Каково общее устройство телескопа. Телескоп как устроен


Как устроен телескоп | Астрономия

Хотя в наше время используют главным образом гигантские астрономические инструменты, небольшие любительские телескопы и теперь позволяют получить немало полезных сведений.

Существуют две основные системы телескопов: линзовые (рефракторы) и зеркальные (рефлекторы).

Простейший телескоп-рефрактор состоит из объектива, представляющего собой двояковыпуклую линзу, и двояковыпуклого окуляра. Объектив собирает лучи, идущие от источника света, в точку, которая носит название фокус. В фокусе создается действительное изображение рассматриваемого объекта. Это изображение увеличивается с помощью окуляра.

Ход лучей в телескопе-рефракторе.

Телескоп позволяет решать две задачи. Первая заключается в том, чтобы с помощью объектива собрать свет далеких небесных тел. Чем больше площадь объектива, тем большее количество света он собирает.

Вторая задача - получить увеличенное изображение изучаемого объекта. Что это значит? В фокусе телескопа создается изображение светила, которое, разумеется, во много раз меньше самого светила. Но так как это изображение находится близко от наблюдателя, его можно рассматривать в окуляр под значительно большим углом, чем само светило невооруженным глазом.

Таким образом, увеличение телескопа - это отношение угла, под которым видно изображение объекта в окуляр, к углу, под которым этот объект можно было бы наблюдать невооруженным глазом. Чтобы вычислить увеличение, надо знать фокусные расстояния объектива и окуляра. Увеличение равно отношению фокусного расстояния объектива к фокусному расстоянию окуляра.

Используя различные окуляры, можно получать разные увеличения. При этом с ростом увеличения будет уменьшаться поле зрения телескопа. При 300-кратном увеличении на Луне можно различить значительно больше деталей, чем при 30-кратном. Однако в первом случае в поле зрения телескопа поместится гораздо меньший участок лунной поверхности.

Если наблюдаемый объект обладает заметными угловыми размерами (Солнце, Луна, планеты, кометы, туманности, галактики), то телескоп построит его протяженное изображение, позволяющее обнаружить такие детали, которые недоступны невооруженному глазу.

При наблюдениях звезд дело обстоит иначе. Даже ближайшие звезды столь далеки от нас, что при наблюдении в самые крупные телескопы, как уже было упомянуто выше, остаются точками. Таким образом, телескопы не увеличивают видимые размеры звезд, зато они во много раз повышают их видимый блеск.

В то же время, поскольку собственные размеры звезд весьма малы по сравнению с межзвездными расстояниями, телескоп увеличивает видимые расстояния между звездами, как бы отодвигая их друг от друга. Благодаря этому в ряде случаев с помощью телескопа удается раздельно наблюдать такие звезды, которые невооруженному глазу кажутся одиночными.

Линзовые объективы, применяемые в современных телескопах-рефракторах, представляют собой весьма сложные оптические системы. Дело в том, что простая двояковыпуклая линза обладает серьезными недостатками. Во-первых, световые лучи от небесного светила, которые проходят через нее, собираются не совсем в одной точке. Это так называемая сферическая аберрация. Из-за сферической аберрации нельзя получить протяженное изображение наблюдаемого объекта, одинаково резкое как в центре, так и на краях поля зрения. Если с помощью наводки добиться резкой видимости в центре, станут размытыми края; наоборот, если сделать резкими края - изображение в центре станет нечетким.

Второй недостаток - хроматическая аберрация. Она возникает вследствие того, что свет, излучаемый космическими источниками, состоит из различных цветных лучей, которые, проходя через объектив, преломляются неодинаково и собираются в разных точках оптической оси телескопа. Иными словами, у лучей каждого цвета образуется свой собственный фокус. В результате изображение наблюдаемого точечного объекта, например звезды, сильно искажается. Для борьбы с аберрациями линзовые объективы приходится делать составными, их изготовление требует колоссальной точности и связано с огромными трудностями.

Поэтому не случайно в современной астрономии наибольшее распространение получили телескопы, в которых роль объектива выполняет вогнутое зеркало. Первый такой телескоп был сконструирован и построен Исааком Ньютоном в 1668 году.

У телескопа-рефлектора фокус находится на пути падающих лучей, то есть между объективом и наблюдаемым объектом. И для того чтобы рассматривать изображение, создаваемое объективом, приходится между основным зеркалом и его фокусом помещать дополнительное зеркало, которое отклоняет отраженные объективом лучи и выводит полученное изображение либо в сторону, либо через отверстие в центре главного зеркала. В некоторых очень больших телескопах, например в шестиметровом, кабина наблюдателя располагается непосредственно внутри трубы.

Ход лучей в телескопе-рефлекторе (одна из возможных систем).

Телескопы-рефлекторы свободны от хроматической аберрации, так как при отражении от поверхности зеркала не происходит разложения света. Чтобы ликвидировать сферическую аберрацию, зеркалу-объективу придают так называемую параболическую форму. Параболическая поверхность обладает замечательным свойством - она сводит все лучи, падающие на нее параллельно оптической оси, в одну точку.

