> Виды телескопов
Все оптические телескопы группируются по виду светособирающего элемента на зеркальные, линзовые и комбинированные. Каждый тип телескопов имеет свои достоинства и недостатки, поэтому, выбирая оптику, нужно принимать во внимание следующие факторы: условия и цели наблюдения, требования к весу и мобильности, цене, уровню аберрации. Охарактеризуем наиболее популярные виды телескопов.
Рефракторы (линзовые телескопы)
Рефракторы – это первые телескопы, изобретенные человеком. В таком телескопе за сбор света отвечает двояковыпуклая линза, которая выступает в роли объектива. Ее действие строится на основном свойстве выпуклых линз – преломлении световых лучей и их сборе в фокусе. Отсюда и название - рефракторы (от латинского refract - преломлять).
Был создан в 1609 году. В нем были использованы две линзы, с помощью которых собиралось максимальное количество звездного света. Первая линза, которая выступала в роли объектива, была выпуклой и служила для сбора и фокусировки света на определенном расстоянии. Вторая линза, играющая роль окуляра, была вогнутой и использовалась для превращения сходящего светового пучка в параллельный. С помощью системы Галилея можно получить прямое, неперевернутое изображение, качество которого сильно страдает от хроматической аберрации. Эффект хроматической аберрации можно увидеть в виде ложного прокрашивания деталей и границ объекта.
Рефрактор Кеплера – более совершенная система, которая была создана в 1611 году. Здесь в роли окуляра использовалась выпуклая линза, в которой передний фокус был совмещен с задним фокусом линзы-объектива. От этого итоговое изображение было перевернутым, что не принципиально для астрономических исследований. Главное преимущество новой системы – возможность установки измерительной сетки внутри трубы в точке фокуса.
Для данной схемы также была характерна хроматическая аберрация, впрочем эффект от нее можно было нивелировать, увеличив фокусное расстояние. Именно поэтому телескопы того времени имели огромное фокусное расстояние с трубой соответствующего размера, что вызывало серьезные трудности при проведении астрономических исследований.
В начале XVIII века появился , который популярен и в сегодняшние дни. Объектив данного прибора сделан из двух линз, изготовленных их различных сортов стекла. Одна линза – собирающая, вторая – рассеивающая. Такая структура позволяет серьезно уменьшить хроматическую и сферическую аберрации. А корпус телескопа остается весьма компактным. Сегодня созданы рефракторы апохроматы, в которых влияние хроматической аберрации сведено к возможному минимуму.
Достоинства рефракторов:
- Простая конструкция, легкость в эксплуатации, надежность;
- Быстрая термостабилизация;
- Нетребовательность к профессиональному обслуживанию;
- Идеален для исследования планет, Луны, двойных звезд;
- Превосходная цветопередача в апохроматическом исполнении, хорошая – в ахроматическом;
- Система без центрального экранирования от диагонального или вторичного зеркала. Отсюда высокая контрастность изображения;
- Отсутствие воздушных потоков в трубе, защита оптики от грязи и пыли;
- Цельная конструкция объектива, не требующая регулировок со стороны астронома.
Недостатки рефракторов:
- Высокая цена;
- Большой вес и габариты;
- Небольшой практический диаметр апертуры;
- Ограниченность в исследовании тусклых и небольших объектов в далеком космосе.
Название зеркальных телескопов – рефлекторов происходит от латинского слова reflectio – отражать. Данный прибор представляет собой телескоп с объективом, в роли которого выступает вогнутое зеркало. Его задача – собирать звездный свет в единой точке. Поместив в данной точке окуляр, можно увидеть изображение.
Один из первых рефлекторов (телескоп Грегори ) был придуман в 1663 году. Данный телескоп с параболическим зеркалом был полностью избавлен от хроматических и сферических аберраций. Свет, собранный зеркалом, отражался от небольшого овального зеркала, который был закреплен перед главным, в котором было небольшое отверстие для вывода светового пучка.
Ньютон был полностью разочарован в телескопах-рефракторах, поэтому одной из главных его разработок стал телескоп-рефлектор, созданный на основе металлического главного зеркала. Он одинаково отражал свет с различными длинами волн, а сферическая форма зеркала делала прибор более доступным даже для самостоятельного изготовления.
