Značilnosti teleskopov in namen. Kaj je teleskop? Vrste, značilnosti in namen teleskopov. Največji optični teleskopi

Nebo nas vabi, ko gledamo njegovo prostranost. Kaj se skriva za oblaki in kaj v njegovi nepregledni temi? Seveda smo na ta vprašanja delno lahko odgovorili s pomočjo teleskopa. Nedvomno je to edinstvena naprava, ki nam je dala veličastno sliko vesolja. In nedvomno nam je približala razumevanje nebesnega prostora.

Znano je, da je prvi teleskop ustvaril Galileo Galilei. Čeprav malokdo ve, da je uporabil zgodnja odkritja drugih znanstvenikov. Na primer izum teleskopa za navigacijo.
Poleg tega so steklarji že ustvarili očala. Poleg tega so bile uporabljene leče. In učinek loma in povečave stekla je bil bolj ali manj raziskan.

Galilejev prvi teleskop

Seveda je Galileo dosegel pomembne rezultate pri preučevanju tega področja. Poleg tega je zbral in izboljšal vse dosežke. Posledično je razvil in predstavil prvi teleskop na svetu. V resnici se je povečal le za trikrat. Odlikovala pa ga je visoka kakovost slike v tistem času.

Mimogrede, Galileo je svoj razviti predmet poimenoval teleskop.
Kasneje se znanstvenik tam ni ustavil. Napravo je izboljšal do dvajsetkratne povečave slike.
Pomembno je, da Galileo ni razvil samo teleskopa. Poleg tega je bil prvi, ki ga je uporabil za raziskovanje vesolja. Poleg tega je naredil veliko astronomskih odkritij.

Značilnosti teleskopov

Teleskop je sestavljen iz cevi, ki stoji na posebnem nosilcu. Opremljen je s sekirami za ciljanje opazovanega objekta.
Poleg tega ima optična naprava okular in lečo. Poleg tega je zadnja ravnina leče pravokotna na optično os in je povezana s sprednjo površino okularja. Ki je, mimogrede, glede na optično os podoben objektivu.

Omeniti velja, da se za ostrenje uporablja posebna naprava.
Glavni značilnosti teleskopov sta povečava in ločljivost.
Povečava slike je odvisna od goriščne razdalje okularja in motiva.
Ločljivost je povezana z lastnostjo loma svetlobe. Tako je velikost opazovanega predmeta omejena z ločljivostjo teleskopa.

Vrste teleskopov v astronomiji

Različne vrste teleskopov so povezane z različnimi konstrukcijskimi metodami. Natančneje, z uporabo različnih orodij kot leče. Poleg tega je pomembno, za kakšen namen je naprava potrebna.
Danes je v astronomiji več glavnih vrst teleskopov. Glede na svetlobno zbirno komponento so lahko lečne, zrcalne ali kombinirane.

Teleskopi z lečami (dioptrični)

V nasprotnem primeru se imenujejo refraktorji. To so prvi teleskopi. V njih svetlobo zbira leča, ki je na obeh straneh omejena s kroglo. Zato velja za bikonveksno. Poleg tega je leča leča.
Zanimivo je, da lahko uporabite ne samo lečo, ampak cel sistem leč.

Omeniti velja, da konveksne leče lomijo svetlobne žarke in jih izostrijo. In v njej se posledično gradi podoba. Za ogled uporabite okular.
Pomembno je, da je leča nameščena tako, da fokus in okular sovpadata.
Mimogrede, Galileo je izumil refraktor. Toda sodobne naprave so sestavljene iz dveh leč. Eden od njih zbira svetlobo, drugi pa jo razprši. To vam omogoča zmanjšanje odstopanj in napak.

Zrcalni teleskopi (kataptrični)

Imenujejo se tudi reflektorji. Za razliko od vrste leče je njihova leča konkavno zrcalo. Zvezdno svetlobo zbere na eni točki in jo odbije na okular. V tem primeru so napake minimalne, razgradnja svetlobe na žarke pa popolnoma odsotna. Toda uporaba reflektorja omeji opazovalčevo vidno polje.
Zanimivo je, da so zrcalni teleskopi najpogostejši na svetu. Ker je njihov razvoj veliko lažji kot na primer naprav z lečami.

Katadioptrični teleskopi (kombinirani)

To so naprave z zrcalno lečo. Za pridobivanje slik uporabljajo leče in zrcala.

Po drugi strani so jih razdelili na dve podvrsti:
1) Schmidt-Cassegrainovi teleskopi - imajo diafragmo nameščeno v samem središču ukrivljenosti zrcala. S tem se odpravijo sferične nepravilnosti in odstopanja. Povečata pa se vidno polje in kakovost slike.
2) Teleskopi Maksutov-Cassegrain - v območju goriščne ravnine je nameščena ravno konveksna leča. Posledično sta preprečena ukrivljenost polja in sferični odklon.

Omeniti velja, da se v sodobni astronomiji najpogosteje uporablja kombinirana vrsta instrumentov. Z mešanjem dveh različnih elementov za zbiranje svetlobe ustvarijo boljše podatke.

Takšne naprave lahko sprejmejo le en val signalov. Antene se uporabljajo za prenos signalov in njihovo obdelavo v slike.
Radijske teleskope astronomi uporabljajo za znanstvene raziskave.

Modeli infrardečih teleskopov

Njihova zasnova je zelo podobna optičnim zrcalnim teleskopom. Načelo pridobivanja slike je skoraj enako. Žarke leča odbija in zbira v eni točki. Nato posebna naprava izmeri toploto in rezultat fotografira.

Sodobni teleskopi

Teleskop je optični instrument za opazovanje. Izumili so ga pred skoraj pol stoletja. V tem času so znanstveniki spremenili in izboljšali napravo. Dejansko je bilo ustvarjenih veliko novih modelov. Za razliko od prvih imajo povečano kakovost slike in povečavo.

V tej dobi tehnologije se uporabljajo računalniški teleskopi. V skladu s tem so opremljeni s posebnimi programi. Pomembno je, da sodobni prototip upošteva, da je očesna percepcija vsakega človeka drugačna. Za visoko natančnost se slika prenaša na monitor. Na ta način je slika zaznana takšna, kot v resnici je. poleg tega ta metoda opazovanja odpravlja kakršno koli izkrivljanje.

Poleg tega znanstveniki naše generacije ne uporabljajo ene naprave naenkrat, ampak več. Poleg tega so na teleskop povezane edinstvene kamere, ki prenašajo informacije v računalnik. To vam omogoča, da prejmete jasne in točne informacije. Ki se seveda uporablja za študij in.

Zanimivo je, da zdaj teleskopi niso le naprave za opazovanje. Ampak tudi naprave za merjenje razdalj med vesoljskimi objekti. Za to funkcijo so nanje povezani spektrografi. In interakcija teh naprav zagotavlja specifične podatke.

Druga klasifikacija

Obstajajo tudi druge vrste teleskopov. Vendar se uporabljajo za svoj namen. Na primer rentgenski in gama teleskopi. Ali ultravijolične naprave, ki filtrirajo sliko brez obdelave ali osvetlitve.
Poleg tega lahko naprave razdelimo na profesionalne in amaterske. Prve uporabljajo znanstveniki in astronomi. Očitno so slednji primerni za domačo uporabo.

Kako izbrati teleskop za ljubitelje astronomije

Izbira teleskopa za ljubitelje astronomije temelji na tem, kaj želite opazovati. Načeloma so vrste in značilnosti naprav opisane zgoraj. Samo izbrati morate tisto, ki vam je najbolj všeč. Po mojem mnenju je bolje izbrati lečo ali kombinirano obliko. Izbira pa je seveda vaša.

Po mnenju interneta najboljše amaterske teleskope predstavljajo naslednja podjetja: Celestron, Bresser in Veber.

Teleskope že stotine let uporabljajo za preučevanje življenja planetov.

Nastanek in razvoj teleskopa sta namreč omogočila velik korak v raziskovanju vesolja. Verjetno je vse, kar vemo, nastalo s pomočjo te naprave. Čeprav seveda ne gre podcenjevati dejavnosti znanstvenikov.
Danes smo si ogledali nekatere vrste teleskopov in njihove značilnosti. Vsekakor je napredek v tehnologiji. In posledično smo izvedeli veliko zanimivega o vesoljskih objektih in vesolju samem. Poleg tega lahko občudujemo čudovito nebo in ga spoznavamo zahvaljujoč temu čudovitemu izumu.

Teleskopi ne zasedajo najširše niše na ruskem trgu optične opreme, vendar je ponudba tukaj precej spodobna in jo predstavljajo izdelki številnih znanih podjetij.

Večji proizvajalci ponujajo optiko za uporabnike različnih ravni. Pojavile so se že polne serije za začetnike in celo poceni naprave, posebej zasnovane za otroke in najstnike.

Predmet posebnega ponosa uglednih blagovnih znamk so še naprej teleskopi za profesionalce - ne več le optične naprave, temveč visokotehnološke in "pametne" naprave.