Расстояние от центра объектива до главного фокуса - точки пересечения параллельного пучка лучей, прошедших через линзовый объектив или отраженных зеркалом, называется главным фокусным расстоянием телескопа. А отношение диаметра объектива к его главному фокусному расстоянию - относительным отверстием объектива. У фотографических камер относительное отверстие обычно называют светосилой. Объективы со светосилой от 1:2 до 1:6 считаются светосильными, с их помощью можно фотографировать слабосветящиеся протяженные космические объекты - кометы, туманности, звездные поля. Светосила обычного среднего телескопа-рефрактора составляет около 1:15.

Возможности телескопа находятся в прямой зависимости от диаметра его объектива. Чем больше площадь объектива, тем более слабые звезды можно наблюдать с помощью данного телескопа. Так, телескоп с объективом, имеющим диаметр 80 мм, позволяет видеть звезды вплоть до 11-й звездной величины, а телескоп с диаметром объектива 760 мм - до 16,2 звездной величины.

astronom-us.ru

Общее устройство телескопа: краткий обзор

В настоящее время на полках магазинов можно обнаружить самые разные телескопы. Современные производители заботятся о своих клиентах и стараются совершенствовать каждую модель, постепенно устраняя недостатки каждой и них.

В целом подобные устройства все же устроены по одной похожей схеме. Что представляет собой общее устройство телескопа? Об этом далее.

Труба

Главная часть инструмента – это труба. В ней помещается объектив, в который далее попадают лучи света. Объективы встречаются сразу разных видов. Это рефлекторы, катадиоптрические объективы и рефракторы. У каждого вида есть свои плюсы и минусы, которые изучают пользователи перед покупкой и уже, опираясь на них, делают выбор.

Основные составляющие каждого телескопа: труба и окуляр

Помимо трубы в инструменте есть еще и искатель. Можно сказать, что это миниатюрная подзорная труба, которая соединяется с основной трубой. При этом наблюдается увеличение в 6-10 раз. Эта деталь устройства необходимо для предварительного наведения на объект наблюдения.

Окуляр

Еще одна важная часть любого телескопа – это окуляр. Именно через эту сменную деталь инструмента пользователь и ведет наблюдение. Чем короче данная часть, тем больше может быть увеличение, но при этом меньше угол зрения. Именно по этой причине лучше всего приобретать вместе с устройством сразу несколько разных окуляров. Например, с постоянным и переменным фокусом.

Монтировка, светофильтры и прочие детали

Монтировка также бывает нескольких типов. Как правило, телескоп укрепляется на треноге, которая имеет две поворотные оси. А есть еще и дополнительные «навески» на телескоп, которые стоит упомянуть. В первую очередь это светофильтры. Они необходимы астрономам для самых разных целей. Но для новичков приобретать их необязательно.

Правда, если пользователь планирует любоваться луной, то понадобится специальный лунный фильтр, который защитит глаза от слишком яркой картинки. Есть также особые фильтры, которые способны устранять мешающий свет городских фонарей, но стоят они довольно дорого. Чтобы рассматривать предметы в правильном положении, пригодятся также диагональные зеркала, которые, в зависимости от типа, способны отклонять лучи на 45 или 90 градусов.

Все эти составляющие можно обнаружить практически в каждом телескопе, независимо от его вида и итоговой стоимости.

comments powered by HyperComments

Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!

Просмотров записи: 3315

spacegid.com

Что такое телескоп? Виды, характеристики и назначение телескопов :: SYL.ru

Телескоп – это уникальный оптический прибор, предназначенный для наблюдения за небесными телами. Использование приборов позволяет рассмотреть самые разные объекты, не только те, которые располагаются недалеко от нас, но и те, которые находятся за тысячи световых лет от нашей планеты. Так что такое телескоп и кто его придумал?

Первый изобретатель

Телескопические устройства появились в семнадцатом веке. Однако по сей день ведутся дебаты, кто изобрел телескоп первым – Галилей или Липперсхей. Эти споры связаны с тем, что оба ученых примерно в одно время вели разработки оптических устройств.

В 1608 году Липперсхей разработал очки для знати, позволяющие видеть удаленные объекты вблизи. В это время велись военные переговоры. Армия быстро оценила пользу разработки и предложила Липперсхею не закреплять авторские права за устройством, а доработать его так, чтобы в него можно было бы смотреть двумя глазами. Ученый согласился.

Новую разработку ученого не удалось удержать втайне: сведения о ней были опубликованы в местных печатных изданиях. Журналисты того времени назвали прибор зрительной трубой. В ней использовалось две линзы, которые позволяли увеличить предметы и объекты. С 1609 года в Париже вовсю продавали трубы с трехкратным увеличением. С этого года какая-либо информация о Липперсхее исчезает из истории, а появляются сведения о другом ученом и его новых открытиях.

Телескоп Галилея

Примерно в те же годы итальянец Галилео занимался шлифовкой линз. В 1609 году он представил обществу новую разработку – телескоп с трехкратным увеличением. Телескоп Галилея имел более высокое качество изображения, чем трубы Липперсхея. Именно детище итальянского ученого получило название «телескоп».