В 1672 году ученый-астроном Лорен Кассегрен предложил схему телескопа, который внешне напоминал знаменитый рефлектор Грегори. Но усовершенствованная модель имела несколько серьезных отличий, главное из которых – выпуклое гиперболическое вторичное зеркало, которое позволило сделать телескоп более компактным и свело к минимуму центральное экранирование. Впрочем, традиционный рефлектор Кассегрена оказался нетехнологичным для массового изготовления. Зеркала со сложными поверхностями и неисправленная аберрация комы – основные причины такой непопулярности. Однако модификации данного телескопа используются сегодня по всему миру. К примеру, телескоп Ричи-Кретьена и масса оптических приборов на основе системы Шмидта-Кассегрена и Максутова-Кассегрена
.
Сегодня под названием «рефлектор» принято понимать ньютоновский телескоп. Основные его характеристики – это небольшая сферическая аберрация, отсутствие какого-либо хроматизма, а также неизопланатизм – проявление комы вблизи от оси, что связано с неравностью отдельных кольцевых зон апертуры. Из-за этого звезда в телескопе выглядит не как круг, а как некая проекция конуса. При этом, тупая округлая его часть повернута от центра в сторону, а острая – напротив, к центру. Для коррекции эффекта комы используются линзовые корректоры, которые следует фиксировать перед фотокамерой или окуляром.
«Ньютоны» зачастую выполняются на монтировке Добсона, которая отличается практичностью и компактными размерами. Это делает телескоп весьма портативным устройством, несмотря на размеры апертуры.
Достоинства рефлекторов:
- Мобильность и компактность;
- Высокая эффективность при наблюдении тусклых объектов в глубоком космосе: туманностей, галактик, звездных скоплений;
Доступная цена;
Максимально яркие и четкие изображения с минимальным искажением.
Хроматическая аберрация сведена к нулю.
Недостатки рефлекторов:
- Растяжка вторичного зеркала, центральное экранирование. Отсюда – низкая контрастность изображения;
- Термостабилизация большого стеклянного зеркала занимает много времени;
- Открытая труба без защиты от тепла и пыли. Отсюда – низкое качество изображения;
- Требуется регулярная коллимация и юстировка, которые могут утрачиваться во время использования или перевозки.
Для исправления аберрации и построения изображения катадиоптрические телескопы применяют как зеркала, так и линзы. Набольшим спросом сегодня пользуются два типа таких телескопов: на схеме Шмидт-Кассегрена и Максутов-Кассегрена.
Конструкция приборов Шмидта-Кассегрена (ШК) состоит из сферических главного и вторичного зеркал. При этом сферическая аберрация корректируется полноапертурной пластиной Шмидта, которая установлена на входе в трубу. Однако здесь сохраняются некоторые остаточные аберрации в виде комы и кривизны поля. Их исправление возможно при использовании линзовых корректоров, которые особенно актуальны в астрофотографии.
Основные достоинства приборов такого типа касаются минимального веса и короткой трубы при сохранении внушительного диаметра апертуры и фокусного расстояния. Вместе с тем, для данных моделей не характерны растяжки крепления вторичного зеркала, а особая конструкция трубы исключает проникновение внутрь воздуха и пыли.
Разработка системы Максутова-Кассегрена
(МК) принадлежит советскому инженеру-оптику Д. Максутову. Конструкция такого телескопа оснащена сферическими зеркалами, а за коррекцию аберраций отвечает полноапертурный линзовый корректор, в роли которой выступает выпукло-вогнутая линза – мениск. Именно поэтому такое оптическое оборудование часто называют менисковым рефлектором.
К достоинствам МК относится возможность корректировки практически любой аберрации с помощью подбора основных параметров. Единственное исключение – это сферическая аберрация высшего порядка. Всё это делает схему популярной среди производителей и любителей астрономии.