Najbolje prodajani v letu 2017 so bili amaterski in polprofesionalni teleskopi naslednjih proizvajalcev:

opazovalec neba;
Celestron;
Bresser;
Weber.

Načelo delovanja in zgradba teleskopa

Teleskop je kompleksna optična naprava, s katero lahko vidite oddaljene predmete (astronomske ali zemeljske) pri večkratni povečavi.

Strukturno je cev, na enem koncu katere je svetlobna leča in/ali konkavno zrcalo - leča. Na drugi strani je okular - skozi njega gledamo nastalo sliko.

dodaj iz mojega teleskopa z napisi

Zasnova teleskopa vključuje tudi:

1. Iskalnik za odkrivanje določenih astronomskih objektov;

2. Svetlobni filtri, ki zatemnijo premočen sijaj zvezd;

3. Diagonalna zrcala (korekcijske ploščice), ki sliko, ki jo oddaja leča, obrnejo “na glavo”.

Profesionalni modeli z možnostjo astrofotografije in video snemanja so lahko dodatno opremljeni z naslednjimi elementi:

1. kompleksna elektronska oprema;

2. GPS sistem;

3. Elektromotor.

Vrste teleskopov

Refraktorji (leče)

Takšen teleskop prepoznate po preprosti zasnovi, podobni vohunski cevi. Objektiv in okular sta tukaj na isti osi, povečana slika pa se prenaša v ravni črti - tako kot pri prvih napravah, izumljenih pred 400 leti.

Refraktorji ali refrakcijski teleskopi zbirajo odbito svetlobo nebesnih teles z uporabo 2-5 bikonveksnih leč, nameščenih na obeh koncih dolge cevi telesa. Ta vrsta naprave je bolj primerna za začetnike in amaterje astronomskih opazovanj, saj vam omogoča jasen ogled zemeljskih objektov in nebesnih teles znotraj našega Osončja.

Leče, nameščene v refraktorjih, razgradijo svetlobo, ki jo leča »uje«, na spektralne komponente, kar povzroči nekaj izgube jasnosti slike in jo naredi zatemnjeno, če je povečava prevelika. Takšen teleskop je priporočljivo uporabljati na odprtih območjih izven mesta, kjer je izpostavljenost nebu minimalna.

Enostaven za uporabo in ne zahteva posebnega vzdrževanja;
Zaprta oblika je zaščitena pred prahom in vlago;
Ne boji se temperaturnih sprememb;
Zagotavljajo jasno in kontrastno sliko bližnjih astronomskih teles;
Imajo dolgo življenjsko dobo.

Precej zajetno in težko (teža nekaterih modelov doseže 25 kg);
Največji premer leče – 150 mm;
Ni primeren za opazovanje v mestu.

Glede na vrsto nameščenih leč so teleskopi razdeljeni na naslednje vrste:

1. Akromatski - imajo nizko in srednjo stopnjo povečave, vendar dajejo ravno sliko.

2. Apokromatski - naredijo sliko bolj konveksno, vendar odpravijo napake, kot sta zamegljena kontura in videz sekundarnega spektra.

Reflektorji (ogledala)

Reflektor zajema in oddaja svetlobni žarek s pomočjo dveh konkavnih zrcal: eno se nahaja v cevni leči, drugo odbija sliko pod kotom in jo pošilja v stranski okular.

Za razliko od refraktorja je takšna optika bolj primerna za preučevanje globokega vesolja in pridobivanje kakovostnih slik oddaljenih galaksij. Izdelava ogledal je cenejša od leč, kar se odraža v ceni naprav. Vendar se bo začetnik ali otrok težko spopadel s kompleksnimi nastavitvami in korektorji slike.

Enostavnost oblikovanja;
Kompaktna velikost in majhna teža;
Popolnoma ujamejo medlo svetlobo oddaljenih vesoljskih teles;
Velika zaslonka (od 250 do 400 mm), ki daje svetlejšo in jasnejšo sliko brez napak;
več nizka cena v primerjavi s podobnimi refraktorji.

Potreben je čas in izkušnje za postavitev;
Zaradi odprte zasnove naprave lahko vstopi prah ali umazanija;
Bojijo se temperaturnih sprememb;
Ni primeren za opazovanje zemeljskih in bližnjih objektov sončnega sistema.

Katadioptrija (zrcalna leča)

Objektiv katadioptričnih teleskopov je sestavljen iz leč in zrcal, tako da združuje njihove prednosti in maksimalno kompenzira napake s posebnimi korekcijskimi ploščami.

Slika tako oddaljenih kot bližnjih astronomskih objektov v takšni napravi se približa idealni, kar omogoča ne samo opazovanje zvezd, temveč tudi fotografiranje visoke kakovosti.

Kompaktne dimenzije in transportnost;
Enako primeren za opazovanje objektov v globokem in bližnjem vesolju;
Dajo najvišjo kakovost slike;
Zaslonka do 400 mm.

Visoka cena;
Dolgotrajna toplotna stabilizacija zraka v cevi;
Kompleksna zasnova.

Možnosti izbire teleskopa

Ko se odločate za nakup teleskopa, se morate odločiti o svojih osnovnih zahtevah za to napravo.

Zasnova in delovanje optike bosta odvisna od vaših odgovorov na številna vprašanja:

1. Kakšne objekte bi radi obravnavali – planete v našem Osončju ali oddaljene galaksije?

2. Od kod boš opazoval vesoljska telesa - s svojega balkona imaš možnost iti na teren s teleskopom?

3. Se nameravaš ukvarjati z astrofotografijo?

Zdaj pa preidimo na glavne značilnosti sodobnih teleskopov.

Parabolično ali sferično ogledalo

Zasnova sferičnega zrcala je takšna, da ne more odbijati vseh žarkov v eno točko. Zaradi tega je idealno oster fokus nedosegljiv za reflektorje s sferično optiko. Ta pojav se imenuje "sferična aberacija" in je najbolj izrazit pri velikih povečavah.

Parabolično ogledalo ni podvrženo sferičnim aberacijam in je sposobno zbrati svetlobne žarke v eno točko. Pri veliki povečavi ne boste imeli težav z ostrenjem, oddaljeni predmet pa bo viden jasno in v vseh podrobnostih.

Toda s sferičnimi ogledali ni vse tako slabo. Pri določenem razmerju med premerom zrcala in goriščno razdaljo tako zrcalo deluje skoraj kot parabolično. Teleskop z zrcalom s premerom 114 mm in goriščno razdaljo 900 mm je praktično brez sferičnih aberacij in dobro izostri sliko do največje uporabne povečave.

Zaslonka (premer leče)

Glavno merilo pri izbiri teleskopa je zaslonka njegove leče. Določa sposobnost leče ali zrcala, da zbira svetlobo: višja kot je ta lastnost, več odbitih žarkov bo zadelo lečo. To pomeni, da bo zagotavljal visoko kakovost slike in bo lahko zaznal celo šibko odbito sevanje oddaljenih vesoljskih objektov.

Pri izbiri zaslonke za vaše namene se osredotočite na naslednje številke:

1. Za jasno sliko bližnjih planetov ali satelitov zadostuje naprava s premerom leče do 150 mm. V mestnih razmerah je bolje zmanjšati to številko na 70-90 mm.

2. Naprava z odprtino nad 200 mm bo lahko videla oddaljene galaksije.

3. Če se nameravate prepustiti svojemu najljubšemu hobiju v krajih, ki so oddaljeni od mesta s šibkim nočnim nebom, lahko preizkusite največjo velikost polprofesionalnih objektivov - do 400 mm.

Goriščna razdalja

Goriščna razdalja je razdalja od leče do točke v okularju, kjer se vsi svetlobni žarki ponovno zberejo v snop. Stopnja povečave in kakovost vidne slike je odvisna od tega indikatorja - višji kot je, bolje bomo pogledali predmet zanimanja.

Focus poveča dolžino samega teleskopa, kar vpliva na priročnost njegovega shranjevanja in transporta. Seveda je bolj priročno hraniti napravo s kratkim fokusom na balkonu, kjer F ne presega 500-800 mm. Ta omejitev ne velja samo za katadioptrijo - v njih se svetlobni tok večkrat lomi in ne gre v ravni črti, kar omogoča znatno skrajšanje telesa.

Razmerje povečave

Povečavo predmetov lahko popravimo z vgradnjo močnejšega ali šibkejšega okularja – danes proizvajalci ponujajo optiko s F od 4 do 40 mm, pa tudi Barlow leče, ki podvojijo fokus samega teleskopa.

1. Smiselno je podrobno obravnavati le bližnja kozmična telesa (na primer Luno).

2. Za opazovanje oddaljenih galaksij velika povečava ni tako pomembna.

Vrsta pritrditve

Za priročno uporabo naprave je potreben nosilec (stojalo za teleskop).

Amaterska in polprofesionalna optika je običajno opremljena z eno od treh glavnih vrst posebnih premičnih nosilcev:

1. Azimutalno - najpreprostejše stojalo, ki omogoča vodoravno in navpično premikanje teleskopa. Najpogosteje je opremljen z refraktorji in majhnimi katadioptriki. Toda za astrofotografijo azimutni nosilec ni primeren, ker ne omogoča zajemanja jasne slike.

