Hlavné časti v ďalekohľade súobjektív a okulár. Šošovka je nasmerovaná na objekt, ktorý chcú pozorovať, a pozerajú sa okom do okuláru.
Existujú tri hlavné typy optické systémy teleskopy - refraktor (so šošovkovým objektívom), reflektor (so zrkadlovou šošovkou) a zrkadlovo-šošovkový ďalekohľad.
Refraktor teleskopu má šošovku pred tubusom ako objektív. Čím väčší je priemer šošovky, tým jasnejšie sa nebeský objekt javí v zornom poli, tým slabší je objekt v tomto ďalekohľade vidieť. Refraktorová šošovka spravidla nie je jedna šošovka, ale sústava šošoviek. Sú vyrobené z rôznych druhov skla a zlepené špeciálnym lepidlom. Toto sa robí s cieľom znížiť skreslenie obrazu. Tieto deformácie sa nazývajú aberácie. Každý objektív má aberácie.Hlavnými sú sférická aberácia a chromatická aberácia.
Sférická aberácia je, keď okraje šošovky vychyľujú svetelné lúče viac ako stred. Inými slovami, lúče svetla prechádzajúce cez šošovku sa nezbiehajú na jednom mieste. A pre nás je veľmi dôležité, aby sa lúče zbiehali v jednom bode. Koniec koncov, jasnosť obrazu závisí od toho. Ale stále je to polovica problémov. Viete, že biele svetlo je zložené – zahŕňa lúče všetkých farieb dúhy. To sa dá ľahko overiť skleneným hranolom. Nasmerujme naň úzky lúč bieleho svetla. Uvidíme, že biely lúč sa po prvé rozloží na niekoľko farebných lúčov a po druhé sa bude lámať, t.j. zmení smer. Ale najdôležitejšie je, že lúče iná farba sa lámu inak - červené sa odchyľujú menej a modré viac. Objektív je tiež akýmsi hranolom. A zaostruje lúče rôznych farieb nerovnomerne - modré smerujú k bodu bližšie k šošovke, červené sú od nej ďalej.
Obraz daný šošovkou je na okrajoch vždy mierne zafarbený s dúhovým okrajom. Takto sa prejavuje chromatická aberácia.
Na zníženie sférickej a chromatickej aberácie prišli stredovekí astronómovia s myšlienkou vyrábať šošovky s veľmi dlhými ohniskovými vzdialenosťami. Ohnisková vzdialenosť je vzdialenosť od stredu šošovky k zameranie, t.j. bod, v ktorom sa pretínajú lomené lúče svetla (v skutočnosti sa zaostrí malý obraz objektu). Úlohou šošovky je zhromaždiť viac svetla nebeský objekt a vytvorte malý a ostrý obraz zaostreného objektu.
Poľský astronómXVIIstoročia vyrobil Jan Hevelius ďalekohľady dlhé 50 metrov. Za čo? Aby aberácie až tak neovplyvňovali, t.j. získať čo najčistejší a nezafarbený obraz nebeského objektu. Samozrejme, práca s takýmto refraktorom bola veľmi nepohodlná. Preto Hevelius, hoci bol pracovitý astronóm, nemohol veľa objaviť.
Následne prišli optici s myšlienkou vyrobiť šošovku nie z jednej, ale z dvoch šošoviek. Okrem toho boli typy skiel a zakrivenie ich povrchov zvolené tak, aby aberácie jednej šošovky boli zhasnuté a kompenzovali sa aberácie druhej šošovky.
Objavila sa teda zložitá šošovka. Refraktory sa okamžite zmenšili. Prečo vyrábať dlhý ďalekohľad, ak sa dá kvalitná šošovka skrátiť? Preto majú detské ďalekohľady taký slabý obraz – ako objektív sa totiž používa len jedna šošovka. A potrebujete aspoň dve. Jedna šošovka stojí menej ako dve, a preto sú detské teleskopy také lacné. Napriek tomu, bez ohľadu na to, aké optické sklá sú vybrané pre šošovky, nie je možné úplne vyhnúť chromatickej aberácii. Preto majú refraktory okolo obrazu vždy malé modré halo. Vo všeobecnosti však refraktory spomedzi teleskopov iných systémov poskytujú najčistejší obraz.
Pre refraktor by ste sa mali rozhodnúť, ak sa chystáte pozorovať detaily nebeských objektov – hory a krátery na Mesiaci, pásy a Veľkú červenú škvrnu na Jupiteri, Saturnove prstence, dvojhviezdy, guľové hviezdokopy atď. Mali by sa pozorovať bledé, rozmazané objekty - hmloviny, galaxie, kométy odrazový ďalekohľad.
V reflektore sa svetlo zhromažďuje nie šošovkou, ale konkávnym zrkadlom určitého zakrivenia. Zrkadlo sa vyrába jednoduchšie ako šošovka, pretože sa musí brúsiť iba jeden povrch. Okrem toho šošovky potrebujú špeciálne vysokokvalitné sklo a na zrkadlá je vhodné akékoľvek sklo. Preto sú reflektory vo všeobecnosti lacnejšie ako refraktory s rovnakým priemerom šošovky. Mnohí amatérski astronómovia si sami vyrábajú dobré reflektory. Hlavnou výhodou reflektora je, že zrkadlo nedáva chromatickú aberáciu.Prvý reflektor v histórii vytvoril Isaac Newton v rXVIIIstoročí. Tento anglický vedec si ako prvý všimol, že konkávne zrkadlo rovnako odráža lúče všetkých farieb a dokáže vytvoriť nezafarbený obraz. Newton vyvinul optický systém ďalekohľadu, ktorý sa bežne nazýva newtonovský. Reflektory newtonského systému sa dnes priemyselným spôsobom vyrábajú v mnohých krajinách sveta.
Najväčší reflektor Newtonovho systému vXVIIIstoročia postavil anglický astronóm William Herschel. Priemer konkávneho zrkadla bol 122 cm a dĺžka tubusu ďalekohľadu bola 12 metrov. Ďalekohľad je samozrejme nemotorný, no stále to už nie je 50-metrový Heveliusov refraktor. Herschel urobil so svojím teleskopom mnoho pozoruhodných objavov. Jedným z najdôležitejších je objav planéty Urán.
