Zrkadlový ďalekohľad: typy, zariadenia a tipy na výber

Obsah:

Zrkadlový ďalekohľad: typy, zariadenia a tipy na výber
Zrkadlový ďalekohľad: typy, zariadenia a tipy na výber
Anonim

Mnohí z nás sa radi pozerajú na hviezdnu oblohu a obdivujú jej ohromujúcu a príťažlivú krásu. Samozrejme, väčšina ľudí, ktorým nie sú hviezdy ľahostajné, sú len romantici alebo milovníci ležania na poli, vdychovania vône čerstvej trávy a počítania bielych bodiek na hustej čiernej ploche so svojou milovanou osobou.

Je tu však aj iná kategória milovníkov oblohy. Tieto osobnosti sú spravidla vedcami, ktorí obdivujú nebeskú klenbu nie vlastnými očami alebo okuliarmi, ale používajú špeciálne zrkadlové teleskopy, aby si nielen vychutnali krásu nebeských telies, ale tiež sa zapojili do vedeckých činností a vypočítali potrebné vzdialenosti a získavanie tak dôležitých informácií pre ľudstvo.

Optické prístroje sú nielen najlepšími pomocníkmi človeka pri štúdiu vzdialených planét už niekoľko tisícročí, ale sú jednoducho nenahraditeľné v každodennom živote, pretože mnoho ľudípoužívať ďalekohľady, ďalekohľady a lupy na rôzne účely bez toho, aby si uvedomovali pôvodný vedecký účel týchto predmetov. Kto z nás si nezapálil oheň lupou? A kto sa pozrel cez obrátený ďalekohľad? Všetci to urobili, čo opäť dokazuje životne dôležitú potrebu ľudí v šošovkách a lupách.

BTA ďalekohľad v zime
BTA ďalekohľad v zime

Čo to je?

Teleskop - alebo vedecky reflektor - je špeciálne optické zariadenie založené na princípe zbierania častíc svetla pomocou zrkadlovej dosky. Úplne prvý zrkadlový ďalekohľad vynašiel slávny anglický matematik Isaac Newton.

Áno, po ňom mnoho rôznych šikovných ľudí ponúkalo svoje verzie „ďalekozrakej fajky“. Ale bola to Newtonova priama šošovka, ktorá sa stala štandardom pre takmer všetky výkonné optické prístroje. Najmä pre tie, ktoré sa používajú vo vede a vojenskom priemysle. Vývoj anglického génia umožnil raz a navždy zbaviť sa chromatickej aberácie - hlavného a najnevhodnejšieho nedostatku všetkých ďalekohľadov tej doby.

Ako optický prístroj sa reflexný ďalekohľad považuje za príbuzného ďalekohľadu a má podobný dizajn, ale líši sa veľkosťou a kvalitou šošoviek.

História optiky

Túžba ľudstva pozorovať predmety alebo javy ďaleko od oka vznikla dávno pred príchodom veľkých zrkadlových ďalekohľadov. Vedecká cesta šošovky vznikla práve vo chvíli, keď sa človek prvýkrát pozrel na svet cez kúsok sľudy, naklonil ju do správneho uhla, aby minerál mohol miernepriblíž obzor.

observatórium s ďalekohľadom
observatórium s ďalekohľadom

Odvtedy ľudstvo neúnavne hľadá spôsoby, ako dosiahnuť podobný efekt. Ľudia aktívne vymýšľali rámy, držiaky, leštili sľudu, skúšali pracovať s kremeňom.

S príchodom skla pokračovali experimenty s vynálezom „zariadenia na zväčšovanie obrazu“, keď do činnosti vstúpili rôzne chybné kusy materiálu, ktoré tak či onak deformovali priestor cez seba.

Trvalo veľa rokov, kým ľudstvo dokázalo skonštruovať prvý zrkadlový ďalekohľad. Je však dôležité si uvedomiť, že celý optický priemysel začal malým kúskom sľudy.