В семнадцатом веке телескопы изготавливались голландскими учеными, но они имели низкое качество изображения. И только Галилею удалось разработать такую методику шлифовки линз, которая позволила увеличить четко объекты. Он смог получить двадцатикратное увеличение, что было в те времена настоящим прорывом в науке. Исходя из этого невозможно сказать, кто изобрел телескоп: если по официальной версии, то именно Галилео представил миру устройство, которое он назвал телескопом, а если смотреть по версии разработки оптического прибора для увеличения объектов, то первым был Липперсхей.

Первые наблюдения за небом

После появления первого телескопа были сделаны уникальные открытия. Галилео применил свою разработку для отслеживания небесных тел. Он первым увидел и зарисовал лунные кратеры, пятна на Солнце, а также рассмотрел звезды Млечного Пути, спутники Юпитера. Телескоп Галилея дал возможность увидеть кольца у Сатурна. К сведению, в мире до сих пор есть телескоп, работающий по тому же принципу, что и устройство Галилея. Он находится в Йоркской обсерватории. Аппарат имеет диаметр 102 сантиметра и исправно служит ученым для отслеживания небесных тел.

Современные телескопы

На протяжении столетий ученые постоянно изменяли устройства телескопов, разрабатывали новые модели, улучшали кратность увеличения. В результате удалось создать малые и большие телескопы, имеющие разное назначение.

Малые обычно применяют для домашних наблюдений за космическими объектами, а также для наблюдения за близкими космическими телами. Большие аппараты позволяют рассмотреть и сделать снимки небесных тел, расположенных в тысячах световых лет от Земли.

Виды телескопов

Существует несколько разновидностей телескопов:

  1. Зеркальные.
  2. Линзовые.
  3. Катадиоптрические.

К линзовым относят рефракторы Галилея. К зеркальным относят устройства рефлекторного типа. А что такое телескоп катадиоптрический? Это уникальная современная разработка, в которой сочетается линзовый и зеркальный прибор.

Линзовые телескопы

Телескопы в астрономии играют важную роль: они позволяют видеть кометы, планеты, звезды и другие космические объекты. Одними из первых разработок были линзовые аппараты.

В каждом телескопе есть линза. Это главная деталь любого устройства. Она преломляет лучи света и собирает их в точке, под названием фокус. Именно в ней строится изображение объекта. Чтобы рассмотреть картинку, используют окуляр.

Линза размещается таким образом, чтобы окуляр и фокус совпадали. В современных моделях для удобного наблюдения в телескоп применяют подвижные окуляры. Они помогают настроить резкость изображения.

Все телескопы обладают аберрацией – искажением рассматриваемого объекта. Линзовые телескопы имеют несколько искажений: хроматическую (искажаются красные и синие лучи) и сферическую аберрацию.

Зеркальные модели

Зеркальные телескопы называют рефлекторами. На них устанавливается сферическое зеркало, которое собирает световой пучок и отражает его с помощью зеркала на окуляр. Для зеркальных моделей не характерна хроматическая аберрация, так как свет не преломляется. Однако у зеркальных приборов выражена сферическая аберрация, которая ограничивает поле зрения телескопа.

В графических телескопах используются сложные конструкции, зеркала со сложными поверхностями, отличающиеся от сферических.

Несмотря на сложность конструкции, зеркальные модели легче разрабатывать, чем линзовые аналоги. Поэтому данный вид более распространен. Самый большой диаметр телескопа зеркального типа составляет более семнадцати метров. На территории России самый большой аппарат имеет диаметр шесть метров. На протяжении многих лет он считался самым большим в мире.

Характеристики телескопов

Многие покупают оптические аппараты для наблюдений за космическими телами. При выборе устройства важно знать не только то, что такое телескоп, но и то, какими характеристиками он обладает.

  1. Увеличение. Фокусное расстояние окуляра и объекта – это кратность увеличения телескопа. Если фокусное расстояние объектива два метра, а у окуляра - пять сантиметров, то такое устройство будет обладать сорокакратным увеличением. Если окуляр заменить, то увеличение будет другим.
  2. Разрешение. Как известно, свету свойственны преломление и дифракция. В идеале любое изображение звезды выглядит как диск с несколькими концентрическими кольцами, называемыми дифракционными. Размеры дисков ограничены только возможностями телескопа.

Телескопы без глаз

А что такое телескоп без глаза, для чего его используют? Как известно, у каждого человека глаза воспринимают изображение по-разному. Один глаз может видеть больше, а другой – меньше. Чтобы ученые смогли рассмотреть все, что им необходимо увидеть, применяют телескопы без глаз. Эти аппараты передают картинку на экраны мониторов, через которые каждый видит изображение именно таким, какое оно есть, без искажений. Для малых телескопов с этой целью разработаны камеры, подключаемые к аппаратам и снимающие небо.

Самыми современными методами видения космоса стало использование ПЗС камер. Это особые светочувствительные микросхемы, которые собирают информацию с телескопа и передают ее на ЭВМ. Получаемые с них данные настолько четкие, что невозможно представить, какими еще устройствами можно было бы получить такие сведения. Ведь глаз людей не может различать все оттенки с такой высокой четкостью, как это делают современные камеры.

Для измерения расстояний между звездами и другими объектами пользуются специальными приборами – спектрографами. Их подключают к телескопам.