Pozrime sa na dráhu lúčov v sústave refraktora a reflektora.
V refraktore svetlo prechádza šošovkou a priamo do okuláru a ďalej do oka pozorovateľa. V reflektore sa svetlo odráža od konkávneho zrkadla a smeruje najprv do plochého zrkadla namontovaného v hornej časti tubusu a až potom vstupuje do okuláru a oka. V reflektore teda pracujú dve zrkadlá – jedno je konkávne (hlavné), druhé ploché (diagonálne). Úloha hlavného zrkadla je rovnaká ako úloha šošovky – zbierať svetlo a vytvárať zaostrený malý a ostrý obraz.
Ploché (diagonálne) zrkadlo je držané na špeciálnych striách (zvyčajne 4 z nich) v prednej časti potrubia. Teraz si predstavte: svetlo vstupuje do tubusu ďalekohľadu, časť svetla blokuje ploché zrkadlo a strie. Výsledkom je, že na hlavné konkávne zrkadlo dopadá menej svetla, ako by mohlo. Toto sa nazýva centrálne tienenie. Centrálne tienenie má za následok stratu čistoty obrazu.
Napokon, poďme sa zoznámiť zrkadlové teleskopy. Kombinujú prvky refraktora aj reflektora. V prednej časti tubusu je konkávne zrkadlo aj šošovka. Zadná strana tohto objektívu je zvyčajne postriebrená. Tento striebristý kruh funguje ako dodatočné zrkadlo. Priebeh svetelných lúčov v zrkadlovo-šošovkových ďalekohľadoch je komplikovanejší. Svetlo prechádza cez prednú šošovku, potom dopadá na konkávne zrkadlo, odráža sa od neho, vracia sa späť k prednej šošovke, odráža sa od strieborného kruhu, vracia sa späť do konkávneho zrkadla a prechádza cez otvor v tomto zrkadle. A až potom svetlo vstupuje do okuláru a oka pozorovateľa. Svetelný tok vo vnútri trubice trikrát zmení smer. Preto sú zrkadlové teleskopy také kompaktné. Ak máte na balkóne málo miesta, potom musíte svoj výber zastaviť práve na takomto teleskope.
Existuje niekoľko optických systémov pre zrkadlové ďalekohľady. Napríklad ďalekohľad systémov Maksutov, Schmidt, Cassegrain, Klevtsov. Každý z týchto optikov rieši hlavné nevýhody zrkadlovo-šošovkového ďalekohľadu po svojom. Aké sú tieto nedostatky? Po prvé, existuje veľa optických povrchov. Počítajme: minimálne 6 a na každom z nich sa stratí časť svetla (pre informáciu, v refraktore a reflektore sú 4). INVo vnútri takéhoto ďalekohľadu sa stráca veľa svetla. Ak je refraktor schopný preniesť 92 % svetla z nebeského objektu, ktorý do neho vstúpi, potom len 55 % svetla prejde zrkadlovým ďalekohľadom. Inými slovami, objekty v takomto ďalekohľade vyzerajú tmavšie v porovnaní s refraktorom s rovnakým priemerom objektívu. Preto sa zrkadlovo-šošovkové teleskopy najlepšie používajú na jasné objekty – Mesiac a planéty. Ale vzhľadom na centrálne tienenie kvôli zrkadlu na prednej šošovke musíme uznať, že aj čistota obrazu je nižšia ako u refraktora. po druhé,šošovka aj konkávne zrkadlo vytvárajú svoje vlastné aberácie. Preto je kvalitný zrkadlovo-šošovkový ďalekohľad dosť drahý.
Zväčšenie ďalekohľadu. Ak chcete zistiť zväčšenie ďalekohľadu, vydeľte ohniskovú vzdialenosť objektívu ohniskovou vzdialenosťou okuláru. Objektív má napríklad ohniskovú vzdialenosť 1 m (1000 mm), pričom máme tri okuláre s ohniskovou vzdialenosťou 5 cm (50 mm), 2 cm (20 mm) a 1 cm (10 mm). Výmenou týchto okulárov získame tri zväčšenia:
Pozor, ak berieme ohniskovú vzdialenosť šošovky v mm, tak ohnisková vzdialenosť okuláru je tiež v mm.
Zdalo by sa, že ak si vezmete stále viac okulárov s krátkym ohniskom, môžete získať stále väčšie zväčšenie. Napríklad okulár s ohniskovou vzdialenosťou 1 mm by s naším objektívom poskytol 1000-násobné zväčšenie. Vyrobiť takýto okulár s vysokou presnosťou je však veľmi ťažké a nie je to potrebné. Pre pozemné pozorovania nie je možné použiť viac ako 500-násobné zväčšenie kvôli atmosférickej interferencii. Aj keď si nastavíte zväčšenie na 500-násobok, atmosférické prúdy kazia obraz natoľko, že na ňom nie je vidieť nič nové. Pozorovania sa spravidla vykonávajú s maximálnym zväčšením 200-300 krát.
Napriek použitiu veľkého zväčšenia, Hviezdy v ďalekohľade stále vyzerajú ako bodky . Dôvodom je kolosálna vzdialenosť hviezd od Zeme. Ďalekohľad vám však umožňuje vidieť okom neviditeľné hviezdy, pretože. zbiera viac svetla ako ľudské oko. Hviezdy v ďalekohľade vyzerajú jasnejšie, majú lepšie rozlíšenie odtieňov a blikanie spôsobené zemskou atmosférou je výraznejšie.
Maximálne a minimálne užitočné zväčšenia ďalekohľadu. Jedným z účelov ďalekohľadu je zhromaždiť čo najviac svetla z nebeského objektu. Čím viac svetla prejde cez šošovku ďalekohľadu, tým jasnejší bude objekt v zornom poli. To je dôležité najmä pri pozorovaní hmlových objektov – hmlovín, galaxií, komét. V tomto prípade je potrebné, aby všetko zozbierané svetlo preniklo do oka pozorovateľa.