Od objavenia zloženia skla človekom prestal potrebovať sľudu a kremeň ako náhrady alebo analógy tejto nádhernej látky. Prvé optické prístroje vytvorené človekom boli pomerne jednoduché konštrukcie ako lupa alebo monokel, t. j. kus skla umne vložený do železného rámu.

Anglicko

V oblasti matematiky a fyziky táto severská krajina takmer vždy predbehla celú planétu na ceste jej vedeckého rozvoja o stáročia, ak nie tisíce rokov pokroku. Celý svet používa optické prístroje vďaka tomu, že sa v roku 1668 objavil Newtonov zrkadlový ďalekohľad. Génius z Foggy Albion navrhol svoju víziu „ďalekozrakej fajky“s použitím iba dvoch priamych šošoviek. Hlavné zrkadlo je prijímač svetla, ktorý sa vystavuje priamym lúčom z nejakého druhu osvetlenia a potom prenáša lúč svetla zhromaždený v jednom prúde do malého plochého diagonálneho zrkadla, ktorénachádza v blízkosti hlavného ohniska. Úlohou tohto kusu jednostranného skla je odkláňať svetlo mimo telesa zrkadlového ďalekohľadu. V tomto mieste dochádza k interakcii okuláru a obrazu, ktorý do neho padá, odrážajúc sa od sekundárneho diagonálneho skla a je fotografovaný. Typ vstavaného zrkadla priamo závisí od priemeru potrubia - parabolické sklo sa dá jednoducho vložiť do plášťa s veľkou kapacitou a guľové sklo sa zmestí aj do menšej trubice.

Gregoryho systém

Gregoryho schéma
Gregoryho schéma

Za vynálezcu teleskopu však možno považovať nielen objaviteľa gravitačnej sily, keďže samotný fakt, že objekty je možné pozorovať cez sklo, bol skúmaný dávno pred narodením Newtona, existuje veľa odpovedí na otázka, kto vynašiel zrkadlový ďalekohľad.

Napríklad Newtonov krajan James Gregory v roku 1663 navrhol svoju víziu „fajky s ďalekozrakosťou“a dal jej tri poháre naraz. Schému navrhovanej verzie opísal vedec v knihe Optica Promota, ktorá obsahuje aj ďalšie úžasné nápady na využitie skla v každodennom živote.

Zariadenie prvého zrkadlového ďalekohľadu Gregoryho je na prvý pohľad celkom jednoduché. Je založený na konkávnom parabolickom zrkadle, ktoré zbiera rôznorodé lúče svetla, kombinuje ich a smeruje do menšieho konkávneho eliptického zrkadla.

Malé zrkadlo zase posiela svetlo späť do stredového otvoru veľkého skla, ktoré chráni okulár. Ohnisková vzdialenosť zrkadlového ďalekohľaduGregory je výrazne väčší ako newtonovský model, vďaka čomu oko pozorovateľa vidí rovný, rovnomerný obraz a nie prevrátený o 180 stupňov, ako v predchádzajúcom modeli.

Cassegrain Idea

Podobný systém navrhol v roku 1672 Laurent Cassegrain. Jeho vývoj bol tiež založený na dvoch zrkadlách rôznych priemerov. Laurent však uprednostňoval prácu s priamym odrazom svetla, čím celý dizajn zredukoval na prenos svetelných lúčov medzi dvoma sklami.

Výraznou črtou jeho teleskopu bola skutočnosť, že sekundárne zrkadlo bolo oveľa väčšie ako to hlavné. O dvesto rokov neskôr túto myšlienku vezme za základ slávny sovietsky optik D. D. Maskutov, ktorý položí základné základy ruskej vedy o optických prístrojoch a vynájde aj hlavný model ďalekohľadu, ktorý sa stane základom pre všetky nástroje súvisiace s aproximáciou obrazu v Sovietskom zväze.

Nasledujúce systémy, podobné dizajnu Ritchie-Chrétien, sú len doplnené a opravené verzie Cassegrainových nápadov.