Современный астрономический телескоп – это не одно устройство, а сразу несколько. Получаемые данные с нескольких аппаратов обрабатываются и выводятся на мониторы в виде изображений. Причем после обработки ученые получают изображения очень высокой четкости. Увидеть глазами в телескоп такие же четкие изображения космоса невозможно.

Радиотелескопы

Астрономы для своих научных разработок используют огромные радиотелескопы. Чаще всего они выглядят как огромные металлические чаши с параболической формой. Антенны собирают получаемый сигнал и обрабатывают получаемую информацию в изображения. Радиотелескопы могут принимать только одну волну сигналов.

Инфракрасные модели

Ярким примером инфракрасного телескопа является аппарат имени Хаббла, хотя он может быть одновременно и оптическим. Во многом конструкция инфракрасных телескопов схожа с конструкцией оптических зеркальных моделей. Тепловые лучи отражаются обычным телескопическим объективом и фокусируются в одной точке, где находится прибор, измеряющий тепло. Полученные тепловые лучи пропускаются через тепловые фильтры. Только после этого происходит фотографирование.

Ультрафиолетовые телескопы

При фотографировании фотопленка может засвечиваться ультрафиолетовыми лучами. В некоторой части ультрафиолетового диапазона возможно принимать изображения без обработки и засвечивания. А в некоторых случаях необходимо, чтобы лучи света прошли через специальную конструкцию – фильтр. Их использование помогает выделить излучение определенных участков.

Существуют и другие виды телескопов, каждый из которых имеет свое назначение и особые характеристики. Это такие модели, как рентгеновские, гамма-телескопы. По своему назначению все существующие модели можно разделить на любительские и профессиональные. И это далеко не вся классификация аппаратов для отслеживания небесных тел.

www.syl.ru

Как устроен телескоп

Хотя в наше время используют главным образом гигантские астрономические инструменты, небольшие любительские телескопы и теперь позволяют получить немало полезных сведений.

Существуют две основные системы телескопов: линзовые (рефракторы) и зеркальные (рефлекторы).

Простейший телескоп-рефрактор состоит из объектива, представляющего собой двояковыпуклую линзу, и двояковыпуклого окуляра. Объектив собирает лучи, идущие от источника света, в точку, которая носит название фокус. В фокусе создается действительное изображение рассматриваемого объекта. Это изображение увеличивается с помощью окуляра.

Ход лучей в телескопе-рефракторе.

Телескоп позволяет решать две задачи. Первая заключается в том, чтобы с помощью объектива собрать свет далеких небесных тел. Чем больше площадь объектива, тем большее количество света он собирает.

Вторая задача - получить увеличенное изображение изучаемого объекта. Что это значит? В фокусе телескопа создается изображение светила, которое, разумеется, во много раз меньше самого светила. Но так как это изображение находится близко от наблюдателя, его можно рассматривать в окуляр под значительно большим углом, чем само светило невооруженным глазом.

Таким образом, увеличение телескопа - это отношение угла, под которым видно изображение объекта в окуляр, к углу, под которым этот объект можно было бы наблюдать невооруженным глазом. Чтобы вычислить увеличение, надо знать фокусные расстояния объектива и окуляра. Увеличение равно отношению фокусного расстояния объектива к фокусному расстоянию окуляра.

Используя различные окуляры, можно получать разные увеличения. При этом с ростом увеличения будет уменьшаться поле зрения телескопа. При 300-кратном увеличении на Луне можно различить значительно больше деталей, чем при 30-кратном. Однако в первом случае в поле зрения телескопа поместится гораздо меньший участок лунной поверхности.

Если наблюдаемый объект обладает заметными угловыми размерами (Солнце, Луна, планеты, кометы, туманности, галактики), то телескоп построит его протяженное изображение, позволяющее обнаружить такие детали, которые недоступны невооруженному глазу.

При наблюдениях звезд дело обстоит иначе. Даже ближайшие звезды столь далеки от нас, что при наблюдении в самые крупные телескопы, как уже было упомянуто выше, остаются точками. Таким образом, телескопы не увеличивают видимые размеры звезд, зато они во много раз повышают их видимый блеск.

В то же время, поскольку собственные размеры звезд весьма малы по сравнению с межзвездными расстояниями, телескоп увеличивает видимые расстояния между звездами, как бы отодвигая их друг от друга. Благодаря этому в ряде случаев с помощью телескопа удается раздельно наблюдать такие звезды, которые невооруженному глазу кажутся одиночными.

Линзовые объективы, применяемые в современных телескопах-рефракторах, представляют собой весьма сложные оптические системы. Дело в том, что простая двояковыпуклая линза обладает серьезными недостатками. Во-первых, световые лучи от небесного светила, которые проходят через нее, собираются не совсем в одной точке. Это так называемая сферическая аберрация. Из-за сферической аберрации нельзя получить протяженное изображение наблюдаемого объекта, одинаково резкое как в центре, так и на краях поля зрения. Если с помощью наводки добиться резкой видимости в центре, станут размытыми края; наоборот, если сделать резкими края - изображение в центре станет нечетким.