Maximálny priemer zrenice ľudské oko 6 mm. Ak svetelný lúč vychádzajúci z okuláru (tzv výstupná zrenica ) bude širší ako 6 mm, čo znamená, že časť svetla neprenikne do oka. Preto je potrebné použiť okulár, ktorý dáva výstupnú pupilu nie širšiu ako 6 mm. V tomto prípade ďalekohľad poskytne minimálne užitočné zväčšenie. Počíta sa to takto: Priemer objektívu (v mm) je delený 6 mm. Napríklad, ak je priemer šošovky 120 mm, potom by minimálne užitočné zväčšenie bolo 20x. Použitie ešte menšieho zväčšenia na tomto teleskope je iracionálne, pretože výstupná pupila bude väčšia ako 6 mm.
Pamätajte na pravidlo: čím menšie zväčšenie ďalekohľadu, tým väčšia výstupná pupila (a naopak).
Minimálne užitočné zväčšenie ďalekohľadu sa tiež nazýva rovnako zrenicový, pretože výstupná pupila okuláru sa zhoduje s maximálnym priemerom ľudskej zrenice - 6 mm.
Ak chcete nájsť maximálne užitočné zväčšenie ďalekohľadu, je potrebné vynásobiť priemer šošovky (v mm) číslom 1,5. Ak je priemer šošovky 120 mm, dostaneme maximálne užitočné zväčšenie 180x. S týmto ďalekohľadom môžete získať väčšie zväčšenie, ale bude to zbytočné, pretože. nové detaily sa nedajú odhaliť kvôli objaveniu sa difrakčných obrazcov. Pri pozorovaní dvojhviezd sa niekedy používa zväčšenie, ktoré sa číselne rovná dvojnásobku priemeru objektívu (v mm).
Na ďalekohľade s priemerom šošovky 120 mm má teda zmysel používať zväčšenia od 20x do 180x.
Existuje tzv. prenikavé zväčšenie. Predpokladá sa, že pri jeho použití sa dosiahne najlepšia penetrácia - stanú sa viditeľné najslabšie hviezdy dostupné pre tento ďalekohľad. Prenikajúce zväčšenie sa používa na pozorovanie hviezdokôp a satelitov planét. Aby ste to našli, musíte vydeliť priemer šošovky (v mm) číslom 0,7.
V ďalekohľadoch sa spolu s okulárom, tzv. barlowova šošovka, čo je divergujúca šošovka. Ak je Barlowova šošovka dvojitá (2x), potom sa zdá, že zvyšuje ohniskovú vzdialenosť šošovky 2-krát (3x Barlowova šošovka - 3-krát). Ak má šošovka napríklad ohniskovú vzdialenosť 1 000 mm, potom pri použití 2x Barlowovej šošovky a okuláru s ohniskovou vzdialenosťou 10 mm dosiahnete zväčšenie 200x. Barlowova šošovka teda slúži na zvýšenie zväčšenia. Táto šošovka samozrejme vnáša do celkového obrazu svoje aberácie, preto pri identifikácii malých detailov na Mesiaci, Slnku a planétach je lepšie túto šošovku odmietnuť.
Pozrieť viac
Teleskop vybavený na fotografovanie nebeských objektov je tzv astrograf. Namiesto okuláru používa prijímač žiarenia (predtým to bola fotografická platňa, fotografický film, dnes sú to nábojovo viazané prístroje). Fotosenzitívny prvok prijímača žiarenia je umiestnený v ohnisku šošovky, takže je odtlačený malý obrázok objektu. Dnes sa astrograf vždy používa v spojení s počítačom.
Astronómia sa medzi amatérmi stáva čoraz populárnejšou. Pozorovanie nebeských telies je čoraz jednoduchšie vďaka obrovskej rozmanitosti zariadení používaných na tento účel. V prvom rade hovoríme o ďalekohľadoch.
O ich vlastnostiach, odrodách, parametroch a pravidlách výberu sa bude diskutovať nižšie, ale rád by som začal tým, že každé zariadenie má svoju vlastnú aplikáciu, stačí pred nákupom jasne sformulovať požiadavky a úlohy.
Aktuálne problémy
Výber ďalekohľadu je založený na štúdiu mnohých parametrov a technické údaje Pred ich analýzou je však potrebné vyriešiť základné otázky.
Čo chcete vidieť
S dobrým ďalekohľadom môžete vidieť:
Zatvorte objekty nachádzajúce sa vo vnútri slnečná sústava(kométy, planéty, ich satelity, slnko atď.);
Vzdialené galaxie, hmloviny;
Objekty umiestnené na zemi.
Samozrejme, univerzálny prístroj, ktorý by pokryl všetky typy pozorovaní, nenájdete, čo znamená, že sa musíte rozhodnúť, čo bude vašou prioritou.
Kde sa plánujete pozerať?
Určite ste si všimli, že mimo mesta vyzerá obloha zvláštne. To je možné vidieť bez špeciálneho vybavenia. Ak chcete, aby bol váš výlet neuveriteľne zaujímavý a romantický, vezmite si so sebou ďalekohľad. Na tieto účely je vhodný model, ktorý sa ľahko skladá, má kompaktné rozmery a zmestí sa do tašky.
Na štúdium nebeských telies z okna bytu je vhodné zariadenie na blízke štúdium - vo svetlách metropoly je takmer nemožné rozoznať vzdialené galaxie a hmloviny.
Možno, najlepšie podmienky vytvorené v krajine. V tomto prípade môže byť ďalekohľad pomerne objemný, pretože s ním nie je potrebné neustále hýbať. Okrem toho, ďaleko od osvetlenia mesta, môžete ľahko vidieť vzdialené nebeské telá, čo znamená, že je lepšie kúpiť zariadenie s maximálnou aproximáciou.