Newtonova schéma
Newtonova schéma

Lomonosovova inovácia

Jedinou výnimkou je Herschelova optická teória, ktorú svojho času výrazne zdokonalil geniálny ruský encyklopedista Michail Lomonosov. Podstatou myšlienky je, že hlavné sklo bolo nahradené konkávnym zrkadlom.

Na čo slúži teleskop?

Každý vie, že prístroje na štúdium nebeského povrchu používajú najmä astronómovia a iní vedci, ktorí na základe získaných údajov vyvodzujú závery globálneovplyvňujúce rôzne odvetvia vedy. Od astronómie závisia také disciplíny ako geografia, geodézia, biológia, biofyzika a mnohé ďalšie. Dokonca aj pravidelná predpoveď počasia je takmer nemožná. Nedostali včas údaje o polohe nebeských telies vzhľadom na Slnko.

Prístrojové zrkadlá
Prístrojové zrkadlá

Teleskop je potrebný na priame pozorovanie rôznych objektov a javov, ktoré sa môžu ukázať ako kľúčové pre vedu a pre ľudstvo ako celok. Prístroje rôznych veľkostí s výrazne odlišnými vlastnosťami slúžia ako na bežné pozorovanie nočnej oblohy, tak aj na preniknutie do tajomstiev vzdialených hmlovín a galaxií.

Najväčšie spotrebiče

V súčasnosti existuje obrovské množstvo rôznych technologických zariadení, ktoré vám umožňujú skúmať hviezdnu oblohu. Väčšina z nich má jednoducho neuveriteľnú veľkosť a zaberá obrovskú plochu. Napríklad najväčší ďalekohľad v Sovietskom zväze, BTA, bol dlho považovaný za najväčší na svete, keďže mal priemer primárneho zrkadla až šesť metrov!

Sovietske zariadenie BTA
Sovietske zariadenie BTA

V roku 2005 bol skonštruovaný ešte väčší prieskumník nebeských telies – prístroj s názvom „Veľký binokulárny teleskop“. Líši sa tým, že jeho zrkadlo je pevné, to znamená, že pozostáva z jedného kusu skla.

V tom istom roku bol v Juhoafrickej republike vztýčený „Veľký juhoafrický ďalekohľad“, ktorého hlavné zrkadlo pozostávalo z deväťdesiatjeden obrovských identických šesťuholníkov.

Zariadenie

Optický zrkadlový ďalekohľad má pomerne jednoduchú štruktúru. Každý študent môže nezávisle vytvoriť podobné zariadenie iba s jednou alebo dvoma šošovkami a dutou lepenkovou trubicou. Samozrejme, skutočné výkonné zariadenia nie sú vyrobené zo skla a papiera, ale podľa podobného princípu.

Rúrkový úsek
Rúrkový úsek

Zariadenie je uzavretý systém, ktorého základom je pevná dutá trubica, do ktorej sú na oboch koncoch vložené šošovky rôznych typov a štruktúr. Zadná rovina prvého skla je zarovnaná s prednou rovinou druhého skla, čo dáva efekt priblíženia obrazu, ktorý je v skutočnosti ďaleko od pozorovateľa.

Rúrkové schémy
Rúrkové schémy

Recenzie

Ako si vybrať dobrý ďalekohľad? Na túto otázku je ľahké odpovedať, ak presne viete, ako ju kupujúci použije. Ak má človek záujem vidieť hviezdnu oblohu trochu bližšie, potom bude vhodný akýkoľvek rozpočtový model pre začiatočníkov. Ak osoba, ktorá si chce kúpiť zariadenie, je astronóm, aj keď je to amatér, ale stále astronóm, potom by ste mali popremýšľať o kúpe drahšieho analógu.

V prípade, že veda a výskum sú pre budúceho majiteľa ďalekohľadu drahé, je potrebné uznať, že je potrebný profesionálny prístroj, ktorý je veľmi drahý. Neexistujú žiadne konkrétne tipy na výber ďalekohľadu, musíte len jasne pochopiť, prečo si ho vyberáte!

Odporúča: