tinutukoy ang maliliit na detalye sa Buwan, Araw, at mga planeta, mas mabuting iwanan ang lens na ito.

Tingnan ang higit pang mga detalye

Ang isang teleskopyo na nilagyan para kunan ng larawan ang mga bagay na makalangit ay tinatawag astrograph. Sa halip na eyepiece, gumagamit ito ng radiation receiver (dati ito ay photographic plate, photographic film, ngayon ay charge-coupled na device). Ang light-sensitive na elemento ng radiation receiver ay matatagpuan sa focal point ng lens, upang ang isang maliit na imahe ng bagay ay nakunan. Ngayon, ang isang astrograph ay tiyak na ginagamit kasama ng isang computer.

Sir Isaac Newton (1643-1727) - Ingles na siyentipiko

Ang salamin na teleskopyo ng sikat na English explorer na si Isaac Newton ay hindi isa sa mga hindi mabibiling kayamanan na maaaring magdulot ng paghanga ng lahat. Ang teleskopyo ay isang siyentipikong instrumento. Ngunit ngayon ito ay isang hindi mabibili na relic dahil si Newton mismo ang gumawa nito. Sa kanyang tulong, pinayaman niya ang agham at ang buong sangkatauhan ng mga bagong kaalaman tungkol sa mga bituin at paggalaw ng liwanag. Ang siyentipikong data na nakuha niya ay hindi maaaring labis na tantiyahin.

Ang interes ni Newton sa paglikha ng mga instrumentong pang-agham kung saan maaaring isagawa ang pananaliksik ay lumitaw nang maaga mga taon ng paaralan. Noong bata pa siya, gusto niyang panoorin kung paano nagtatrabaho ang mga karpintero, kung paano sila nagtayo ng bahay, kung paano nila ginawa ang mga pakpak ng windmill, kung paano sila gumawa ng mga gulong para sa isang gilingan ng tubig. Hindi lang siya tumingin, kabisado niya, at nag-sketch sa bahay, na lumilikha ng pagkakahawig ng mga guhit, ayon sa kung saan siya ay gumawa ng mga gumaganang modelo ng wind at water mill. Ngunit hindi lang siya nangopya; ipinakilala niya ang isang tiyak na pagbabago sa bawat modelo.

Ang kanyang pagkahilig para sa pagmomolde ay napansin ng mga guro sa paaralan, at ang mga kamag-anak at kaibigan ng pamilya Newton ay nakakuha ng pansin dito. Isang araw gumawa siya ng isang orasan na gumagana sa ilalim ng presyon ng tubig na dumadaloy mula sa isang tangke. Nahulog siya sa funnel at pagkatapos ay pinaikot ang mga gulong. Sa sorpresa ng mga matatanda, gumawa siya ng isang maliit na gilingan para sa paggiling ng butil. Ang kanyang makina ay isang mouse na umiikot sa gulong. Nakamit niya ito hindi sa pamamagitan ng pagsasanay, ngunit sa likas na pagnanais ng daga na kumain, at nagsabit ng isang bag ng butil sa ibabaw nito.

Si Newton ay hindi isang imbentor. Hindi siya nag-imbento ng alinman sa mga device na ginawa niya. Kinuha niya ang mga handa, ngunit gumawa ng mga pagpapabuti sa bawat isa. Kailangan niya ng teleskopyo upang, sa pamamagitan ng pagmamasid sa mga bituin, matukoy ang mga katangian ng liwanag, malaman ang bilis nito, at malutas ang mga lihim ng uniberso.

Ang mga unang teleskopyo, o teleskopyo, ay lumitaw sa Holland noong ika-17 siglo, bagaman ang magnifying property ng concave mga lente ng salamin ay kilala noong 2500 BC. Noong 1610, ang Italyano na siyentipiko na si Galileo Galilei, gamit ang isang instrumento na kanyang dinisenyo, ay nagmamasid sa mga bituin at gumawa ng nakamamanghang konklusyon na ang Uniberso ay walang katapusan. Bago si Galileo, maraming natural na phenomena ang inilarawan sa haka-haka, bihirang batay sa mga eksperimento. Ngunit si Galileo ang unang gumawa ng konklusyon tungkol sa paggalaw ng mga bituin at ang kawalang-hanggan ng uniberso, batay sa mga obserbasyon sa pamamagitan ng teleskopyo. Siya ay inihambing kay Columbus, ang nakatuklas ng mga lupaing hindi pa kilalang dati. Ang kanyang mga aktibidad ay naging isang halimbawa na dapat sundin.

Sa Holland, Germany, at England, nagsimulang gumawa ng sariling teleskopyo ang mga siyentipiko. Hindi rin nakaligtas si Newton sa tuksong ito. Ang agham ng unibersidad sa Cambridge ay nangangailangan ng mga bagong instrumento, at ang 22-taong-gulang na estudyanteng si Newton ay nagsimulang lumikha ng kanyang sariling teleskopyo. Siya mismo ang nagpakintab ng lente. Ito ang pinakamahirap na trabaho. Sa kanyang "Lectures on Optics" inilarawan niya ang kakanyahan ng device na kanyang nilikha at ang mga kakayahan nito. Pagkalipas lamang ng ilang taon, naipatupad niya sa wakas ang kanyang mga ideya sa isang bagong teleskopyo.

Noong 1671, ang balita na sa Cambridge isang hindi kilalang batang imbentor ay lumikha ng isang espesyal na teleskopyo na may sumasalamin na spherical mirror, kung saan maaari kang mag-zoom in sa kalangitan at pagmasdan ang mga bituin, ay umabot sa London. Hiniling kay Newton na ipadala ang aparato sa kabisera. Nais nilang ipakita ang pagkilos nito sa harap ng monarko. Si Charles II ay nasa trono, kung saan ang England ay nakaranas ng kaunlaran sa ekonomiya. Ang teleskopyo ay maingat na sinuri ng mga pinakakilalang siyentipiko noong panahong iyon, na mga miyembro ng Royal Mathematical Society na nilikha noong 1662. At kinilala ng lahat ang malaking pakinabang ng teleskopyo na nilikha sa Cambridge. Sumang-ayon ang hari sa opinyon ng mga siyentipiko, at sa parehong taon, ang 29-taong-gulang na si Newton ay tinanggap bilang miyembro ng Royal Mathematical Society.