Teoretický základ
Aby sme pochopili, ako ďalekohľad funguje, stojí za to pochopiť jeho štruktúru. Medzi hlavné zložky
. Rúrka (rúrka)- hlavná časť ďalekohľadu, v ktorej je umiestnená šošovka. Môže byť otvorený alebo zatvorený. Druhá možnosť je vhodnejšia, pretože chráni teleskop pred prachom. Tento dizajn navyše nie je ovplyvnený prúdením vzduchu, ktoré môže výrazne zhoršiť kvalitu obrazu. Rúry môžu mať rôzne dĺžky a hmotnosti.
. Objektív- hlavná časť ďalekohľadu, zbierajúca svetlo a popisujúce nebeské telesá.
. Hľadač- zmenšená kópia ďalekohľadu, ktorá slúži na predbežnú detekciu nebeského telesa.
. Okuláre- Sú to akési lupy, ktoré vám umožňujú zvážiť objekt, ktorý spadol do šošovky ďalekohľadu. Vyznačujú sa rôznymi ohniskovými vzdialenosťami a pozorovacími uhlami. Pre normálne - 40-55 stupňov, širokouhlý a ultraširokouhlý 55-65 stupňov. a 65-80 stupňov. respektíve ultra širokouhlý - 80 stupňov. a vyššie. Najpohodlnejšie okuláre s dlhým reliéfom oka.
. namontovať- toto je "základ" ďalekohľadu, mechanizmus, ktorý vám umožňuje nasmerovať ho na rôzne predmety a zabezpečiť nehybnosť. Držiak môže byť azimutový (jednoducho sa používa, nevyžaduje dlhé nastavovanie, má 2 osi, vhodný na štúdium pozemných objektov, prieskumné pozorovania nebeských telies) a rovníkový (univerzálny, umožňuje posúvať šošovku pozdĺž polárnej osi, často vybavený s elektrickým pohonom a ovládané z diaľkového ovládača).
Dobsonove montáže sú klasifikované ako samostatná kategória, hoci v skutočnosti patria do azimutálnych montáží. Poskytujú najlepšiu clonu a zároveň zostávajú celkom kompaktné a cenovo dostupné. Najkontroverznejšími mechanizmami sú takzvané Go-To úchyty. Vytvárajú počítačové pozorovanie nebeských telies, čo vyvoláva rozhorčenie mnohých astronómov, pretože skutočným potešením je hľadanie objektov na mapách a súradniciach. Na druhej strane automatizovaný prístup výrazne šetrí čas.
. Lens Barlow- optika, ktorá zväčšuje efektívnu ohniskovú vzdialenosť ďalekohľadu znížením konvergencie kužeľa svetelného lúča. Toto je užitočné príslušenstvo, ktoré sa najčastejšie používa so zariadeniami s krátkym dosahom.
Existuje všeobecná mylná predstava, že prevádzka ďalekohľadu je založená na priblížení objektov. Nie je to celkom pravda. Princíp jeho fungovania je zbierať svetlo a nasmerovať ho do ohniska. Z toho vyplýva, že hlavným kritériom je plocha prvku akumulujúceho svetlo. Čím je väčší, tým viac svetla ďalekohľad zbiera, čo v konečnom dôsledku poskytuje lepšie detaily na nebeských telesách. Na kvalitu obrazu má vplyv veľkosť šošovky či zrkadla, nie sila ďalekohľadu či zväčšenie, aj keď aj tieto parametre sú dôležité.
Clona
Priemer šošovky ďalekohľadu - kľúčový indikátor, zodpovedný za detailnosť obrazu. Čím väčšia je clona, tým jasnejšie budú nebeské telesá, dokonca aj tie, ktoré sú veľmi vzdialené a vyzerajú matne. Pri použití ďalekohľadu v mestských podmienkach stačí šošovka alebo zrkadlo s priemerom 120-150 mm. S takýmto zariadením bude možné pozorovať objekty slnečnej sústavy.
Ďalekohľad s apertúrou 200 mm alebo viac vám umožní vidieť hmloviny a galaxie. Najväčšie modely (podľa priemeru objektívu) sú ideálne na pozorovanie hviezd mimo mesta, kde je dostatočná tma a neexistujú žiadne prekážky, aby ste si mohli vychutnať oblohu. Takéto zariadenia sú najdrahšie.
Ohnisková vzdialenosť
Jednou z hlavných charakteristík je vzdialenosť medzi samotným objektívom a hlavným ohniskom, meraná v milimetroch. Na základe ohniskovej vzdialenosti okuláru a samotného ďalekohľadu sa vypočíta zväčšenie (vydelením druhého prvým). Uprednostniť by sa mali modely s veľkou hodnotou parametra. Na ďalekohľadoch s malou ohniskovou vzdialenosťou je ťažšie získať a poskytnúť veľké zväčšenie dobrá kvalita Snímky.
Relatívna diera
Vzhľadom na hlavné parametre, spolu s priemerom objektívu a ohniskovou vzdialenosťou, treba vyzdvihnúť ešte jeden – relatívnu clonu. Táto hodnota sa rovná pomeru ohniskovej vzdialenosti k priemeru. Takže pre ďalekohľad s priemerom šošovky 200 mm a ohniskovou vzdialenosťou 1200 mm bude relatívna clona 1/6. Od tejto hodnoty a viac sa ďalekohľad považuje za rýchly, menej ako 1/9 - pomalý, v rozsahu 1/6-1/9 - stredný. Pri rovnakej clone bude mať ďalekohľad s menšou clonou dlhší tubus, čím sa naopak zväčšia jeho rozmery. Rýchle teleskopy sú náročnejšie na okuláre, kým pomalé a stredné zvládajú dobrý obraz pomocou priemerne širokouhlého okuláru.
Koncept tepelnej stabilizácie
Jasný obraz je možný iba vtedy, ak je zariadenie najskôr uvedené do teplotnej rovnováhy s prostredím. Ako dlho to bude trvať? Všetko závisí od parametrov ďalekohľadu. Časový interval (ceteris paribus) sa zvyšuje so zväčšovaním clony.