2. Ekvatorialni - ima impresivno težo in dimenzije, vendar pomaga najti potreben predmet na danih koordinatah. Ta stativ je idealen za reflektorje, ki "vidijo" oddaljene galaksije, ki so nevidne s prostim očesom. Ekvatorialna slika je priljubljena tudi med ljubitelji astrofotografije.

3. Dobsonov sistem je kompromis med enostavnim in poceni azimutnim stojalom ter zanesljivo ekvatorialno zasnovo. Pogosto je opremljen z močnimi in dragimi reflektorji.

Optična zasnova

Teleskop Galileo (1609)

Preprosta zasnova teleskopa, podobna tisti, ki jo je Galileo uporabljal v prvih astronomskih teleskopih z dvema lečama. Dolgogoriščna konvergentna (konveksna) leča igra vlogo leče, druga (konkavna) leča pa deluje kot okular; rezultat je ravna slika. Ta sistem se še vedno uporablja v gledaliških daljnogledih.

Keplerjev teleskop (1611)

Preprost sistem teleskopa, ki uporablja konveksne leče kot objektiv in okular. To daje večje vidno polje in višjo stopnjo povečave, kot je mogoče dobiti v Galilejevem teleskopu, vendar je slika v Keplerjevem teleskopu obrnjena.

Teleskop Gregoryjevega sistema (1663)

Tip odsevalnega teleskopa, ki ga je leta 1663 predlagal James Gregory. Primarno zrcalo je paraboloid z osrednjo luknjo, sekundarno zrcalo pa je elipsoid. Gregory ni mogel pridobiti zrcal želene konfiguracije, zato ni mogel zgraditi svojega teleskopa, preden je Newton ustvaril svoj prvi reflektor, enostavnejšo zasnovo z ravnim sekundarnim zrcalom. Kasneje je Gregoryjev sistem izpodrinil teleskop Cassegrain

Newtonov teleskop (1668)

Preprost tip reflektorskega teleskopa, ki ga je razvil Isaac Newton (1642-1727), ki ga je leta 1671 demonstriral v Kraljevi družbi v Londonu. Primarno zrcalo teleskopa je paraboloid (za majhne odprtine se lahko uporabi sferično zrcalo) in sekundarno zrcalo je ravno, postavljeno na poti odbitega žarka pod kotom 45° glede na optično os, tako da slika nastane zunaj glavne cevi. Zasnova se pogosto uporablja za majhne amaterske instrumente, vendar ni primerna za velike teleskope.

Cassegrainova shema (1672)

Zrcalni teleskop, pri katerem je žarišče slike neposredno za osrednjo luknjo v primarnem zrcalu. To zasnovo je predlagal Jacques Cassegrain (1652-1712), profesor fizike v mestu Chartres v Franciji okoli leta 1672, tj. štiri leta po tem, ko je Isaac Newton ustvaril prvi reflektor. V tem teleskopu je sekundarno zrcalo konveksno in ne ravno (kot v Newtonovem načrtu). Cassegrain sam ni zgradil teleskopa, zato je minilo kar nekaj let, preden je bila njegova zamisel uresničena. Danes je Cassegrainov fokus priljubljen in se pogosto uporablja tako v skromnih amaterskih instrumentih kot v velikih profesionalnih teleskopih.

Herschelov teleskop (1772)

Vrsta reflektirnega teleskopa, ki ga je zasnoval William Herschel (1738-1822), pri katerem je parabolično primarno zrcalo nagnjeno tako, da žarišče leži zunaj glavne cevi teleskopa in je do njega mogoče dostopati, ne da bi blokirali vhodno svetlobo. To idejo je uresničil Lomonosov 10 let prej. Pomanjkljivost sistema je prisotnost distorzij, zato so ta tip teleskopa kasneje zamenjali z drugimi reflektorskimi sistemi.

Teleskop Ritchie-Chrétien (1922)

Teleskop, katerega optični sistem je podoben sistemu Cassegrainovega teleskopa, le da sta primarno in sekundarno zrcalo hiperboloidne oblike. Kot rezultat, teleskop Ritchie-Chrétien zagotavlja široko vidno polje brez kome.

Sistem Serurier (1930)

Zasnova z odprto cevjo za velik odsevni teleskop, ki zagotavlja enakomeren odklon, ko se orientacija teleskopa spremeni. Nemogoče je narediti cev največjih teleskopov popolnoma nedeformabilno. Zasnova 200-palčne cevi teleskopa Hale, ki jo je predlagal Marc Serurier, ne odpravlja deformacij, ampak zagotavlja ohranitev optične osi teleskopa

Schmidtova kamera (1930)

Vrsta astronomskega teleskopa s širokim vidnim poljem, namenjena izključno fotografski uporabi. Izumil ga je Bernard Schmidt leta 1930. Vlogo zbiralnika svetlobe opravlja sferično zrcalo. Popravek sferične aberacije se izvede s pomočjo tanke steklene plošče kompleksnega profila, nameščene na vhodnem koncu teleskopske cevi (za fokusom). Fotografska plošča je postavljena v primarni fokus. Ker je goriščna površina ukrivljena, dobimo fotografsko ploščo enako obliko s posebnim držalom. Rezultat so ostre, nepopačene slike zelo širokega vidnega polja – do več deset stopinj v premeru.

Teleskop Dall-Kirkham

Vrsta Cassegrainovega teleskopa, pri katerem ima primarno zrcalo elipsoidni profil namesto pogostejšega paraboloidnega. Sekundarno ogledalo je sferično. Rezultat je znatno manjše vidno polje kot standardni Cassegrainov teleskop enake velikosti.

Maksutov teleskop (1940)

Odsevni teleskop, pri katerem optična popačenja sferičnega primarnega zrcala popravlja konkavna leča (meniskus), kar daje visokokakovostne slike v širokem vidnem polju. Teleskop je izumil D.D. Maksutov (1896-1964).

Osnovna zasnova teleskopa je tipičen Cassegrainov sistem. Za korekcijsko lečo je nameščeno majhno sekundarno zrcalo, slika pa se oblikuje neposredno za primarnim zrcalom, ki ima majhno sredinsko luknjo.

Težavnost ustvarjanja velikih korekcijskih leč omejuje profesionalno uporabo takšnega teleskopa, vendar so teleskopi Maksutov, ki imajo kompaktno cev in široko vidno polje z nizkim goriščnim razmerjem, priljubljeni pri amaterskih astronomih.

Glede na smer izhodnega žarka se razlikujejo modifikacije tega sistema: Maksutov-Cassegrain in Maksutov-Newton.

Schmidt-Cassegrainov teleskop (1940, 1942)

Zasnova optičnega teleskopa, ki združuje lastnosti Schmidtove kamere in Cassegrainovega reflektorja. Predlagal D.D. Baker (1940) in C.R. Breza (1942).

Ta teleskop uporablja sferično primarno zrcalo in korekcijsko ploščo za kompenzacijo sferične aberacije, podobno kot kamera Schmidt. Nosilec fotografske plošče v primarnem žarišču pa nadomesti majhno konveksno sekundarno zrcalo, ki odbija svetlobo nazaj v cev skozi luknjo v primarnem zrcalu. Posledično si lahko ogledate sliko vizualno ali namestite kamero v glavno cev za primarnim ogledalom.

Teleskop te zasnove se izkaže za zelo kompaktnega, kar je še posebej pomembno za prenosne teleskope in teleskope za amaterske in splošne izobraževalne namene.

Paul-Bakerjev sistem (1935, 1945)

Optična zasnova odbojnega teleskopa ima izjemno široko vidno polje z dobro ločljivostjo. Uporablja parabolično primarno zrcalo z goriščnim razmerjem f/4 ali manj, konveksno sferično sekundarno zrcalo in konkavno sferično tretje zrcalo, katerega ukrivljenost je enaka, vendar nasprotnega predznaka kot sekundarno. Dizajn je predlagal francoski optik Maurice Paul leta 1935 in neodvisno James Baker okoli leta 1945.

Kamera Baker-Nunn (1957)

Vrsta Schmidtovega fotoaparata, zasnovanega za fotografiranje umetnih zemeljskih satelitov.

Baker-Schmidtov sistem

Sprememba Schmidtove kamere, ki uporablja tehnična sredstva, ki jih je predlagal J.G. Baker za odpravo aberacije in popačenja.

Teleskop Willstrop

Zasnova odsevnih optičnih teleskopov, ki zagotavljajo dobre slike z vidnim poljem 5° ali več. Zasnova je spremenjena različica sistema Paul-Baker. Luknja v primarnem zrcalu ima premer, ki je 60 % premera celotnega zrcala, žarišče pa je v tej luknji. Oblika vseh treh ogledal se bistveno razlikuje od parabolične ali sferične. Prednost Willstropove zasnove je, da je teleskop veliko bolj kompakten kot Schmidtova kamera. Poleg tega ne proizvaja navideznih slik, ki jih povzročajo notranji odboji, kot pri korekcijski leči kamere Schmidt. Ta zasnova omogoča izdelavo teleskopa, ki bi bil zmogljivejši od katere koli obstoječe Schmidtove kamere.