Действительно, при прочих равных условиях система МК дает более качественные и четкие изображения, чем схема ШК. Однако у более габаритных телескопах МК продолжительнее период термостабилизации, поскольку толстый мениск теряет температуру гораздо медленнее. Кроме того, МК более чувствительны к жесткости крепления корректора, поэтому конструкция телескопа обладает большим весом. С этим связана высокая популярность систем МК с малыми и средними апертурами и систем ШК со средними и большими апертурами.
Как выбрать хороший оптический инструмент?
Как только человек устанавливает зрительный контакт с космосом, он ищет возможность взглянуть на все то, что он видит намного ближе, рассмотреть как можно больше деталей. Для этого и предназначен телескоп, как выбрать его правильно?
Сейчас создано столько различных конструкций и моделей, что покупатель долгое время стоит в растерянности — не зная с чего же начать покупку. Для начала, конечно же, стоит определиться, что Вы хотите увидеть в него и в каких условиях будете это все наблюдать. Обязательно нужно оценить жилищные условия для того чтоб выделить для него место, и материальные возможности, то есть те средства, которые Вы сможете позволить отдать за него. Однако, за одну и туже сумму можно купить два разных инструмента.
Виды телескопов
Для того чтоб увидеть галактику и туманности необходима самая большая апертура. Обычные размеры линеек рефракторов по некоторым причинам заканчиваются на отметке около 150 мм. Телескопы Ньютона подходят для этих целей более всего.
Фотографии планет чаще всего используют с применением катадиоптрических телескопов, но для съемки слабо протяженного объекта они будут непригодны из-за небольшого отверстия.
Для наблюдения звездного поля, двойной звезды очень подходят рефракторы. Так же с их помощью можно рассмотреть луну и планеты.
Вывод
Ошибкой у многих покупателей является желание покупки одного телескопа раз и навсегда. Необходимо понимать, что каждый инструмент предназначен для разных объектов, выполняет свою роль и откроет вам разные тайны нашей вселенной. Конечно же, наслаждение от вашей экскурсии по космосу в большей части будет зависеть именно от вас, а не от телескопа. Пользуясь даже не дорогими инструментами, Вы сможете сделать свои исследование интересными и незабываемыми.
Видеоруководство в котором подробно описано как выбрать телескоп
Со времен Галилея прошло несколько бурных столетий, в которые научно-технический прогресс никогда не стоял на месте. Астрономия перестала быть только лишь наукой, ибо сформировался огромный сегмент любителей наблюдать за звездами. И на вопрос для чего нужен телескоп
они отвечают своим сердцем, неподдельной жаждой прикоснуться к тайне и загадке, искренним стремлением обнять своим взглядом бесконечность. Кто они? Мама и папа, взяв в руки школьный атлас звездного неба, впервые объясняют своему сыну, что такое космос, туманности, Млечный Путь. Или просто новичок-астроном, мечтавший с детства увидеть кольца Сатурна и наконец реализовавший заветную мечту.
Просто затем, чтобы, вооружившись оптикой, выйти своим взором за привычные границы видимого мира. Чтобы не понаслышке, не из Интернет или учебников убедиться, как небосклон усеян алмазной звездной россыпью. Вряд ли когда-либо человеку удастся лицезреть абсолютно все прелести Вселенной, но то, что может быть доступно для изучения уже сейчас - воистину впечатляет.
Научные развлечения. Телескоп может стать наглядным обучающим пособием, если родители желают, чтобы их ребенок интенсивно развивался и расширял свой кругозор. При этом сам процесс обучения может иметь игровую форму - астропутешествия будут интересны практически всем, независимо от возраста, даже дошколятам.
Занятия астрофотографией - это особый магический вид творчества, увлекший сотни тысяч приверженцев! У тех, кто начал заниматься этим серьезно получаются удивительной красоты снимки. В настоящее время создано множество Интернет-ресурсов, где ими можно похвастаться, обсудить. Для того чтобы освоить это нехитрое дело, можно приобрести цифровую камеру для телескопа. Подключается она очень легко, изображение может выводиться на компьютер в реальном времени. Другой способ - присоединить уже имеющуюся зеркальную фотокамеру с помощью специального т-кольца.
