Телескопы - история создания, принципы действия - 2 Января 2010 - Сайт Пифос. Великие открытия, изобретения 19 - 20 века
Пятница, 09.12.2016, 20:23
Приветствую Вас Гость | RSS

ПИФОС

Главная » 2010 » Январь » 2 » Телескопы - история создания, принципы действия
16:20
Телескопы - история создания, принципы действия
Телескоп - основной инструмент астрономических исследований. Без него наши знания были бы очень ограниченны, тем более что другие приборы, например спектроскопические, связаны с телескопами, собирающими свет от исследуемых объектов. В течение многих лет самым мощным телескопом мира был 508-сантиметровый рефлектор обсерватории Маунт-Паломар, США, построенный благодаря усилиям Джорджа Хейла (1868-1958). Его лозунг «Больше света!» актуален и для современных астрономов, постоянно стремящихся изучать чрезвычайно слабые объекты, находящиеся на громадных расстояниях от Земли, и пытающихся заглянуть все дальше в глубины Вселенной.

Как работают рефракторы

Телескопы бывают двух основных типов: рефракторы и рефлекторы. Каждый тип имеет свои преимущества и, к сожалению, свои недостатки. Сначала, в первом десятилетии XVII в., появились рефракторы; они использовались пионером наблюдательной астрономии Галилеем. В рефракторе свет от исследуемого объекта проходит через специальную линзу, называемую объективом; лучи света собираются в фокусе, а получающееся изображение увеличивается с помощью второй линзы, называемой оку-ляром. Чем больше объектив, тем больше светособирающая способность телескопа.
Единственное назначение объектива — собирать свет; увеличение осуществляется с помощью окуляра. Каждый астрономический телескоп снабжается несколькими сменными окулярами, которые используются наблюдателем по желанию. Предел увеличения зависит от количества поступающего света. Так, если окуляр, дающий увеличение в 500 раз, использовать с 7,6-см рефрактором, полученное изображение будет настолько слабым, что такое увеличение окажется бесполезным. Увеличение в 500 раз следует использовать только с большими объективами.
Все рефракторы обладают одним недостатком: они создают изображение с ложной окраской. Это объясняется природой самого света, который представляет собой сочетание всех цветов спектра. Когда лучи света проходят через объектив, они преломляются, или отклоняются, и собираются в фокусе, но при этом более длинные волны отклоняются слабее, чем короткие. Красные лучи отклоняются менее, чем синие, поэтому они собираются в фокусе на разных расстояниях от линзы. В результате светящийся объект, такой, как звезда, предстает ложно окрашенным; возможно, это красиво, но для астронома — крайне нежелательно. От этого можно частично избавиться, применяя сложные объективы, в которых одна линза - из кронгласа, а другая - из флинтгласа; эти стекла имеют разные преломляющие свойства и тем самым уменьшают ложную окраску. Ее можно почти полностью исключить (как это делают в фотоаппаратах), увеличивая число линз, однако при этом существенно уменьшается количество света, попадающего в глаз наблюдателя, а это - самое основное в астрономии.

Рефлекторы

Телескоп-рефлектор, первый работающий образец которого был построен Исааком Ньютоном в 1671 г., действует по совершенно иному принципу. В ньютоновской системе свет проходит в открытую трубу и падает на зеркало, находящееся на другом ее конце. Зеркало имеет форму вогнутого параболоида. Свет отражается от главного зеркала на вторичное - плоское, расположенное под углом в 45°. При этом свет направляется к стенке трубы, где собирается в фокусе, а полученное изображение увеличивается с помощью окуляра, как в рефракторе. Наличие плоского зеркала несколько уменьшает количество света, поступающего в телескоп, но эти потери невелики и в ньютоновской системе неизбежны.
Поскольку зеркало одинаково отражает все цвета, здесь нет хроматической аберрации - хотя некоторая окраска изображения может возникнуть за счет окуляра. Современные зеркала изготавливают из особых сортов стекла и покрывают тонким слоем какого-либо хорошо отражающего вещества, например алюминия или серебра.
Ньютоновская система рефлектора не единственная. В системах Кассегрена или Грегори второе зеркало также имеет кривизну и свет отражается обратно через отверстие в главном зеркале. В рефлекторе системы Гершеля главное зеркало наклонено к оптической оси телескопа, а вторичное отсутствует совсем, однако эта схема дает искажения изображения, поэтому телескопы системы Гершеля ныне не используются.

Рефлектор Хейла


508-сантиметровый рефлектор Хейла в течение многих лет был самым большим в мире и не имел себе равных по светособирающей способности. На рисунке показаны основное зеркало (1); кабина наблюдателя (2); кассегреновский фокус (3); фокус Кудэ (4); южный конец полярной оси (5); вторичные зеркала систем Кассегрена и Кудэ (6); привод по прямому восхождению (7); ось склонения (8); люк в куполе размером 9 м (9); сам 42-метровый купол (10); первичный фокус-16,5 м (11); северная опора (12); южная опора (13); пульт управления (14), позволяющий направить телескоп в любую часть неба.

Преимущества и недостатки

В рефракторе входное отверстие используется более эффективно, чем в рефлекторе, но и обходится линзовый объектив дороже, так как большие линзы изготовить гораздо труднее, чем большие зеркала. По этой, а также по другим причинам все крупнейшие телескопы мира - рефлекторы. Астрономам-любителям целесообразно иметь рефрактор диаметром не менее 7,6 см или рефлектор с зеркалом диаметром от 15,2 см и выше.
Весьма ответственным для любителя делом является установка телескопа (монтировка). Если монтировка не устойчива, телескоп будет бесполезен. Крайне желательно использовать экваториальную монтировку, когда телескоп поворачивается вокруг оси, параллельной оси вращения Земли. Если добавить привод от часового механизма, то можно компенсировать суточное вращение Земли и постоянно держать объект наблюдения в поле зрения.


загрузка...
Сайт Пифос - великие изобретения и открытия человечества. Здесь вы всегда сможете найти последние открытия во всех областях, открытия века, года.
Также на сайте вы сможете узнать историю многих изобретений, которые мы активно используем в быту.
Категория: Приборы для наблюдений | Просмотров: 3971 | Добавил: Admin | Рейтинг: 5.0/1

На сайте вы найдете исчерпывающую информацию про великие открытия, открытия века, открытия года, открытия ученых, великие географические открытия. Вы узнаете про научные, технические, первые, изобретения. Прочитаете, какой необычной может быть история изобретений; узнаете про изобретение машины, изобретение паровых машин, изобретение турбин, изобретение радио, тесла изобретения, изобретения леонардо да винчи, великие изобретения человечества. На сайте освящены многие периоды изобретательской мысли человечества: изобретения века, изобретения 20 века, новейшие изобретения, древние изобретения, древнейшие изобретения, изобретения года. Также вы узнаете про цивилизации, страны, народы, науку, культуру, искусство, архитектуру, приборы, загадки, тайны и многое другое.

Меню сайта
Поиск
Восток
Статистика

Счетчик тИЦ и PR Rambler's Top100