Dobsonov teleskop (1960-1970)

Poceni zrcalni teleskop z veliko zaslonko in preprosto nenadzorovano nastavitvijo altazimuta. Njegova oblika je primerna za amaterske astronome, še posebej pomembna pa je njegova prenosljivost. Teleskop je poimenovan po avtorju koncepta in zgodnjih razvojih, izvedenih v šestdesetih in sedemdesetih letih prejšnjega stoletja, Johnu Dobsonu iz Društva amaterskih astronomov v San Franciscu. Lepljeno-laminirana lesena teleskopska cev je nameščena v škatli, ki je nameščena na osnovno ploščo in se lahko vrti okoli navpične osi. Polkrožni nosilec z omejevalniki na vrhu škatle ima na nasprotnih straneh cevi pritrjene nastavke. Za nemoteno gibanje okoli obeh osi se uporablja teflon. Dobson je prav tako lahko pokazal, da je pločevinasto steklo (ki je tanjše od običajno uporabljenega stekla za ogledala) mogoče uporabiti za izdelavo poceni velikega ogledala dobre kakovosti. Da se izognete popačenju, mora tanko ogledalo prosto počivati na preprogi ali gumijasti podlagi.

Galilejevi teleskopi

Leta 1609 je Galileo, ko je izvedel za izum teleskopa s strani nizozemskih optikov, samostojno izdelal teleskop s plankonveksno lečo in plankonkavnim okularjem, ki je omogočal trikratno povečavo. Čez nekaj časa je izdelal teleskope z 8- in 30-kratno povečavo.

Leta 1609 je Galileo, ko je začel opazovati s teleskopom, odkril temne lise na Luni, ki jih je imenoval morja, gore in gorovja. 7. januarja 1610 je odkril štiri satelite planeta Jupitra in ugotovil, da je Rimska cesta kopica zvezd. Ta odkritja je opisal v eseju "Zvezdasti glasnik, ki razkriva velike in izjemno osupljive prizore ..." (objavljeno 12. marca 1610).

Ločljivost (ločljivost) teleskopa

Ta parameter označuje sposobnost teleskop razlikovati majhne podrobnosti v razširjenih predmetih (na primer na diskih Lune in planetov) in ločiti tesno locirane točkaste predmete - zvezde. Ločljivost je neposredno odvisna od premera leče teleskopa: če podvojimo zaslonko, se podvoji tudi moč ločljivosti.

Drugi dejavnik, ki vpliva na ločljivost, je kakovost leč in zrcalnih površin. Napake pri izdelavi optike, nepravilna montaža in poravnava, napake na steklu, praske, prah in umazanija na površini optičnih elementov - vse to postane vir poslabšanja ločljivosti. teleskop.

Pri opazovanju razširjenih objektov, kot so Luna in planeti, skupaj s povečavo teleskop raste navidezna velikost Slike. Nasprotno pa imajo koničasti objekti (zvezde) pri velikih povečavah obliko diskov, obdanih z več koncentričnimi obroči padajoče svetlosti. Ta vzorec, imenovan uklon, je posledica valovne narave svetlobe. Premer osrednjega diska, imenovan Airyjev krog, je obratno sorazmeren z odprtino teleskop.

Ker je resnična podoba zvezde zakopana v Airyjevem disku, se v praksi ločevanje tesne dvojne zvezde zmanjša na opazovanje uklonskega vzorca sistema v poskusu razlikovanja med Airyjevimi diski dveh tesno razmaknjenih zvezd. Če predpostavimo, da imata obe komponenti binarnega sistema enako svetlost, potem najmanjšo kotno razdaljo (v ločnih sekundah), pri kateri so te zvezde še vedno lahko ločene v danem teleskopu, izračunamo po formuli: 116 "/D, kjer je D premer leče teleskop v milimetrih. Ta formula za ločilno moč se imenuje Dawesova meja po imenu angleškega astronoma, ki jo je dobil v 19. stoletju. Teoretične vrednosti ločljivosti za teleskopi različni premeri so podani v zbirni tabeli.

Prebojna moč teleskopa

To je najmanjša magnituda zvezd, meglic in galaksij, ki jih je mogoče razlikovati s tem teleskopom.

Prodorna moč teleskopa je odvisna od dveh kazalnikov:

Astroklima. To je kompleks naslednjih značilnosti ozračja: moč vetra, spremembe temperature in vlažnosti zraka, prosojnost ozračja in drugo.

Tudi lokacija namestitve teleskopa je eden najpomembnejših pogojev, ki vplivajo na prodornost teleskopov. Če namestite teleskop v nizko ležeče območje, na primer na ali pod morsko gladino, bo prodorna moč zelo majhna. Višji kot je teren, na katerem je nameščen teleskop, večja bo njegova prodorna moč.

Penetracija teleskop označen z največjo magnitudo najšibkejših zvezd, ki jih je mogoče videti z danim instrumentom v idealno temnem nebu. Mejna velikost (m) za teleskop, katerega premer leče je enak D v milimetrih, je mogoče približno oceniti z naslednjo formulo: m = 2,5 + 5 lg D.

Prevleka optike omogoča povečanje prodorne sposobnosti teleskop, medtem ko ga prah in umazanija na optiki zmanjšata.

Odprtina teleskopa

Ta parameter je označen z razmerjem med premerom leče in njeno goriščno razdaljo (D/f). To vrednost imenujemo relativna zaslonka in jo zapišemo z ulomkom: 1:5, 1:7, 1:10, 1:15 ... V angleški literaturi se pogosteje uporablja obratna vrednost - relativna goriščna razdalja (f/D). ), ki se piše tudi kot ulomek : f/5, f/7, f/10, f/15… Večja je zaslonka objektiva. teleskop(ali obratno: manjše kot je razmerje med goriščno razdaljo in premerom leče), večja je njena zaslonka.

Zaslonka teleskop, je najprej pomembno za določitev njegove primernosti za fotografske namene - hitrejši instrument vam bo omogočil krajše hitrosti zaklopa pri fotografiranju šibkih astronomskih objektov. Druga prednost visokoaperturnih instrumentov je, da so bolj kompaktni od običajnih instrumentov (zaradi krajše goriščnice), prav tako pa so primernejši za opazovanje pri majhnih povečavah (iz istega razloga). Po drugi strani pa je instrumente z visoko zaslonko težje izdelati in poravnati ter so bolj dovzetni za različne optične aberacije.

Premer leče, mm	Razpon povečave, krat	Resolucija, "	Prodorna moč, zvok LED
60	10 - 120	1.93	11.4
70	12 - 140	1.66	11.7
80	13 - 160	1.45	12
90	15 - 180	1.29	12.3
100	17 - 200	1.16	12.5
110	18 - 220	1.05	12.7
120	20 - 240	0.97	12.9
130	22 - 260	0.89	13.1
150	25 - 300	0.77	13.4
200	33 - 400	0.58	14
250	42 - 500	0.46	14.5
300	50 - 600	0.39	14.9

Kateri teleskop izbrati

8-10-letni šolar, ki ga zanimajo zvezde, lahko dobi poceni in enostaven za uporabo refraktorski teleskop iz posebne otroške serije z odprtino 70 mm ali več na azimutni montaži. Dodaten adapter za kamero pa mu bo omogočil čudovite slike Lune in zemeljskih objektov.
Za raziskovalca nočnega neba začetnika, ki živi v mestu, je bolje kupiti refraktor s kratkim fokusom z zaslonko 70-90 mm na azimutalnem stojalu. Če imate priložnost opazovati zvezde nekje "na terenu", lahko odštejete za reflektor 110-250 mm z vključenim Dobsonovim nosilcem.
Če želite preučevati oddaljene galaksije in meglice, kupite reflektor s premerom leče 250 mm ali več, opremljen z azimutalnim stojalom.
Popotniki ali tisti, ki nameravajo pogosto prevažati svoj teleskop, bodo potrebovali lahek in zanesljiv zrcalno-refleksni objektiv, opremljen z Dobsonovim sistemom ali stojalom za azimut.
Izkušeni astrofotografi ne morejo brez katadioptričnega teleskopa z največjo zaslonko (400 mm) in dolgim žariščem 1000 mm. Bolje je izbrati ekvatorialni nosilec z avtomatskim pogonom.

Koliko stane teleskop?

1. Refraktor na azimutnem nosilcu je mogoče kupiti po ceni od 3.500 do 25.000 rubljev. Stroški bodo odvisni od tehničnih lastnosti optike in funkcionalnosti naprave.

2. Zrcalni reflektor na ekvatorialnem stojalu vas bo stalo od 14 do 55 tisoč rubljev.

3. Za profesionalno in močno katadioptrijo boste morali plačati 18-130 tisoč.

> Vrste teleskopov

Vsi optični teleskopi so glede na vrsto svetlobnega elementa razvrščeni v zrcalne, lečne in kombinirane. Vsaka vrsta teleskopa ima svoje prednosti in slabosti, zato morate pri izbiri optike upoštevati naslednje dejavnike: pogoje in namene opazovanja, zahteve glede teže in mobilnosti, ceno, stopnjo aberacije. Označimo najbolj priljubljene vrste teleskopov.

Refraktorji (teleskopi z lečami)

Refraktorji To so prvi teleskopi, ki jih je izumil človek. V takem teleskopu je za zbiranje svetlobe odgovorna bikonveksna leča, ki deluje kot objektiv. Njegovo delovanje temelji na glavni lastnosti konveksnih leč - lomu svetlobnih žarkov in njihovem zbiranju v fokusu. Od tod tudi ime - refraktorji (iz latinskega refract - lomiti).

Nastala je leta 1609. Za zbiranje največje količine zvezdne svetlobe je uporabil dve leči. Prva leča, ki je delovala kot leča, je bila konveksna in je služila zbiranju in fokusiranju svetlobe na določeno razdaljo. Druga leča, ki je igrala vlogo okularja, je bila konkavna in se je uporabljala za pretvorbo konvergentnega svetlobnega žarka v vzporednega. Z uporabo Galilejevega sistema je mogoče dobiti neposredno, neobrnjeno sliko, na kakovost katere močno vpliva kromatska aberacija. Učinek kromatične aberacije je mogoče videti kot lažno obarvanje podrobnosti in robov predmeta.

Keplerjev refraktor- naprednejši sistem, ki je nastal leta 1611. Tu je bila kot okular uporabljena konveksna leča, v kateri je bil sprednji fokus združen z zadnjim fokusom leče objektiva. Posledično je bila končna slika obrnjena na glavo, kar pa za astronomske raziskave ni pomembno. Glavna prednost novega sistema je možnost namestitve merilne mreže v notranjost cevi na žarišču.

Za to zasnovo je bila značilna tudi kromatska aberacija, vendar je bilo učinek mogoče nevtralizirati s povečanjem goriščne razdalje. Zato so imeli takratni teleskopi ogromno goriščno razdaljo s cevjo ustrezne velikosti, kar je povzročalo resne težave pri izvajanju astronomskih raziskav.

V začetku 18. stoletja se je pojavila, ki je priljubljena še danes. Leča te naprave je sestavljena iz dveh leč iz različnih vrst stekla. Ena leča je konvergentna, druga divergentna. Ta struktura lahko znatno zmanjša kromatsko in sferično aberacijo. In telo teleskopa ostaja zelo kompaktno. Danes so ustvarjeni apokromatski refraktorji, pri katerih je vpliv kromatske aberacije zmanjšan na možni minimum.

Prednosti refraktorjev:

Enostavna zasnova, enostavnost delovanja, zanesljivost;
Hitra toplotna stabilizacija;
Nezahteven za strokovno storitev;
Idealen za raziskovanje planetov, lune, dvojnih zvezd;
Odlična barvna reprodukcija v apokromatski različici, dobra v akromatski;
Sistem brez centralne zaščite pred diagonalnim ali sekundarnim ogledalom. Od tod visok kontrast slike;
V cevi ni pretoka zraka, kar ščiti optiko pred umazanijo in prahom;
Enodelna zasnova leče, ki ne zahteva prilagoditev s strani astronoma.

Slabosti refraktorjev:

Visoka cena;
Velika teža in dimenzije;
Majhen praktičen premer odprtine;
Omejitve pri preučevanju temnih in majhnih predmetov v globokem vesolju.

*Ob naročilu teleskopa v komentar napišite “spletna stran” in prejmete 3% popust

Ime zrcalnih teleskopov - reflektorji izhaja iz latinske besede reflectio - odsevati. Ta naprava je teleskop z lečo, ki služi kot konkavno zrcalo. Njegova naloga je zbrati zvezdno svetlobo v eni točki. Če postavite okular na to točko, lahko vidite sliko.

Eden prvih reflektorjev ( Gregoryjev teleskop) je bil izumljen leta 1663. Ta teleskop s paraboličnim zrcalom je bil popolnoma brez kromatskih in sferičnih aberacij. Svetloba, ki jo je zbralo ogledalo, se je odbijala od majhnega ovalnega ogledala, ki je bilo pritrjeno pred glavnim, v katerem je bila majhna luknjica za izhod svetlobnega žarka.

Newton je bil popolnoma razočaran nad refrakcijskimi teleskopi, zato je bil eden njegovih glavnih dosežkov zrcalni teleskop, ustvarjen na osnovi kovinskega primarnega zrcala. Enako odbija svetlobo različnih valovnih dolžin, sferična oblika zrcala pa je naredila napravo bolj dostopno tudi za lastno izdelavo.

Leta 1672 je astronom Laurent Cassegrain predlagal načrt za teleskop, ki je bil videti kot Gregoryjev slavni reflektor. Toda izboljšani model je imel več resnih razlik, glavna med njimi je bilo konveksno hiperbolično sekundarno zrcalo, ki je teleskop naredilo bolj kompakten in zmanjšalo centralno zaščito. Vendar se je izkazalo, da je tradicionalni reflektor Cassegrain nizkotehnološki za množično proizvodnjo. Ogledala s kompleksnimi površinami in nekorigirano komasto aberacijo so glavni razlogi za to nepriljubljenost. Vendar pa se modifikacije tega teleskopa danes uporabljajo po vsem svetu. Na primer teleskop Ritchie-Chretien in veliko optičnih instrumentov, ki temeljijo na sistemu Schmidt-Cassegrain in Maksutov-Cassegrain.

Danes se ime "reflektor" običajno razume kot Newtonov teleskop. Njegove glavne značilnosti so majhne sferična aberacija, odsotnost kakršnega koli kromatizma, pa tudi ne-izoplanatizma - manifestacija kome blizu osi, ki je povezana z neenakostjo posameznih obročastih območij odprtine. Zaradi tega zvezda v teleskopu ni videti kot krog, ampak kot nekakšna projekcija stožca. Hkrati je njegov top okrogel del obrnjen od sredine na stran, ostri del pa je nasprotno obrnjen proti sredini. Za odpravo učinka kome se uporabljajo korektorji leč, ki jih je treba pritrditi pred kamero ali okularjem.

"Newtoni" se pogosto izvajajo na Dobsonovem nosilcu, ki je praktičen in kompakten. Zaradi tega je teleskop kljub velikosti zaslonke zelo prenosna naprava.

Prednosti reflektorjev:

Ugodna cena;

Mobilnost in kompaktnost;
Visoka učinkovitost pri opazovanju zatemnjenih objektov v globokem vesolju: meglice, galaksije, zvezdne kopice;

Največja svetlost in jasnost slik z minimalnimi popačenji.

Kromatska aberacija je zmanjšana na nič.

Slabosti reflektorjev:

Razteg sekundarnega ogledala, sredinski ščit. Od tod nizek kontrast slike;
Termična stabilizacija velikega steklenega ogledala traja dolgo časa;
Odprta cev brez zaščite pred vročino in prahom. Zato nizka kakovost slike;
Potrebna je redna kolimacija in poravnava, ki se lahko izgubita med uporabo ali transportom.

Katadioptrični teleskopi uporabljajo zrcala in leče za popravljanje aberacije in ustvarjanje slike. Danes sta največje povpraševanje po dveh vrstah takih teleskopov: Schmidt-Cassegrain in Maksutov-Cassegrain.

Oblikovanje instrumenta Schmidt-Cassegrain(SHK) je sestavljen iz sferičnih primarnih in sekundarnih zrcal. V tem primeru sferično aberacijo korigira Schmidtova plošča s polno odprtino, ki je nameščena na vhodu v cev. Vendar pa tukaj ostajajo nekatere preostale aberacije v obliki kome in ukrivljenosti polja. Njihov popravek je možen s korektorji leč, ki so še posebej pomembni v astrofotografiji.

Glavne prednosti naprav te vrste so minimalna teža in kratka cev ob ohranjanju impresivnega premera zaslonke in goriščne razdalje. Hkrati za te modele ni značilno raztezanje sekundarne montaže ogledala, posebna zasnova cevi pa preprečuje prodiranje zraka in prahu v notranjost.

Razvoj sistema Maksutov-Cassegrain(MK) pripada sovjetskemu optičnemu inženirju D. Maksutovu. Zasnova takega teleskopa je opremljena s sferičnimi zrcali, za popravljanje aberacij pa je odgovoren korektor objektiva s polno zaslonko, katerega vloga je konveksno-konkavna leča - meniskus. Zato se takšna optična oprema pogosto imenuje meniskusni reflektor.

Prednosti MC vključujejo možnost popravljanja skoraj vseh aberacij z izbiro glavnih parametrov. Edina izjema je sferična aberacija višjega reda. Zaradi vsega tega je shema priljubljena med proizvajalci in ljubitelji astronomije.

Dejansko, če so vse ostale enake, sistem MK daje boljše in jasnejše slike kot shema ShK. Večji MK teleskopi pa imajo daljšo termično stabilizacijo, saj debel meniskus veliko počasneje izgublja temperaturo. Poleg tega so MK bolj občutljivi na togost nosilca korektorja, zato je zasnova teleskopa težja. To je povezano z visoko priljubljenostjo sistemov MK z majhnimi in srednjimi zaslonkami ter sistemov ShK s srednjimi in velikimi zaslonkami.