Второй недостаток - хроматическая аберрация. Она возникает вследствие того, что свет, излучаемый космическими источниками, состоит из различных цветных лучей, которые, проходя через объектив, преломляются неодинаково и собираются в разных точках оптической оси телескопа. Иными словами, у лучей каждого цвета образуется свой собственный фокус. В результате изображение наблюдаемого точечного объекта, например звезды, сильно искажается. Для борьбы с аберрациями линзовые объективы приходится делать составными, их изготовление требует колоссальной точности и связано с огромными трудностями.

Поэтому не случайно в современной астрономии наибольшее распространение получили телескопы, в которых роль объектива выполняет вогнутое зеркало. Первый такой телескоп был сконструирован и построен Исааком Ньютоном в 1668 году.

У телескопа-рефлектора фокус находится на пути падающих лучей, то есть между объективом и наблюдаемым объектом. И для того чтобы рассматривать изображение, создаваемое объективом, приходится между основным зеркалом и его фокусом помещать дополнительное зеркало, которое отклоняет отраженные объективом лучи и выводит полученное изображение либо в сторону, либо через отверстие в центре главного зеркала. В некоторых очень больших телескопах, например в шестиметровом, кабина наблюдателя располагается непосредственно внутри трубы.

Ход лучей в телескопе-рефлекторе (одна из возможных систем).

Телескопы-рефлекторы свободны от хроматической аберрации, так как при отражении от поверхности зеркала не происходит разложения света. Чтобы ликвидировать сферическую аберрацию, зеркалу-объективу придают так называемую параболическую форму. Параболическая поверхность обладает замечательным свойством - она сводит все лучи, падающие на нее параллельно оптической оси, в одну точку.

Расстояние от центра объектива до главного фокуса - точки пересечения параллельного пучка лучей, прошедших через линзовый объектив или отраженных зеркалом, называется главным фокусным расстоянием телескопа. А отношение диаметра объектива к его главному фокусному расстоянию - относительным отверстием объектива. У фотографических камер относительное отверстие обычно называют светосилой. Объективы со светосилой от 1:2 до 1:6 считаются светосильными, с их помощью можно фотографировать слабосветящиеся протяженные космические объекты - кометы, туманности, звездные поля. Светосила обычного среднего телескопа-рефрактора составляет около 1:15.

Возможности телескопа находятся в прямой зависимости от диаметра его объектива. Чем больше площадь объектива, тем более слабые звезды можно наблюдать с помощью данного телескопа. Так, телескоп с объективом, имеющим диаметр 80 мм, позволяет видеть звезды вплоть до 11-й звездной величины, а телескоп с диаметром объектива 760 мм - до 16,2 звездной величины.

Tags: инструменты астрономателескопПриглашение к звездам: Инструменты астронома

subscribe.ru

Как устроен телескоп? - Земля и Вселенная - За пределами школы - Детям

Оптические телескопы бывают двух видов — линзовые, или рефракторы, и зеркальные, или рефлекторы. У рефракторов объектив, собирающий световые лучи, изготовлен из стеклянных линз, а у рефлекторов объективом служит вогнутое зеркало.

При наблюдениях Солнца необходимо укрепить перед объективом очень темный светофильтр (темное стекло), иначе сконцентрированный телескопом солнечный свет мгновенно обожжет глаза.

Бывают телескопы, у которых комбинируются зеркала и линзы, их называют менисковыми. Ученые, инженеры, конструкторы постоянно совершенствуют оптические телескопы, чтобы свести к минимуму все искажения, которые неизбежно возникают при отражении лучей от поверхности зеркала и при преломлении в линзах.

Объектив собирает свет от светила и создаваемого изображения, которое через окуляр попадает на сетчатку глаза человека. Собираемая телескопом световая энергия зависит от размеров объектива. Чем больше площадь поверхности, тем более слабые светящиеся объекты можно наблюдать в телескоп.

Чтобы изучать слабые небесные светила, приходится делать линзовые объективы громадных размеров. Изготовление больших линз и крупных зеркал требует колоссального труда.

В настоящее время визуальные наблюдения в большие оптические телескопы почти не проводятся, т.е. не глаз наблюдателя является уловителем излучения небесных тел — световое излучение воспринимается фотопленками, фотопластинками (в кассетах), фотоэлементами, спектральными аппаратами, счетчиками фотонов (частиц света) и другими современными приемниками энергии.

Все большие оптические телескопы смонтированы на специальных установках, в башнях, покрытых куполами с открывающимися створками, и во время наблюдения медленно поворачиваются в направлении суточного вращения неба с той же скоростью (15° за один час), что позволяет проводить длительные экспозиции (наблюдения с помощью приборов). Контроль за равномерным поворотом телескопа и слежение за наблюдаемым небесным светилом осуществляются с помощью электронной системы управления. Подобными телескопами оснащены крупнейшие обсерватории мира.

Охотники за кометами (I)

Великий астроном Кеплер считал, что комет так же много, как рыб в воде. Не станем оспаривать этот тезис. Ведь есть же далеко за пределами нашей Солнечной системы кометное облако Оорта, где «хвостатые звезды» собрались в «косяк». Согласно одной из гипотез, оттуда они иногда «заплывают» в наши края и мы можем их наблюдать на небосводе. Как…

Самый величественный каньон мира

По территории нескодьких американских штатов — Юта, Аризона, Невада и Калифорния — течет река Колорадо. Она уникальна тем, что движется по дну созданного ею самой несколько миллионов лет назад гигантского каньона, равного которому нет на всей планете. Наиболее яркое представление о грандиозности этого чуда природы можно получить во время полета по туристскому маршруту из аэропорта…

Мир и пространство

Мир, в котором мы живем, огромен, необозрим. Пространству нет ни начала, ни конца, оно беспредельно. Если представить себе ракетный корабль с неисчерпаемыми запасами энергии, то можно легко вообразить, что ты летишь в любой конец Вселенной, к какой-то самой далекой звезде. И что же дальше? А дальше — такое же беспредельное пространство. Астрономия — наука об…

Как на небе появился рак?

Созвездие Рака — одно из самых малозаметных зодиакальных созвездий. История его очень интересна. Существует несколько довольно экзотических объяснений происхождения названия этого созвездия. Так, например, всерьез утверждалось, что египтяне поместили в эту область неба Рака как символ разрушения и смерти, потому что это животное питается падалью. Рак движется хвостом вперед. Около двух тысяч лет назад в…

Когда бывают лунные затмения?

Когда наступает полнолуние, Луна проходит от Земли в стороне, противоположной Солнцу, и может попасть в тень, отбрасываемую земным шаром. Тогда мы можем наблюдать лунное затмение, правда, не каждое полнолуние. Луна не исчезает совершенно, как Солнце во время солнечного затмения, а бывает слабо видной. Происходит это потому, что часть солнечных лучей проходит сквозь земную атмосферу, преломляется…

Уран – планета, открытая в телескоп

Английский ученый В. Гершель, наблюдая звезды в телескоп, заметил, что одна из них перемещается. Он сделал вывод, что это планета, далекая, непознанная, загадочная. Оказалось, что ее расстояние до Солнца 2869 млн. км, почти в 20 раз больше, чем от Земли, и она совершает полный оборот за 84 года. Дальнейшие наблюдения показали, что Уран — особенная…

Одинаковые ли пути совершают звезды по небу?

Наблюдая за движением звезд, мы заметим, что звезды в восточной, части неба, т.е. слева от небесного меридиана, поднимаются над горизонтом. Пройдя через небесный меридиан и попав в западную часть неба, они начинают опускаться к горизонту. Значит, когда они проходили через небесный меридиан, то в этот момент достигли своей наибольшей высоты над горизонтом. Астрономы называют наивысшее…

Особенности профессии космонавта

Начало новой профессии на Земле было полажено полетом первого космонавта планеты Ю.А.Гагарина. Космонавтика развивается стремительно. Если в первые два десятилетия космической эры на орбитах побывало около ста человек, то на рубеже грядущего века “населеннее космоса, возможно, будет насчитывать уже тысячи косможителей и профессия космонавта станет массовой. Мы уже привыкли к космическим стартам, можем смотреть их…

Что такое атмосфера?

Воздушной “шубой” нашей Земли называют атмосферу. Без нее жизнь на Земле невозможна. На тех планетах, где нет атмосферы, нет жизни. Атмосфера защищает планету от переохлаждения и перегрева. Бесит она 5 миллионов миллиардов тонн. Ее кислородом мы дышим, углекислый газ поглощают растения. “Шуба” оберегает все живые существа от губительного града космических осколков, которые сгорают на пути…

Как образовались и действуют вулканы?

Земная кора — внешний слой Земного шара, та поверхность, на которой мы живем, — состоит примерно из 20 больших и малых плит, которые называются тектоническими. Плиты имеют толщину от 60 до 100 километров и как бы плавают на поверхности вязкого, пастообразного расплавленного вещества, которое называется магма. Слово “магма” и переводится с греческого как “тесто” или…

www.poznovatelno.ru

Как работают телескопы? | Космос и Астрономия

Основное предназначение телескопа не увеличивать, как полагают многие, а собирать свет. Чем больше собирающий элемент телескопа, независимо от того линза это или зеркало, тем больше света он собирает. Важно, что именно количество собранного света определяет степень детализации изображения – удаленного ландшафта или колец Сатурна – видимого через телескоп. Хотя увеличение тоже немаловажный фактор, но оно не оказывает влияния на деталированность видимого в телескоп. Пример: Два телескопа, один с диаметром объектива (апертурой) 5 см и другой с диаметром объектива 10 см, сфокусированы на планету Юпитер. Оба телескопа работают с увеличением в 100 раз (обозначается 100Х). В 5 см телескоп самые широкие облачные пояса Юпитера будут видны отчетливо, но в 10 см телескоп эти же пояса видны с большей структурностью и цветом и становятся видны меньшие пояса, неразличимые в инструмент меньшего диаметра. Именно преимущество больших телескопов в объемах собираемого света позволяет им давать больше деталей, больше информации глазу, чем это возможно с меньшим инструментом, не взирая на применяемые увеличения.