Typy ďalekohľadov
Na základe optickej schémy sú všetky zariadenia rozdelené do troch skupín:
Refraktory. Zariadenia so šošovkami do 120 mm sú optimálne na štúdium Mesiaca. Poskytujú dobré detaily a nevyžadujú postupné úpravy. Hlavnou nevýhodou je výskyt chromatickej aberácie. Eliminácia skreslenia umožní presný výpočet parametrov šošoviek, vzdialenosti medzi nimi a uchytením objektívu. Na rovnaké účely sa odporúčajú okuliare s nízkym rozptylom.
Reflektory.Úlohu šošovky v takomto zariadení plní konkávne sklo. Svetelný tok sa odráža a potom sa zachytáva hlavným zrkadlom. Zariadenie vyžaduje správne nastavenie, vhodné na sledovanie vzdialených nebeských telies a hmlovín. Medzi najobľúbenejšie patria systémy Cassegrain a Newton.
Katadioptria. Ide o zrkadlovo šošovkové prístroje s krátkym tubusom a neobmedzenou clonou. Spojili výhody prvých dvoch odrôd. V takýchto modeloch sú skreslenia nebeských telies kompenzované. Teleskopy sú vhodné na astrografiu a prieskum hlbokého vesmíru.
Teleskopy na astrofotografiu
Zariadenia používané v astrofotografii majú špecifické vlastnosti. Prioritou je kvalita optického prevedenia a gramotnosť nastavenia. Priemer šošovky by mal byť maximálny. Aj pri krátkom čase uzávierky môžete vďaka akumulácii získať kvalitný obraz viac Sveta. Odporúča sa používať teleskopy s rovníkovou montážou, ktorých automatický pohon pomôže udržať pohybujúce sa telesá v zornom poli.
Na astrofotografiu sú vhodné zariadenia typu zrkadlových šošoviek. Majú dlhšiu ohniskovú vzdialenosť, clonu, čo znamená, že obraz bude jasnejší.
Detské ďalekohľady
O astronómiu sa zaujímajú nielen dospelí, ale aj deti. Samozrejme, základ pre výber teleskopov pre nich je trochu odlišný od štandardných kritérií pre „dospelých“. Prvé zariadenie je možné bezpečne zakúpiť pre dieťa vo veku 8-10 rokov. Malo by ísť o jednoduché zariadenie, ktoré bábätko zvládne samo.
Optimálne - refraktor. Je spoľahlivý, nenáročný na údržbu a cenovo dostupný. Azimutálna montáž vám umožní vidieť oblohu aj pozemné objekty. Na tieto účely vám postačí objektív s clonou 70 mm. Väčšina výrobcov má samostatné linky pre mladých astronómov.
Bežné chyby
V mysliach mnohých neskúsených astronómov sa posilnilo nie úplne správne pravidlo „viac, tým lepšie“. Veľké teleskopy nie vždy poskytujú dobré výsledky, najmä pri použití v domácnostiach. V takejto situácii sa oplatí kúpiť kompaktný model, ktorý sa dá ľahko presunúť na rôzne miesta domu a vybrať si najlepšie miesto na pozorovanie.
Ďalšou častou chybou je kúpa zariadenia „raz a navždy“. Neexistujú žiadne univerzálne zariadenia a nemali by ste sa snažiť kupovať ďalekohľad do budúcnosti. Každé zariadenie je dobré na určité účely. Zatiaľ čo sa proces len učíte, stojí za to sa bližšie pozrieť a premýšľať o kúpe kompaktného modelu, ktorý nevyžaduje úpravu (napríklad refraktor s priemerom 90-120 mm). Postupom času si môžete jasne definovať svoje potreby a kúpiť si drahší a funkčnejší model ďalekohľadu.
Základné vzorce ukazujúce, čoho je ďalekohľad približne schopný.
Nezabudnite len na to, že ide o teóriu, v skutočnosti všetko závisí od kvality produktu, správneho nastavenia a stavu atmosféry.
Najprv tri základné pojmy:
Clona ďalekohľadu (D)
Ohnisková vzdialenosť ďalekohľadu (F)
Zväčšenie ďalekohľadu (G)
Samotné vzorce:
Zväčšenie alebo zväčšenie teleskopu (G)
G=F/f, kde F je ohnisková vzdialenosť šošovky, f je ohnisková vzdialenosť okuláru.F väčšinou nemôžete zmeniť, ale ak máte okuláre s rôznym f, môžete zmeniť zväčšenie alebo zväčšenie ďalekohľadu G.
Maximálne zväčšenie (G max)
Maximálne zväčšenie teleskopu obmedzená priemerom šošovky. Všeobecne sa uznáva, že G max \u003d 2 * D, ale kvôli korekciám skreslenia, presnosti výroby a ladenia je lepšie túto hodnotu mierne podceniť:Gmax = 1,5*D, kde D je ohnisková vzdialenosť šošovky.
A ak sa ukáže, že fajka dokáže viac - nech je to lepšie prekvapenie ako naopak... Pomocou Barlowovej šošovky môžete zvýšiť maximálne zväčšenie ďalekohľadu občas, ale nakoniec získate len veľké rozmazané miesto a žiadne ďalšie detaily.
Existuje však aj iný prístup: o niečo väčšie veľkosti vám často umožňujú lepšie preskúmať ten istý objekt, napriek tomu, že detaily na ňom nezväčšia. To je pravdepodobne dôvod, prečo odporúčajú obvyklý vzorec: G max \u003d 2 * D. Myslím, že to závisí od objektu a vášho vkusu...
Clona
Clonaďalekohľad je definovaný ako pomer D:F. Ak sa naozaj neobťažujete, potom čím menší je tento pomer, tým lepšie je ďalekohľad vhodný na pozorovanie galaxií a hmlovín (napríklad 1:5). A dlhší ďalekohľad s pomerom ako 1:12 je lepší na pozorovanie Mesiaca.Rozlíšenie (b)
Rozhodnutie teleskop - najmenší uhol medzi takými dvoma blízkymi hviezdami, keď sú už viditeľné ako dve, a vizuálne nesplývajú do jednej. Zjednodušene povedané, rozlíšenie možno chápať ako „čistotu“ obrazu (odpustia mi optiky...).
b = 138/D, kde D je clona objektívu. Meria sa v sekundách (presnejšie v oblúkových sekundách).