Poleg tega so bili razviti katadioptrični sistemi Maksutov-Newton in Schmidt-Newton, katerih zasnova je bila ustvarjena posebej za odpravljanje aberacij. Ohranili so Newtonove dimenzije, vendar se je njihova teža močno povečala. To še posebej velja za korektorje meniskusa.

Prednosti

Vsestranskost. Lahko se uporablja tako za zemeljska kot vesoljska opazovanja;
Povečana stopnja korekcije aberacije;
Zaščita pred prahom in toplotnimi tokovi;
Kompaktne dimenzije;
Ugodna cena.

Napakekatadioptrični teleskopi:

Dolga doba toplotne stabilizacije, kar je še posebej pomembno za teleskope z meniskusnim korektorjem;
Kompleksnost zasnove, ki povzroča težave med namestitvijo in samonastavitvijo.

Teleskopi - vrste in zasnova.

Glavni namen teleskopov je zbrati čim več sevanja nebesnega telesa. To vam omogoča, da vidite temne predmete. Drugič, teleskopi se uporabljajo za opazovanje predmetov iz velikega kota ali, kot pravijo, za povečavo. Razločevanje majhnih podrobnosti je tretji namen teleskopov. Količina svetlobe, ki jo zberejo, in razpoložljiva ločljivost podrobnosti sta močno odvisni od površine glavnega dela teleskopa – njegove leče. Leče so na voljo v vrstah zrcal in leč.

Teleskopi z lečo.

Leče se tako ali drugače vedno uporabljajo v teleskopu. Toda pri refrakcijskih teleskopih je leča glavni del teleskopa – njegov objektiv. Spomnimo se, da je lom lom. Leča leče lomi svetlobne žarke in jih zbira v točki, imenovani gorišče leče. Na tej točki je zgrajena slika predmeta preučevanja. Za ogled uporabite drugo lečo - okular. Postavljen je tako, da žarišči okularja in leče sovpadata. Ker je vid ljudi različen, je okular narejen gibljivo, tako da je mogoče doseči jasno sliko. Temu pravimo ostrenje. Vsi teleskopi imajo neprijetne lastnosti - aberacije. Aberacije so popačenja, ki nastanejo pri prehodu svetlobe optični sistem teleskop. Glavne aberacije so povezane z nepopolnostjo leče. Teleskopi z lečami (in teleskopi na splošno) imajo več aberacij. Naj naštejemo le dva izmed njih. Prvi je posledica dejstva, da se žarki različnih valovnih dolžin nekoliko različno lomijo. Zaradi tega obstaja eno žarišče za modre žarke in drugo za rdeče žarke, ki se nahajajo dlje od leče. Žarki drugih valovnih dolžin se zbirajo vsak na svojem mestu med tema dvema žariščema. Posledično vidimo mavrične slike predmetov. Ta aberacija se imenuje kromatska. Druga močna aberacija je sferična aberacija. To je posledica dejstva, da leča, katere površina je del krogle, dejansko ne zbere vseh žarkov na eni točki. Žarki, ki prihajajo na različnih razdaljah od središča leče, se zbirajo na različnih točkah, zato je slika nejasna. Te aberacije ne bi bilo, če bi imela leča paraboloidno površino, vendar je tak del težko izdelati. Za zmanjšanje aberacij so izdelani kompleksni sistemi, ne dvolečni. Uvedeni so dodatni deli za popravljanje aberacij leč. Med teleskopi z lečami je dolgo vodilni teleskop Yerkes Observatory z lečo premera 102 centimetra.

Zrcalni teleskopi.

Pri enostavnih zrcalnih teleskopih, zrcalnih teleskopih, je leča sferično zrcalo, ki zbira svetlobne žarke in jih s pomočjo dodatnega zrcala odbija proti okularju – leči, v gorišču katere se gradi slika. Refleks je refleksija. Zrcalni teleskopi nimajo kromatične aberacije, saj se svetloba v leči ne lomi. Toda reflektorji imajo bolj izrazito sferično aberacijo, ki mimogrede močno omejuje vidno polje teleskopa. Zrcalni teleskopi uporabljajo tudi kompleksne strukture, zrcalne površine, ki niso sferične, itd.

Zrcalne teleskope je lažje in cenejše izdelati. Zato se njihova proizvodnja v zadnjih desetletjih hitro razvija, medtem ko novih teleskopov z velikimi lečami že zelo dolgo ni bilo. Največji zrcalni teleskop ima kompleksno večzrcalno lečo, ki je enaka celotnemu zrcalu s premerom 11 metrov. Največji monolitni SLR objektiv meri nekaj več kot 8 metrov. Največji optični teleskop v Rusiji je 6-metrski zrcalni teleskop BTA (Big Azimuth Telescope). Teleskop za dolgo časa je bil največji na svetu.

Značilnosti teleskopov.

Teleskopska povečava. Povečava teleskopa je enaka razmerju goriščnih razdalj leče in okularja. Če je recimo goriščna razdalja leče dva metra, okular pa 5 cm, bo povečava takega teleskopa 40-kratna. Če zamenjate okular, lahko spremenite povečavo. To počnejo astronomi, navsezadnje res ne morete zamenjati ogromne leče?!

Izstopni učenec. Slika, ki jo okular ustvari za oko, je na splošno lahko večja od očesne zenice ali manjša. Če je slika večja, del svetlobe ne bo dosegel očesa, zato teleskop ne bo 100-odstotno uporabljen. Ta slika se imenuje izhodna zenica in se izračuna po formuli: p=D:W, kjer je p izhodna zenica, D premer leče, W pa povečava teleskopa z danim okularjem. Če vzamemo, da je velikost očesne zenice 5 mm, potem je enostavno izračunati najmanjšo povečavo, ki jo je smiselno uporabiti z določeno teleskopsko lečo. Vzemimo to mejo za 15 cm objektiv: 30x.

Ločljivost teleskopa

Ker je svetloba valovanje, za valove pa ni značilen le lom, temveč tudi uklon, niti najnaprednejši teleskop ne more posneti zvezde kot točke. Idealna slika zvezde je videti kot disk z več koncentričnimi (s skupnim središčem) obroči, ki jih imenujemo uklonski obroči. Velikost uklonskega diska omejuje ločljivost teleskopa. Vsega, kar pokriva ta disk, s tem teleskopom ni mogoče videti. Kotna velikost uklonskega diska v ločnih sekundah za dani teleskop se določi iz preprostega razmerja: r=14/D, kjer se premer D leče meri v centimetrih. Zgoraj omenjeni petnajstcentimetrski teleskop ima največjo ločljivost slabo sekundo. Iz formule sledi, da je ločljivost teleskopa v celoti odvisna od premera njegove leče. To je še en razlog za gradnjo čim večjih teleskopov.

Relativna luknja. Razmerje med premerom leče in njeno goriščno razdaljo imenujemo relativna zaslonka. Ta parameter določa razmerje zaslonke teleskopa, to je, grobo rečeno, njegovo sposobnost, da prikaže predmete kot svetle. Objektivi z relativno zaslonko 1:2 – 1:6 se imenujejo hitri objektivi. Uporabljajo se za fotografiranje predmetov, ki so šibko osvetljeni, kot so meglice.

Teleskop brez očesa.

Eden najbolj nezanesljivih delov teleskopa je bilo vedno opazovalčevo oko. Vsak človek ima svoje oko, s svojimi značilnostmi. Eno oko vidi več, drugo - manj. Vsako oko vidi barve drugače. Človeško oko in njegov spomin nista sposobna ohraniti celotne slike, ki jo v opazovanje ponuja teleskop. Zato so astronomi takoj, ko je bilo to mogoče, začeli nadomeščati oko z instrumenti. Če namesto okularja priključite fotoaparat, lahko sliko, ki jo dobite z objektivom, zajamete na fotografsko ploščo ali film. Fotografska plošča je sposobna kopičiti svetlobno sevanje, kar je njena nesporna in pomembna prednost pred človeškim očesom. Fotografije z dolgo osvetlitvijo lahko prikažejo neprimerljivo več, kot lahko človek vidi skozi isti teleskop. In seveda bo fotografija ostala kot dokument, na katerega se bo mogoče v prihodnje večkrat sklicevati. Še več sodobna sredstva so CCD kamere s polarno sklopitvijo naboja. To so fotoobčutljiva mikrovezja, ki nadomestijo fotografsko ploščo in prenesejo zbrane informacije v računalnik, po katerem lahko posnamejo novo sliko. Spektre zvezd in drugih objektov proučujemo s spektrografi in spektrometri, pritrjenimi na teleskop. Nobeno oko ni sposobno tako jasno razločevati barv in meriti razdalje med črtami v spektru, kot to zlahka počnejo zgoraj omenjene naprave, ki tudi shranijo sliko spektra in njegove značilnosti za nadaljnje študije. Končno, nihče ne more z enim očesom gledati skozi dva teleskopa hkrati. Sodobni sistemi dveh ali več teleskopov, združenih z enim računalnikom in razporejenih, včasih tudi na desetine metrov, omogoča doseganje neverjetno visokih ločljivosti. Takšni sistemi se imenujejo interferometri. Primer sistema 4 teleskopov je VLT. Ni naključje, da smo štiri vrste teleskopov združili v eno podpoglavje. Zemljino ozračje nerad oddaja ustrezne valovne dolžine elektromagnetnih valov, zato se teleskopi za preučevanje neba v teh razponih ponavadi vzamejo v vesolje. Razvoj ultravijolične, rentgenske, gama in infrardeče veje astronomije je neposredno povezan z razvojem astronavtike.

Radijski teleskopi.

Objektiv radijskega teleskopa je najpogosteje kovinska skleda paraboloidne oblike. Signal, ki ga zbere, sprejme antena, ki se nahaja v središču leče. Antena je povezana z računalnikom, ki običajno obdela vse informacije in ustvari slike v lažnih barvah. Radijski teleskop, tako kot radijski sprejemnik, lahko sprejme le določeno valovno dolžino naenkrat. V knjigi B. A. Vorontsova-Velyaminova "Eseji o vesolju" je zelo zanimiva ilustracija, ki je neposredno povezana s predmetom našega pogovora. V nekem observatoriju so goste prosili, naj stopijo do mize in z nje vzamejo kos papirja. Oseba je vzela kos papirja in na hrbtni strani prebrala nekaj takega: "S tem, ko ste vzeli ta kos papirja, ste porabili več energije, kot so jo prejeli vsi radijski teleskopi na svetu v celotnem obstoju radioastronomije." Če preberete ta razdelek (in bi morali), potem se morda spomnite, da imajo radijski valovi najdaljše valovne dolžine med vsemi vrstami elektromagnetnega sevanja. To pomeni, da fotoni, ki ustrezajo radijskim valovom, nosijo zelo malo energije. Da bi zbrali sprejemljivo količino informacij o zvezdah v radijskih žarkih, astronomi zgradijo ogromne teleskope. Na stotine metrov – to je ne tako presenetljiv mejnik za premere leč, ki ga je dosegla sodobna znanost. Na srečo je vse na svetu medsebojno povezano. Konstrukcija velikanskih radijskih teleskopov ne vključuje enakih težav pri obdelavi površine leč, ki so neizogibne pri konstrukciji optičnih teleskopov. Dovoljene napake površine so sorazmerne z valovno dolžino, zato včasih kovinske posode radijskih teleskopov niso gladka površina, temveč le rešetka, kar na noben način ne vpliva na kakovost sprejema. Dolga valovna dolžina omogoča tudi izdelavo velikih interferometrskih sistemov. Včasih v takih projektih sodelujejo teleskopi z različnih celin. Projekti vključujejo vesoljske interferometre. Če se uresničijo, bo radioastronomija dosegla meje brez primere pri ločevanju nebesnih teles. Poleg zbiranja energije, ki jo oddajajo nebesna telesa, lahko radijski teleskopi z radijskimi žarki »osvetljujejo« površino teles sončnega sistema. Signal, poslan recimo z Zemlje na Luno, se bo odbil od površine našega satelita in sprejel ga bo isti teleskop, ki je poslal signal. Ta raziskovalna metoda se imenuje radar. Z radarjem se lahko veliko naučiš. Astronomi so prvič izvedeli, da se Merkur vrti okoli svoje osi točno na ta način. Razdalja do predmetov, hitrost njihovega gibanja in vrtenja, njihov relief, nekateri podatki o kemična sestava površine - to je pomembna informacija, ki jo je mogoče določiti z radarskimi metodami. Najbolj ambiciozen primer tovrstnih raziskav je popolno kartiranje površja Venere, ki ga je na prelomu 80. in 90. let izvedlo vesoljsko plovilo Magellan. Kot morda veste, ta planet svojo površino pred človeškim očesom skriva za gosto atmosfero. Radijski valovi brez ovir prehajajo skozi oblake. Zdaj vemo o topografiji Venere bolje kot o topografiji Zemlje (!), Ker na Zemlji odeja oceanov preprečuje preučevanje večine trdne površine našega planeta. Žal, hitrost širjenja radijskih valov je visoka, vendar ne neomejena. Poleg tega se z oddaljenostjo radijskega teleskopa od objekta povečuje disperzija poslanega in odbitega signala. Na razdalji Jupiter-Zemlja je že težko sprejeti signal. Radar je po astronomskih standardih strelno orožje.

Infrardeči teleskopi.

Infrardeči valovi so toplota. Za registracijo toplote zelo oddaljenih predmetov je potrebno sprejemno napravo izolirati od sevanja vse toplote, ki jo ustvarjajo bližnji predmeti, vključno s samim teleskopom. Danes so instrumenti za merjenje infrardečih žarkov postavljeni v vakuum in ohlajeni s tekočim helijem. Kako te naprave delujejo? Predstavljajte si tanek list folije, skozi katerega teče tok. Če se temperatura folije spremeni, se spremeni upornost kovine in s tem tok skozi njo. Z merjenjem toka lahko določite stopnjo segretja folije. To je načelo. Samo površina folije, na katero se koncentrirajo žarki predmeta, je črna, da bolje absorbira toploto. O hlajenju celotne naprave smo že govorili.

Infrardeči teleskopi nimajo zmožnosti optičnih teleskopov, da bi zaznali vse valovne dolžine območja hkrati. Naprava je običajno narejena občutljiva na določena ozka področja spektra. Na ta način so infrardeči teleskopi podobni radijskim teleskopom, saj sprejemajo signale samo na eni valovni dolžini. Podobno je tudi sestavljanju slike predmeta v očesu nevidnih žarkih v lažnih barvah. Na infrardečih fotografijah se odtenki rdeče pogosto uporabljajo za karakterizacijo intenzivnosti sevanja določenega dela slike. Torej, če vidite fotografijo, na kateri je rdeča v izobilju, vedite: najverjetneje je bila ta fotografija posneta v toplotnih žarkih. Isti teleskop je lahko tako optičen kot infrardeč drugačen čas. Primer je teleskop Hubble. V mnogih pogledih je zasnova samih infrardečih teleskopov podobna zasnovi optičnih zrcalnih teleskopov. Večina toplotne žarke lahko odbije običajna teleskopska leča in jih fokusira v eno točko, kjer je nameščena naprava za merjenje toplote. Obstajajo tudi infrardeči filtri, ki prepuščajo samo toplotne žarke. Fotografiranje poteka s takimi filtri.

Ultravijolični teleskopi.

Ultravijoličnim žarkom je lahko izpostavljen tudi fotografski film, še posebej, če je izdelan posebej za ta namen. Zato pri fotografiranju ultravijoličnih slik ni temeljnega problema. Poleg tega je v pomembnem delu ultravijoličnega območja mogoče sprejemati sisteme z zrcalno lečo in snemalno napravo. Ultravijolični teleskopi so po zasnovi podobni infrardečim ali optičnim teleskopom. Uporaba filtrov omogoča izolacijo sevanja iz določenih delov območja. Fotone kratkih valovnih dolžin (manj kot 2000 A) že snemamo z metodami, podobnimi registraciji rentgensko sevanje.

Rentgenski teleskopi.

Visokoenergijski fotoni, ki vključujejo fotone rentgenskih valov, že prodirajo skozi vse vrste sistemov zrcalnih leč. Registracija takšnih valov je v zmožnostih števcev elementarni delci, kot je Geigerjev števec. Delec, ki vstopi v takšno napravo, povzroči kratkotrajen tokovni impulz, ki se zabeleži. Astronomi so se soočali z zelo velikimi težavami, da bi dosegli visoko ločljivost teleskopa, kljub zahtevnosti procesa registracije velikih tokov rentgenskih fotonov. Toda danes ločljivost rentgenskih teleskopov ne dosega več stopinj, kot je bilo prej, ampak le 1'.

Teleskopi za žarke gama.

Fotoni žarkov gama so celo bolj energični kot fotoni rentgenskih žarkov. Registrirajo jih tudi posebne števčne naprave, le drugačne izvedbe. Žal, ločljivost teleskopov gama žarkov ne presega dveh ali treh stopinj. Teleskopi za žarke gama danes registrirajo samo prisotnost in približno smer tako imenovanih izbruhov žarkov gama - močnih izbruhov sevanja gama, katerih vzroki še niso odkriti. Hkratno opazovanje izbruha z dvema ali tremi teleskopi za žarke gama omogoča bolj ali manj natančno določitev lokacije izbruha. Kombinirana uporaba teleskopov za žarke gama in teleskopov, ki sprejemajo druge vrste sevanja, je v zadnjih letih pomagala identificirati nekatere izbruhe žarkov gama z določenim vidnim objektom.

Opazovanja so temeljne razsežnosti astronomije kot znanosti. Primerjajo jih s podatki in teorijami, ki so jih v laboratorijih ustvarili astrofiziki in drugi fizikalni znanstveniki, da bi preizkusili dokazljive napovedi.