Типы телескоповВсе телескопы можно разделить на три класса:

В телескопах-рефракторах (а) свет собирается 2х-линзовым объективом и фокусируется в точке F. Телескоп-рефлектор же (b) использует для этой цели вогнутое зеркало. В зеркально-линзовых, или катадиоптрических, телескопах (с) применяется сочетание линз и зеркал, что позволяет применять более короткие и портативные трубы. Все телескопы используют окуляр (расположенный за точкой фокуса F) для увеличения изображения, сформированного основной оптической системой.

Телескопы-рефракторы – используют линзовый объектив как основной светособирающий элемент. Все рефракторы Meade, вне зависимости от модели и апертуры, используют ахроматический (2х-элементный) объектив для того чтобы практически свести на нет хроматическую аберрацию (эффект окрашивания изображения), которая возникает при прохождении света сквозь линзы.

Пример: Meade NG 60/700.

Телескопы-рефлекторы – используют вогнутое первичное зеркало, чтобы собирать свет и формировать изображение. В рефлекторе Ньютона свет отражается маленьким плоским вторичным зеркалом к боковой поверхности оптической трубы, где можно наблюдать изображение.

Пример: Meade DS-2114AT.

Зеркально-линзовые (катадиоптрические) телескопы – используют вместе и линзы и зеркала, что дает оптическую конструкцию позволяющую добиться отличного разрешения и качества изображения, при этом используя сверх-короткие, ультра-портативные оптические трубы.

Пример: Meade ETX

Окуляр

Окуляры с различным фокусным расстоянием используются для получения разного увеличения.

Назначение окуляра (состоящего из двух и более линз смонтированных в металлической трубке) – увеличивать изображение, формируемое основной оптикой телескопа (объективом, первичным зеркалом или комбинацией линз и зеркал). Окуляры производятся в широком диапазоне оптических конструкций, посадочных диаметров и фокусных расстояний. Именно фокусное расстояние окуляра в сочетании с фокусным расстоянием телескопа определяет рабочее увеличение. (см. Как вычислить увеличение) Фокусные расстояния окуляров обычно лежат в пределах от 4 мм (сильные увеличения) до 40 мм (слабые увеличения). Заметьте, что оптический тип окуляра (MA: Модифицированный ахроматический; PL: Plossl: SP: Super Plossl) не влияет на увеличение, но от него зависят диаметр поля окуляра, цветовую коррекцию изображения, его общую резкость.

Линзы Барлоу

Будучи помещенной перед окуляром, линза Барлоу увеличивает фокусное расстояние телескопа. 2x линза Барлоу увеличивает фокусное расстояние телескопа в 2 раза, тем самым удваивая увеличение любого телескопа, используемого с ней.

Диагональные зеркала, оборачивающие призмы и искатели

Диагональное зеркало отражает свет под углом в 90° для комфортного наблюдения; широкоугольный искатель облегчает поиск объектов.

В зависимости от модели телескопа с ним поставляется широкий ассортимент аксессуаров либо в качестве стандартного, либо в качестве дополнительного оборудования.

Диагональные зеркала (а также диагональные призмы): позволяют занять более комфортное положение при наблюдениях объектов возле зенита. Диагональное зеркало отражает свет под прямым углом к основной трубе телескопа. Все рефракторы и зеркально-линзовые телескопы Meade имеют для этой цели диагональное зеркало или призму. Пример: Model 230 и Model 203SC/500.

Искатели: большинство телескопов имеют очень узкое поле зрения, поэтому нахождение и центрирование объекта в поле телескопа достаточно проблематично без использования искателя. Искатель – это маленький телескоп с малым увеличением и широким полем зрения, обычно снабженные перекрестием для более легкого наведения на объект. Если искатель настроен соосно основной трубе телескопа, то объекты, отцентрированные в искатель, окажутся внутри поля зрения телескопа.

Оборачивающие призмы

45° оборачивающая призма (показанная прикрепленной к Meade ETX Astro Telescope) позволяет получить корректно ориентированное изображение для наземных наблюдений).

Оборачивающие призмы: изображение в телескопе (без диагонального зеркала) для астрономических наблюдений повернуто «вверх ногами» и зеркально отражено. Такая ориентация изображения не мешает при астрономических наблюдениях, но при наземных наблюдений нормальная ориентация изображения более желательна. 45° оборачивающие призмы Meade позволяют ориентировать изображение нормально и к тому же позволяют вести комфортное наблюдение под углом 45° к основной трубе телескопа.

Монтировки телескопов

Монтировка телескопа позволяет наблюдателю отслеживать объекты в поле телескопа.

Монтировки бывают следующих типов:

Альт-азимутальные монтировки: простейший тип монтировок. Позволяет перемещать телескоп вверх-вниз (по вертикали или высоте) и слева-направо (по горизонтали или азимуту). Такие монтировки позволяют следить за объектом простыми перемещениями по горизонтали и вертикали. Система точного позиционирования, часто управляемая посредством гибких поводков, дает наблюдателю возможность выполнять эти движения более точно. Из за своей простоты и низкой стоимости этот тип монтировок широко распространен. Пример: Meade ETX.