Kvôli atmosfére je táto hodnota zriedka menšia ako 1 "(1 sekunda). Napríklad na Mesiaci 1" zodpovedá kráteru s priemerom približne 2 km.
Pre teleobjektívy s hodnotou clony 1:12 a dlhšou je vzorec mierne odlišný: b = 116 / D (podľa Dunlop).
Z uvedeného je zrejmé, že v normálnych podmienkach minimálne rozlíšenie 1" sa dosahuje pri clone 150 mm pre reflektory a cca 125 mm pre refraktorové planéty. Apertúrnejšie teleskopy dávajú jasnejší obraz len teoreticky, dobre, alebo vysoko v horách, kde je čistá atmosféra, resp. v tých vzácnych dňoch, keď „máte šťastie na počasie“...
Nezabúdajte však, že čím väčší ďalekohľad, tým svetlejší obraz, tým viac slabých detailov a objektov je viditeľných. Z pohľadu bežného pozorovateľa teda obraz veľkých ďalekohľadov stále vychádza lepšie ako tých malých.
Navyše, v krátkych časových úsekoch sa atmosféra nad vami môže natoľko upokojiť, že veľký ďalekohľad ukáže jasnejší obraz ako pri samotnej hranici 1", ale malý ďalekohľad túto hranicu narazí a bude veľkým sklamaním...
Takže nemá zmysel obmedzovať sa na 150 milimetrov;)
Limitná veľkosť (m)
Obmedzujúca veľkosť, ktorý je viditeľný cez ďalekohľad v závislosti od clony:
m=2,1+5*log(D), kde D je priemer ďalekohľadu v mm., lg je logaritmus.
Ak sa pozriete, uvidíte to konečná veľkosť, nášmu oku prístupný cez najväčší „obchodný“ ďalekohľad s apertúrou 300 mm – cca 14,5 m. Slabšie objekty sa hľadajú fotografovaním a následným počítačovým spracovaním záberov.
Pre referenciu uvediem tabuľku zhody medzi apertúrou ďalekohľadu D a limitnou veľkosťou:
| D, mm | m | D, mm | m |
| 32 | 9,6 | 132 | 12.7 |
| 50 | 10,6 | 150 | 13 |
| 60 | 11 | 200 | 13,6 |
| 70 | 11,3 | 250 | 14,1 |
| 80 | 11,6 | 300 | 14,5 |
| 90 | 11,9 | 350 | 14,8 |
| 114 | 12,4 | 400 | 15,1 |
| 125 | 12,6 | 500 | 15,6 |
V skutočnosti sa hodnoty budú mierne líšiť v dôsledku rozdielu v strate svetla v rôznych konštrukciách ďalekohľadov.
Pri rovnakej clone D je najvyššia medzná magnitúda v teleskopických refraktoroch šošoviek.
V zrkadlových reflektoroch sú straty vyššie - 10-15% sa dá ubrať veľmi zhruba.
V katadioptrii sú straty najväčšie, respektíve medzná veľkosť je najmenšia.
Veľké straty sú aj v ďalekohľadoch kvôli prítomnosti niekoľkých lomivých hranolov - mal som ich na mysli, pričom som udával priemery 32 a 50 mm. To znamená, že v ďalekohľade bude medzná magnitúda oveľa menšia ako tabuľková. Do akej miery závisí od kvality značky ďalekohľadu, najmä od kvality antireflexnej vrstvy všetkých povrchov - to sa nedá predpovedať u všetkých modelov.
Sofistikované a drahé okuláre tiež blokujú svetlo kvôli viacerým šošovkám - nevyhnutná cena za kvalitu obrazu (aj keď ich kvalitné antireflexné vrstvy túto nevýhodu čiastočne znižujú).
To znamená, že pri rovnakej clone v refraktorovom šošovkovom ďalekohľade s najjednoduchším okulárom uvidíte maximum možného pre dané D.
Ale keďže sú refraktory veľkých priemerov drahé, za tie isté peniaze si môžete vziať reflektor s oveľa väčšou apertúrou a vidieť oveľa viac.
výstupná zrenica
Výstupná pupila ďalekohľadu = D/GDobre Kedy výstupná zrenica teleskop je 6 mm, čo znamená, že všetko svetlo zhromaždené šošovkou sa dostane do oka (6 mm je približný priemer ľudskej zrenice v tme). Ak výstupná zrenica sa ukáže byť väčší, potom sa časť svetla stratí, rovnako ako keby sme zastavili šošovku.
V skutočnosti je pohodlnejšie počítať „z opaku“. Napríklad:
Pre môj ďalekohľad s clonou D=250mm maximálne zväčšenie bez straty jasu = 250mm/6mm = 41,67x. To znamená, že pri zväčšení 41,67 bude výstupná pupila 6 mm.
Aký okulár potrebujem pre tento ďalekohľad, aby som získal toto „najväčšie zväčšenie s rovnakými očami“?
Pamätajte: f=F/G.
Potom: ohnisková vzdialenosť F môjho Dobsona ": 1255 mm. "G" už bolo nájdené: 41,67 krát.
Ukazuje sa, že potrebujem okulár f=1255/41,67=30,1mm. Áno, približne takýto okulár bol súčasťou súpravy :) ...
42-krát je dosť málo, ale na pohľad na hviezdne polia dosť, no na Andromedu to nestačí...
(Vezmeme si okulár s kratším ohniskom. Hurá, ukáže sa väčší! Ale ... tmavší. A čím väčšie zväčšenie, tým tmavší bude obrázok.)
Toto bol výpočet pre skôr apertúrny ďalekohľad a aké bude zväčšenie pre ekvidištanciu v bežných ďalekohľadoch - vypočítajte si sami: iba slzy ... Preto sa hovorí, že "clona vládne" - čím je vyššia, tým je obraz jasnejšie pri rovnakom zväčšení (s teleskopmi rovnakej konštrukcie).