Astronomi so med znanstveniki v edinstvenem položaju, saj ne morejo izvajati eksperimentov neposredno na svojih predmetih raziskave. Astronomi morajo počakati, da fotoni (in zdaj druge oblike neelektromagnetnega sevanja) potujejo skozi vesolje na Zemljo in jih vidi oseba, ki uporablja eno od naprav.

Ključ do odkritij je imeti pravi teleskop na pravem mestu za opazovanje teh fotonov in njihove zgodovine.

Večino človeške zgodovine so bila astronomska opazovanja opravljena zunaj tistega, kar je mogoče videti z očmi.
V tem članku bomo obravnavali nekaj osnovnega znanja o tem, kateri teleskopi obstajajo za temeljno astronomijo ali za osebno opazovanje. Podrobne informacije o teh napravah so koncentrirane na https://www.4glaza.ru/katalog/teleskopy/veber/

Edinstvenost instrumenta za opazovanje nebesnih teles

Že vrsto let se teleskopi uporabljajo za opazovanje nebesnih teles. Te naprave za opazovanje oddaljenih predmetov so spremenile naše razumevanje in znanje o predmetih v vesolju. Znanstveniki in inženirji izvajajo nov razvoj, ki temelji na merjenju parametrov valovnih dolžin, ki prihajajo iz nebesnih teles, z izboljšano tehnologijo za izdelavo številnih vrst teleskopov.

obstajati različne vrste Ta instrument obsega vse od potrošniških optičnih, ki jih proizvaja Veber, do najkompleksnejših rentgenskih, ki jih izdelujejo za Upravo za aeronavtiko in vesolje NASA, Evropsko vesoljsko agencijo ESA ali ruski Roscosmos. Podrobno preučevanje različnih stopenj zvezd je mogoče opraviti s pomočjo teh instrumentov, ki se uporabljajo za posebne namene.

Ta članek bo obravnaval vprašanje, kaj so teleskopi, pa tudi njihove funkcije in namene za analizo signalov iz našega vesolja.

Zgodba

Od sedemnajstega stoletja so naprave za opazovanje neba postale eno od pomembnih orodij za prepoznavanje nepričakovanih pojavov v vesolju.

Polemika med tradicionalno geocentrično astronomijo in tistimi, ki so bili naklonjeni Kopernikovemu heliocentričnemu sistemu, je močno vplivala na odkritje teleskopa.

Sprva je bil izum teleskopa prototip sodobnih znanstvenih instrumentov in ne izum znanstvenikov. Instrument je ljudem omogočil opazovanje stvari, ki jih človeštvo še nikoli ni videlo, s čimer je povečal človeška čutila in znanje o predmetih v vesolju. Mojstri so ustvarili instrument, ki ga imenujemo teleskop. Uporaba konveksnih in konkavnih predmetov za povečevanje in pomanjševanje je znana že od antičnih časov.

Na zahodu so leče postale priljubljene v poznem trinajstem stoletju. Galileo je leta 1609 prvi uporabil refrakcijski instrument kot instrument za opazovanje planetov, lun in zvezd. Galilei je uporabil grški izraz "tele" kot daleč in "skopein" kot pogled, da bi poimenoval instrumente za opazovanje neba. Galileo je dokazal, da je predvideni heliocentrični model sončnega sistema pravilen. Dokazal je, da ima Venera celoten niz faz, podobnih Luni. Galilejevo odkritje je tudi dokazalo, da Ptolemejev model iz njegovih opazovanj ni mogoč.

Galilejeva odkritja so s pomočjo njegovih opazovanj s teleskopom spremenila naše razumevanje vesolja. Poleg tega so bili odkriti novi predmeti na nebu, ko je Galileo uporabil optični instrument, da bi dokazal heliocentrični pogled.

Vrste teleskopov

Valovne dolžine ali elektromagnetno sevanje predmetov v vesolju so različne. Zato so naprave za spremljanje oddaljenih objektov razvrščene po zasnovi. Na voljo so v optičnih, rentgenskih, infrardečih razponih, pa tudi radijski teleskopi.

Optični

Optični teleskopi so najpogostejši, ker se uporabljajo predvsem za opazovanje oddaljenih predmetov v vidnem delu elektromagnetnega spektra vidne svetlobe. Ker je vidno svetlobo mogoče opazovati z Zemlje, je večino optičnih teleskopov mogoče namestiti na tla.

Nekatera atmosferska izkrivljanja lahko povzročijo, da bodo opazovanja za strokovnjake netočna.

Rentgensko slikanje

Sevanje oddaljenih predmetov in krajših valovnih dolžin zaznavajo rentgenski teleskopi na vesoljskih plovilih. Njihova lokacija na vesoljskih plovilih je posledica dejstva, da je atmosfera neprozorna in zato blokira vse žarke gama, rentgenske žarke in ultravijolično svetlobo je mogoče uporabiti samo v vesolju, zato na tleh ni rentgenskih teleskopov.

Radijski teleskopi

Druge običajne vrste teleskopov, ki jih je mogoče namestiti na Zemljo, so radijski teleskopi, ki se uporabljajo za radijsko astronomijo. Ker lahko sprejemajo radijske valove iz vesolja, so antene odprte in relativno velike. Ker atmosfera ne blokira radijskih valov, radijskega teleskopa ni treba namestiti nad Zemljino atmosfero. Radijski teleskop se lahko uporablja za opazovanje objektov, kot so kvazarji. Za določitev kozmološkega rdečega premika lahko kvazarje in galaksije proučujemo s spektroskopijo. To pomaga preslikati strukturo vesolja, ker je rdeči premik sorazmeren z razdaljo.

Optični in radijski teleskopi so pogosto nameščeni v gorah ali zunaj meja mest, saj lahko elektromagnetno in svetlobno onesnaženje iz mest vpliva na rezultate opazovanj.

Tako so na primer, da bi se izognili motnjam pri opazovanjih, ki jih uporabljajo radijski teleskopi na goratem terenu Nove Mehike, so Združene države zgradile veliko radijskih teleskopov, ki se uporabljajo predvsem za opazovanje protoplanetarnih diskov okoli mladih zvezd in črnih lukenj. Ta kompleks za opazovanje vesolja je bil posebej ustvarjen zunaj mest, da bi se izognili vplivom med opazovanjem med preučevanjem številnih astronomskih objektov.

Teleskopi na satelitih

Znanstveniki so uporabili zemeljske teleskope, da bi videli vidno svetlobo in radijske valove zvezde.
Za preučevanje vesolja na vseh valovnih dolžinah in brez zamegljevanja ali zatemnitve zemeljske atmosfere znanstveniki uporabljajo satelite s teleskopi.

Številni predmeti, ki se nahajajo na različnih stopnjah razvoj v vesolju oddaja elektromagnetne valove, zato lahko teleskopi različnih vrst zagotovijo slike teh predmetov. Znanstveniki lahko preučujejo radijske valove mladih zvezd, da vidijo rojstvo ali smrt zvezd, ko uporabljajo rentgenske naprave, ker te zvezde pogosto oddajajo rentgenske žarke. Zemeljski sistemi v tem obsegu povzročajo popačenje slike, zaradi česar je nemogoče preučevati velike slike galaksij.

Hubblov vesoljski observatorij od leta 1991 je še en tipičen primer, ki lahko poglobljeno preučuje območje neba, da prepozna galaksije na zgodnje faze njihov razvoj. Zbere lahko natančnejše in podrobnejše slike brez atmosferskega popačenja.

Drug primer je Nasin vesoljski observatorij Chandra od leta 1999. Observatorij Chandra je preslikal vroč plin v jatah galaksij in preučuje črne luknje po vsem vesolju.

Observatorij Chandra je zagotovil podrobno študijo rentgenskega neba. Ti podatki se uporabljajo za preučevanje temne energije in temne snovi. Ker temna energija in materija ne oddajata nobenega sevanja, lahko opazovalne naprave le delno pomagajo pri študiju, saj ne morejo neposredno opazovati temnih komponent vesolja. Za preučevanje teh predmetov so znanstveniki izdelali številne nove detektorje. Preučevanje temne energije in temne snovi bo morda mogoče z združevanjem teh novih detektorjev v kombinaciji s teleskopi.

zaključki

V sklepih o tem, kaj so teleskopi, lahko opazimo različne vrste tega instrumenta, ki ponuja številne načine za preučevanje zvezd, planetov in predmetov v vesolju.

Na voljo so teleskopi od poceni domačih znamke Veber do najkompleksnejših vesoljskih.

Za opazovanje zvezd na različnih valovnih dolžinah po vsem vesolju so bile razvite različne vrste teleskopov. Teleskopi so na voljo v različnih funkcionalnih aplikacijah v astronomiji, čeprav nekaterih predmetov, kot sta temna energija in temna snov, ni mogoče neposredno opazovati. Nove tehnologije bodo v prihodnosti ustvarile boljše naprave in orodja, s katerimi bodo znanstveniki odkrivali neznane predmete v našem vesolju.

Tako je predstavljen povzetek, kateri teleskopi so na voljo za raziskovanje in odkrivanje vesolja za sedanje in prihodnje generacije.