Экваториальные монтировки: с точки зрения астрономии задача монтировки – компенсировать эффект вращения Земли и позволить наблюдателю вести Луну, планеты и звезды. Эта задача легче решается с помощью экваториальной монтировки, которая применяется в более совершенных моделях телескопов. Путем совмещения одной из осей монтировки с осью вращения Земли (простым процессом, который заключается в направлении одной из осей телескопа на Полярную звезду) наблюдатель получает возможность вести астрономический объект поворотом вокруг только одной оси, вместо двух одновременных перемещений, требуемых при использовании альт-азимутальной монтировки. Если к экваториальной монтировке прикрепить маленький двигатель, то ведение можно осуществлять автоматически. Такие системы часового ведения доступны для большинства телескопов Meade на экваториальной монтировке. Пример: Meade LXD.

Компьютер 8″ телескопа LX200 способен автоматически находить более 64000 объектов

Монтировки с компьютерным управлением: В 1992 году фирма Meade объявила о создании новой концепции монтировки, которая вскоре стала самой продаваемой в мире среди астрономов-любителей. Система компьютерного управления телескопа Meade LX200 позволила поместить телескоп на альт-азимутальную монтировку, в то время как двигатели на обеих осях, управляемые встроенным микропроцессором, ведут объект исключительно точно. Более того, система LX200 позволяет наблюдателю ввести номер объекта из каталога, или его небесные координаты, нажать кнопку GO TO и наблюдать как телескоп автоматически найдет объект на небе и отцентрирует его в своем поле зрения.

Разрешение, разрешающая способность и дифракционные изображения.

Эти термины являются базовой частью жаргона, связанного с оптикой и телескопами, жаргона который способен понять даже самый неопытный владелец телескопа.

Разрешение – это качественное выражение того, насколько много деталей вы увидите в данный телескоп.

Телескоп считается имеющим высокое разрешение, если он изготовлен по оптическим стандартам, позволяющим добиться уровня детализации соответствующего апертуре и оптической конструкции инструмента.

Дифракционное изображение звезды: при больших увеличениях даже в идеальный телескоп звезда будет выглядеть диском, окруженным несколькими световыми кругами

Звезды (в противоположность к примеру Луне, планетам или наземным объектам) являются наиболее сложными объектами для фокусировки и отображения, потому что они являются точечными источниками света. С точки зрения астрономии звезды – это световое излучение, удаленное на бесконечное расстояние или точка. Однако телескоп отображает звезду не как точку, а как диск имеющий конкретные размеры. Другими словами, хотя природа и посылает точечный световой луч в телескоп, наблюдатель видит в него не точку, а маленький диск, называемый кружком Эйри, окруженный слабыми световыми кольцами. Такое изображение звезды, состоящее из диска Эйри и окружающих его световых колец, называется дифракционной картиной. Принцип дифракционного изображения позволяет оценивать качество оптики телескопа.

Разрешающая способность – это способность телескопа разделять две близко расположенные звезды

Одной из этих оценок является способность телескопа четко разделять две звезды, расположенные рядом. Чем больше апертура телескопа (диаметр объектива), тем лучше его способность показывать две близко расположенные звезды как разные, а не одну. Эта способность называется разрешающей способностью инструмента и она зависит от диаметра объектива, а не от увеличения. Если качество оптики телескопа позволяет достичь максимальной разрешающей способности теоретически возможной при данной апертуре, то качество изображения телескопа называют дифракционным.

http://www.astrolab.ru/cgi-bin/manager.cgi?id=19&num=1454

world.sponli.com

Как устроен телескоп? | Ответ здесь

Телескоп это прибор, созданный с целью наблюдения за звездами и другими космическими объектами. Самый первый телескоп был создан ученым Галилеем в начале семнадцатого века, он, используя созданные годом раньше первые подборные трубы и линзы, создал первый телескоп.

Сейчас телескопы подразделяются на три основных типа, это радиотелескопы, рентгеновские, и оптические. Последние доступны каждому, кто интересуется звездами, планетами и вообще космосом. Оптические телескопы делятся на два основных типа это состоящий из линз, именуемые телескопами рефракторного типа. И телескопы, состоящие из системы зеркал, и линз называемые рефлекторами. Как устроен телескоп – один из основных принципов работы любого телескопа это собирание света от источника, и его преломление и увеличения. Телескопы изготовленные по системе рефракторов состоят из системы линз, в начале телескопа установлена линза или система линз. Линзы склеиваются между собой, чтобы добиться при небольшом диаметре отличного качества изображения. Дополнительно линзы покрываются тончащей пленкой, увеличивающие светопропускание. На противоположном конце телескопа, устанавливается окуляр, в который собирается свет от объектива.

Телескопы рефлектор может в диаметре иметь очень большие размеры, наиболее крупные телескопы имеют диметр главного зеркала шесть метров. В основном в классическом телескопе рефлекторе зеркало устанавливается в задней его части, оно имеете параболическую или сферическую форму, и свет от него собирается в передней части телескопа, где установлено малое зеркало, которое отображает свет в объектив. Такая конструкция телескопа является классической. Другие телескопы это системы, с разнообразно установленными зеркалами, как главными, так и вспомогательными. Основное зеркало может быть как цельным, так и с отверстием в центре. А вспомогательное зеркало может быть как сферическим, так и вогнутым.

Все телескопы, имеющие трубу изнутри выкрашены в черный цвет, это сделано для того чтобы избежать отраженного света.

questione.ru