А для чего нужны телескопы профессионалам - сотрудникам обсерваторий, исследователям, профессорам и академикам? Чтобы мы с вами могли однажды правильно воспользоваться новыми знаниями. Человечество уже смогло преодолеть силу земного притяжения и хочется верить, что уже близко та эпоха, в которую мы сможем посылать космические корабли к самым далеким галактикам. А еще нам хотелось бы спокойно жить в безопасности - быть уверенными в том, что вовремя обнаруженные метеорит или комета не причинят вреда нашему дому - Земле.
Телескоп.
Телескоп - инструмент, предназначенный для наблюдения небесных тел.
Прежде чем появился телескоп, была изобретена зрительная труба, которую создал голландский мастер Иоанн Липперсгей в 1808 году. Но, первым кто догадался направить зрительную трубу в небо стал Г. Галилей. В 1609 году он "превратил" зрительную трубу в телескоп, и этим телескопом стала зрительная труба с увеличением 3х. В этом же году Галилей построил телескоп с увеличением 8х. Позже Галилей смог создать телескоп, дающий увеличение 32х. Галилей назвал изобретение "perspicillum" (в прямом переводе на русский - "стекло"). Термин "телескоп" был предложен в 1611 году греческим математиком Джованни Демизиани .
Существуют телескопы различного вида:
1. гамма-телескопы;
2. радиотелескопы;
3. рентгеновские телескопы;
4. оптические телескопы.
1. Гамма-телескопы.
Такие телескопы, которые используют гамма волны для исследования космоса. Астрономические гамма-лучи появляются в
исследованиях астрономических объектов с короткой длиной волны электромагнитного спектра. Большинство источников гамма-излучения является фактически источниками гамма-всплесков, которые излучают только гамма-лучи в течение короткого промежутка времени от нескольких миллисекунд до тысячи секунд, прежде чем развеяться в пространстве космоса. Предметом исследования гамма-телескопов являются пульсары, нейтронные звезды и кандидаты на черные дыры в активных галактических ядрах.
2. Радиотелескопы
Их предназначение - прием радиоизлучения небесных объектов и исследования их характеристик: координат, интенсивность излучения и т. д. Для того чтобы получать четкий сигнал от объектов, радиотелескопы предпочтительно располагать далеко от главных населённых пунктов, чтобы максимально уменьшить электромагнитные помехи от вещательных радиостанций, телевидения, радаров и др. излучающих устройств. Размещение радиообсерватории в долине или низине ещё лучше сможет защитить её от влияния техногенных электромагнитных шумов. Встречаются астрономы-любители, которые используют радиотелескопы. Чаше всего это телескопы сделанные своими руками.
3. Рентгеновские телескопы.
Предназначены для наблюдения удаленных объектов в рентгеновском спектре. Для правильной работы их требуется поднять над атмосферой Земли, непрозрачной для рентгеновских лучей. Поэтому телескопы размещают на орбитах Земли.
4. Оптические телескопы.
Что из себя представляет оптический телескоп? Это труба, установленная на монтировке, которая снабжена различными осями для наведения трубы на объект наблюдения. Телескоп имеет объектив и окуляр. Задняя фокальная плоскость объектива совмещена с передней фокальной плоскостью окуляра. В фокальную плоскость объектива вместо окуляра может помещаться фотоплёнка или матричный приёмник излучения. В таком случае объектив телескопа, с точки зрения оптики, является фотообъективом. Телескоп фокусируется при помощи фокусировочного устройства.
По своей оптической схеме телескопы данного вида подразделяются на:
- Линзовые (рефракторы) — оптический телескоп, в котором для собирания света используется система
линз. Работа таких телескопов обусловлена явлением преломления (рефракции). Рефракторы содержат два основных узла: линзовый объектив и окуляр. - Зеркальные (рефлекторы) — оптический телескоп, использующий в качестве светособирающих элементов зеркала.
- Зеркально-линзовые телескопы (катадиоптрические) — телескоп, изображение в котором строится сложным объективом, содержащим как зеркала, так и линзы.
Есть такой механизм - телескоп. Нужен для чего он? Какие функции выполняет? В чем помогает?