Zorné pole ďalekohľadu
Zorné pole ďalekohľadu = zorné pole okuláru / GZorné pole okuláru je uvedené v jeho pase a už vieme, ako vypočítať zväčšenie Г ďalekohľadu s týmto okulárom: Г=F/f.
Čo sú užitočné znalosti zorné pole ďalekohľadu?
Viac zorné pole ďalekohľadu, je viditeľná väčšia časť oblohy, ale menšie objekty.
Keď viete, aké pole (uhol) váš teleskop zachytí pri danom zväčšení a poznáte uhlové rozmery objektu, ktorý hľadáte, môžete odhadnúť, akú časť zorného poľa bude tento objekt zaberať, teda odhadnúť všeobecná formačo vidíte v okuláre.
Ak hľadáte objekt nie podľa súradníc, ale podľa máp, potom je užitočné vyrobiť krúžky z drôtu, ktoré zodpovedajú uhlovým na mape zorné polia vašich okulárov v tomto ďalekohľade. Potom je navigácia oveľa jednoduchšia: posúvaním teleskopu od hviezdy k hviezde a zároveň posúvaním prstenca na mape môžete oba obrázky jednoducho porovnať.
Teraz, keď je vzťah medzi charakteristikami ďalekohľadu približne jasný, môžeme sa pozrieť na čo
Teleskop je jedinečný optický prístroj určený na pozorovanie nebeských telies. Použitie prístrojov nám umožňuje zvážiť rôzne objekty, nielen tie, ktoré sa nachádzajú v našej blízkosti, ale aj tie, ktoré sú od našej planéty vzdialené tisíce svetelných rokov. Čo je teda ďalekohľad a kto ho vynašiel?
Prvý vynálezca
Teleskopické zariadenia sa objavili v sedemnástom storočí. Dodnes sa však vedú diskusie o tom, kto vynašiel ďalekohľad ako prvý - Galileo alebo Lippershey. Tieto spory súvisia s tým, že obaja vedci približne v rovnakom čase vyvíjali optické zariadenia.
V roku 1608 Lippershey vyvinul okuliare pre šľachtu, ktoré im umožnili vidieť vzdialené predmety zblízka. V tom čase prebiehali vojenské rokovania. Armáda rýchlo ocenila výhody vývoja a navrhla Lippersheyovi, aby na zariadenie neprideľoval autorské práva, ale upravil ho tak, aby sa naň dalo pozerať dvoma očami. Vedec súhlasil.
Nový vývoj vedca nebolo možné utajiť: informácie o ňom boli uverejnené v miestnych tlačených médiách. Vtedajší novinári prístroj nazvali pozorovací ďalekohľad. Používala dve šošovky, čo umožňovalo zväčšovať predmety a predmety. Od roku 1609 sa v Paríži predávali fajky s trojnásobným nárastom. Od tohto roku miznú z histórie akékoľvek informácie o Lippersheyovi a objavujú sa informácie o inom vedcovi a jeho nových objavoch.
Približne v rovnakom čase sa Talian Galileo zaoberal brúsením šošoviek. V roku 1609 predstavil spoločnosti nový vývoj - ďalekohľad s trojnásobným zvýšením. Galileov teleskop mal vyššiu kvalitu obrazu ako Lippersheyove trubice. Bolo to duchovné dieťa talianskeho vedca, ktorý dostal meno "teleskop".
V sedemnástom storočí holandskí vedci vyrobili ďalekohľady, ktoré však mali zlú kvalitu obrazu. A iba Galileo dokázal vyvinúť takú techniku brúsenia šošoviek, ktorá umožnila zreteľne zväčšiť objekty. Dokázal dosiahnuť dvadsaťnásobný nárast, čo bol v tých časoch skutočný prelom vo vede. Na základe toho nie je možné povedať, kto vynašiel ďalekohľad: ak oficiálna verzia, potom to bol Galileo, kto predstavil svetu zariadenie, ktoré nazval teleskop, a ak sa pozriete na verziu vývoja optického zariadenia na zväčšovanie objektov, potom bol Lippershey prvý.
Prvé pozorovania oblohy
Po príchode prvého ďalekohľadu došlo k unikátnym objavom. Galileo aplikoval svoj vývoj na sledovanie nebeských telies. Ako prvý videl a načrtol mesačné krátery, škvrny na Slnku a tiež považoval hviezdy Mliečnej dráhy, satelity Jupitera. Galileov teleskop umožnil vidieť prstence Saturna. Pre vašu informáciu, na svete stále existuje ďalekohľad, ktorý funguje na rovnakom princípe ako Galileov prístroj. Nachádza sa na observatóriu v Yorku. Prístroj má priemer 102 centimetrov a pravidelne slúži vedcom na sledovanie nebeských telies.
Moderné teleskopy
V priebehu storočí vedci neustále menili prístroje ďalekohľadov, vyvíjali nové modely a zlepšovali faktor zväčšenia. V dôsledku toho bolo možné vytvoriť malé a veľké teleskopy s rôznymi účelmi.
Malé sa zvyčajne používajú na domáce pozorovanie vesmírnych objektov, ako aj na pozorovanie blízkych vesmírnych telies. Veľké zariadenia umožňujú prezerať a fotiť nebeské telesá nachádzajúce sa tisíce svetelných rokov od Zeme.
Typy ďalekohľadov
Existuje niekoľko typov ďalekohľadov:
- Zrkadlené.
- Objektív.
- katadioptrické.
Galileovské refraktory sú klasifikované ako šošovkové refraktory. Zrkadlové zariadenia sú reflexný typ. Čo je to katadioptrický ďalekohľad? Ide o jedinečný moderný vývoj, ktorý kombinuje šošovku a zrkadlové zariadenie.
Šošovkové teleskopy
Teleskopy zohrávajú v astronómii dôležitú úlohu: umožňujú vám vidieť kométy, planéty, hviezdy a iné vesmírne objekty. Jedným z prvých vývojov boli šošovkové zariadenia.