Общая информация
Наблюдение за звёздами было увлекательным занятием ещё с давних времён. Это было не только приятное, но и полезное времяпрепровождение. Первоначально человек мог наблюдать за звёздами только своими глазами. В таких случаях звезды были всего лишь точками на небесном своде. Но в семнадцатом веке был изобретён телескоп. Нужен для чего он был и зачем сейчас применяется? В ясную погоду с его помощью можно наблюдать за тысячами звёзд, внимательно рассматривать месяц или просто наблюдать за глубинами космоса. Но, допустим, человека заинтересовала астрономия. Телескоп поможет ему наблюдать уже за десятками, сотнями тысяч или даже миллионами звёзд. В таком случае всё зависит от мощности используемого прибора. Так, любительские телескопы дают увеличение в несколько сотен раз. Если говорить о научных приборах, то они могут видеть в тысячи и миллионы раз лучше, чем мы.
Виды телескопов
Условно можно выделить две группы:
- Любительские приборы. Сюда относят телескопы, увеличительная способность которых составляет максимум несколько сотен раз. Хотя существуют и относительно слабые приборы. Так, для наблюдения за небом можно купить даже бюджетные модели со стократным увеличением. Если хотите купить себе такой прибор, то знайте про телескоп - цена на них начинается от 5 тысяч рублей. Поэтому позволить себе заниматься астрономией может практически каждый.
- Профессионально-научные приборы. Здесь присутствует деление на две подгруппы: оптические и радиолокационные телескопы. Увы, первые обладают определённым, довольно скромным запасом возможностей. К тому же при достижении порога в 250-кратное увеличение из-за атмосферы резко начинает падать качество картинки. В качестве примера можно привести известный телескоп "Хаббл". Он может передавать четкие картинки с увеличением в 5 тысяч раз. Если же пренебречь качеством, то он может улучшать видимость в 24 000! Но настоящее чудо - это радиолокационный телескоп. Нужен для чего он? Ученые с его помощью наблюдают за Галактикой и даже за Вселенной, узнавая про новые звёзды, созвездия, туманности и иные
Что даёт человеку телескоп?
Он является билетом в поистине фантастический мир неизведанных звездных глубин. Даже бюджетные любительские телескопы позволят совершать научные открытия (пускай даже и сделанные ранее одним из профессиональных астрономов). Хотя и обычный человек может многое сделать. Так, было ли известно читателю, что большинство комет открыли именно любители, а не профессионалы? Некоторые люди делают открытие даже не один раз, а много, называя найденные объекты так, как им захочется. Но даже если не удалось найти ничего нового, то каждый человек с телескопом может почувствовать себя значительно ближе к глубинам Вселенной. С его помощью можно любоваться красотами и других планет Солнечной системы.
Если говорить о нашем спутнике, то можно будет внимательно рассмотреть рельеф его поверхности, который будет более живой, объемный и детализированный. Кроме Луны, можно будет полюбоваться и Сатурна, полярной шапкой Марса, мечтая о том, как на нём будут расти яблони, красавицей-Венерой и выпаленным Солнцем Меркурием. Это поистине восхитительное зрелище! С более-менее мощным прибором можно будет наблюдать за переменными и двойными массивными огненными шарами, туманностями и даже ближайшими галактиками. Правда, для обнаружения последних всё же понадобятся определённые навыки. Поэтому нужно будет прикупить не только телескопы, но и учебную литературу.
Верный помощник телескопа
Кроме этого прибора, его владельцу полезен будет ещё один инструмент изучения космоса - карта звездного неба. Это надёжная и верная шпаргалка, помогающая и облегчающая поиск желаемых объектов. Ранее для этого использовались бумажные карты. Но сейчас их успешно заменили электронные варианты. Они значительно удобнее в использовании, нежели печатные карты. Более того, это направление активно развивается, поэтому значительную помощь владельцу телескопа сможет оказать даже… виртуальный планетарий. Благодаря им быстро будет представлено по первому запросу необходимое изображение. Среди дополнительных функций такого программного обеспечения - даже предоставление любой вспомогательной информации, что может быть полезна.
Вот мы и разобрались, что собой представляет телескоп, нужен для чего он и какие возможности предоставляет.