Každý ďalekohľad má šošovku. Toto je hlavná časť akéhokoľvek zariadenia. Láme lúče svetla a zhromažďuje ich v bode nazývanom ohnisko. Práve v ňom sa buduje obraz objektu. Na sledovanie obrazu sa používa okulár.
Šošovka je umiestnená tak, aby sa okulár a ohnisko zhodovali. V moderných modeloch sa na pohodlné pozorovanie cez ďalekohľad používajú pohyblivé okuláre. Pomáhajú upraviť ostrosť obrazu.
Všetky teleskopy majú aberáciu - skreslenie predmetného objektu. Šošovkové teleskopy majú niekoľko skreslení: chromatické (červené a modré lúče sú skreslené) a sférickú aberáciu.
Zrkadlové modely
Zrkadlové teleskopy sa nazývajú reflektory. Na nich je namontované sférické zrkadlo, ktoré zbiera svetelný lúč a pomocou zrkadla ho odráža na okulár. Chromatická aberácia nie je charakteristická pre zrkadlové modely, pretože svetlo sa neláme. Zrkadlové prístroje však vykazujú sférickú aberáciu, ktorá obmedzuje zorné pole ďalekohľadu.
Grafické teleskopy využívajú zložité štruktúry, zrkadlá so zložitými povrchmi, ktoré sa líšia od sférických.
Napriek zložitosti dizajnu sa zrkadlové modely vyvíjajú ľahšie ako šošovkové náprotivky. Preto tento druh viac bežné. Najväčší priemer zrkadlového teleskopu je viac ako sedemnásť metrov. Na území Ruska má najväčšie zariadenie priemer šesť metrov. Dlhé roky bola považovaná za najväčšiu na svete.
Špecifikácie ďalekohľadu
Mnoho ľudí si kupuje optické prístroje na pozorovanie vesmírnych telies. Pri výbere zariadenia je dôležité vedieť nielen to, čo je teleskop, ale aj to, aké vlastnosti má.
- Zvýšiť. Ohnisková vzdialenosť okuláru a objektu je zväčšením ďalekohľadu. Ak je ohnisková vzdialenosť šošovky dva metre a okulár je päť centimetrov, potom bude mať takéto zariadenie štyridsaťnásobné zväčšenie. Ak sa okulár vymení, zväčšenie bude iné.
- Povolenie. Ako viete, svetlo sa vyznačuje lomom a difrakciou. V ideálnom prípade akýkoľvek obrázok hviezdy vyzerá ako disk s niekoľkými sústrednými prstencami, ktoré sa nazývajú difrakčné prstence. Rozmery diskov sú obmedzené len možnosťami ďalekohľadu.
Ďalekohľady bez očí
A čo je teleskop bez oka, na čo slúži? Ako viete, oči každého človeka vnímajú obraz inak. Jedno oko vidí viac a druhé menej. Aby vedci videli všetko, čo potrebujú, používajú teleskopy bez očí. Tieto zariadenia prenášajú obraz na obrazovky monitorov, cez ktoré každý vidí obraz presne taký, aký je, bez skreslenia. Pre malé teleskopy boli na tento účel vyvinuté kamery, ktoré sú pripojené k zariadeniam a snímajú oblohu.
najviac moderné metódy víziou vesmíru bolo použitie CCD kamier. Ide o špeciálne svetlocitlivé mikroobvody, ktoré zbierajú informácie z ďalekohľadu a prenášajú ich do počítača. Údaje prijaté od nich sú také jasné, že je nemožné si predstaviť, aké iné zariadenia by mohli dostať takéto informácie. Ľudské oko totiž nedokáže rozlíšiť všetky odtiene s takou vysokou jasnosťou, ako to robia moderné fotoaparáty.
Spektrografy sa používajú na meranie vzdialeností medzi hviezdami a inými objektmi. Sú spojené s ďalekohľadmi.
Moderný astronomický ďalekohľad nie je jedno zariadenie, ale niekoľko naraz. Prijaté dáta z viacerých zariadení sú spracované a zobrazené na monitoroch vo forme obrázkov. Navyše, po spracovaní dostanú vedci obrázky vo veľmi vysokom rozlíšení. Nie je možné vidieť tie isté jasné obrazy vesmíru očami cez ďalekohľad.
rádioteleskopy
Astronómovia používajú na svoj vedecký vývoj obrovské rádiové teleskopy. Najčastejšie vyzerajú ako obrovské kovové misy s parabolickým tvarom. Antény zbierajú prijatý signál a spracovávajú prijaté informácie do obrázkov. Rádiové teleskopy môžu prijímať iba jednu vlnu signálov.
infračervené modely
Pozoruhodným príkladom infračerveného teleskopu je Hubbleov prístroj, hoci môže byť zároveň optický. V mnohých ohľadoch je dizajn infračervených ďalekohľadov podobný dizajnu modelov optických zrkadiel. Tepelné lúče sa odrážajú konvenčnou teleskopickou šošovkou a sústreďované do jedného bodu, kde je umiestnené zariadenie, ktoré meria teplo. Výsledné tepelné lúče prechádzajú cez tepelné filtre. Až potom prebieha fotografia.
Ultrafialové teleskopy
Film môže byť pri fotografovaní vystavený ultrafialovému svetlu. V niektorých častiach ultrafialového rozsahu je možné prijímať obrázky bez spracovania a expozície. A v niektorých prípadoch je potrebné, aby lúče svetla prešli cez špeciálny dizajn - filter. Ich použitie pomáha zvýrazniť vyžarovanie určitých oblastí.
Existujú aj iné typy ďalekohľadov, z ktorých každý má svoj vlastný účel a špeciálne vlastnosti. Ide o modely ako röntgenové a gama-teleskopy. Podľa účelu možno všetky existujúce modely rozdeliť na amatérske a profesionálne. A to nie je celá klasifikácia zariadení na sledovanie nebeských telies.
Načítava...