Peegelteleskoop: tüübid, seade ja näpunäited valimiseks

Sisukord:

Peegelteleskoop: tüübid, seade ja näpunäited valimiseks
Peegelteleskoop: tüübid, seade ja näpunäited valimiseks
Anonim

Paljudele meist meeldib lihts alt tähistaevast vaadata, imetledes selle vapustavat ja ahvatlevat ilu. Muidugi on enamik inimesi, kes pole tähtede suhtes ükskõiksed, lihts alt romantikud või armastavad põllul lamada, värske rohu lõhna sisse hingata ja oma kallimaga paksul mustal pinnal valgeid täppe lugeda.

Kuid on veel üks taevasõprade kategooria. Need isiksused on reeglina teadlased, kes imetlevad taevavõlvi mitte oma silmaga ega läbi prillide, vaid kasutavad spetsiaalseid peegelteleskoope, et mitte ainult nautida taevakehade ilu, vaid tegeleda ka teadusliku tegevusega, arvutades vajaliku välja. vahemaad ja inimkonna jaoks nii olulise teabe ammutamine.

Optilised instrumendid pole mitte ainult olnud inimese parimad abilised kaugete planeetide uurimisel juba mitu aastatuhandet, vaid need on igapäevaelus lihts alt asendamatud, kuna paljud inimesedkasutada teleskoope, binokleid ja luupe erinevatel eesmärkidel, teadmata nende objektide algset teaduslikku eesmärki. Kes meist poleks luubiga tuld teinud? Ja kes vaatas läbi ümberpööratud binokli? Kõik tegid seda, mis tõestab taas, et objektiivides ja luupides olevate inimeste järele on hädavajalik.

BTA teleskoop talvel
BTA teleskoop talvel

Mis see on?

Teleskoop – või teaduslikult reflektor – on spetsiaalne optiline seade, mis põhineb peegelplaadiga valgusosakeste kogumise põhimõttel. Kõige esimese peegelteleskoobi leiutas kuulus inglise matemaatik Isaac Newton.

Jah, pärast teda pakkusid paljud erinevad targad inimesed oma versioone "kaugenägevast torust". Kuid just Newtoni otseläätsest sai peaaegu kõigi võimsate optiliste instrumentide standard. Eriti neile, mida kasutatakse teaduses ja sõjatööstuses. Inglise geeniuse areng võimaldas lõplikult vabaneda kromaatilisest aberratsioonist – kõigi tolleaegsete teleskoopide peamisest ja ebamugavaimast puudusest.

Optilise instrumendina peetakse peegelteleskoopi silmaklaasi sugulaseks ja sellel on sarnane disain, kuid see erineb objektiivide suuruse ja kvaliteedi poolest.

Optika ajalugu

Inimkonna soov jälgida objekte või nähtusi silmast kaugel tekkis ammu enne suurte peegelteleskoopide tulekut. Objektiivi teaduslik teekond tekkis just sel hetkel, kui inimene vaatas esimest korda maailma läbi vilgukivitüki, kallutades seda õige nurga all, et mineraal saaks veiditooge horisont lähemale.

observatoorium koos teleskoobiga
observatoorium koos teleskoobiga

Sellest ajast peale on inimkond väsimatult otsinud võimalusi sarnase efekti saavutamiseks. Inimesed leiutasid aktiivselt raame, hoidikuid, poleeritud vilgukivi, proovisid töötada kvartsiga.

Klaasi tulekuga jätkusid katsed "kujutise suumimisseadme" leiutamiseks, kuna mitmesugused defektsed materjalitükid läksid tööle, moonutades ühel või teisel viisil ruumi enda kaudu.

Võttis palju aastaid, enne kui inimkond suutis ehitada esimese peegelteleskoobi. Siiski on oluline meeles pidada, et kogu optikatööstus sai alguse pisikesest vilgukivist.

Pärast seda, kui inimene avastas klaasi koostise, pole ta enam vajanud vilgukivi ja kvartsi selle imelise aine asendajate või analoogidena. Esimesed inimese loodud optilised instrumendid olid üsna lihtsad kujundused nagu luup või monokkel, st klaasitükk, mis oli kunstiliselt raudraami sisse pandud.

Inglismaa

Matemaatika ja füüsika vallas on see põhjapoolne riik peaaegu alati olnud kogu planeedist oma teaduse arenguteel sajandeid, kui mitte tuhandeid aastaid edasi, ees. Kogu maailm kasutab optilisi instrumente tänu Newtoni peegelteleskoobi ilmumisele 1668. aastal. Foggy Albioni geenius pakkus välja oma nägemuse "kaugenägevast torust", kasutades ainult kahte sirget läätse. Põhipeegel on valguse vastuvõtja, mis eksponeerib end mingisuguse valgustuse otsestele kiirtele ja edastab seejärel ühes voolus kogutud valgusvihu väikesele lamedale diagonaalpeeglile, misasub põhifookuse lähedal. Selle ühepoolse klaasi ülesandeks on suunata valgust väljapoole peeglit peegeldava teleskoobi korpust. Selles kohas toimub okulaari ja sellesse langeva kujutise koosmõju, mis peegeldub sekundaarselt diagonaalklaasilt, ning seda pildistatakse. Sisseehitatud peegli tüüp sõltub otseselt toru läbimõõdust - paraboolklaasi saab hõlpsasti sisestada suure mahutavusega korpusesse ja sfääriline klaas mahub ka väiksemasse torusse.

Gregory süsteem

Gregory skeem
Gregory skeem

Teleskoobi leiutajaks ei saa siiski pidada ainult gravitatsioonijõu avastajat, kuna juba ainuüksi asjaolu, et objekte saab läbi klaasi vaadata, uuriti juba ammu enne Newtoni sündi, on vastuseid palju küsimus, kes leiutas peegelteleskoobi.

Näiteks Newtoni kaasmaalane James Gregory pakkus 1663. aastal välja oma nägemuse "kaugenägevast torust", pakkudes sellele korraga kolm klaasi. Kavandatava versiooni skeemi kirjeldas teadlane raamatus Optica Promota, mis sisaldab ka muid imelisi ideid klaasi kasutamise kohta igapäevaelus.

Gregory esimese peegelteleskoobi seade on esmapilgul üsna lihtne. See põhineb nõgusal paraboolpeeglil, mis kogub kokku erinevad valgusvihud, ühendab need ja suunab väiksema nõgusa elliptilise peegli poole.

Väike peegel saadab omakorda valguse tagasi suure klaasi keskmisse auku, mis kaitseb okulaari. Peegelteleskoobi fookuskaugusGregory on oluliselt suurem kui Newtoni mudel, tänu millele näeb vaataja silm sirget, ühtlast pilti, mitte 180 kraadi ümberpööratult, nagu eelmises mudelis.

Cassegraini idee

Sarnase süsteemi pakkus 1672. aastal välja Laurent Cassegrain. Ka selle väljatöötamisel kasutati kahte erineva läbimõõduga peegli. Laurent eelistas siiski töötada valguse otsese peegeldusega, vähendades kogu kujundust valguskiirte edastamisele kahe klaasi vahel.

Tema teleskoobi eripäraks oli asjaolu, et sekundaarne peegel oli palju suurem kui peamine. Kakssada aastat hiljem võtab selle idee aluseks kuulus Nõukogude optik D. D. Maskutov, kes paneb aluse Venemaa optiliste instrumentide teadusele ja leiutab ka teleskoobi põhimudeli, millest saab alus. kõikidele Nõukogude Liidus kujutise lähendamisega seotud instrumentidele.

Järgmised süsteemid, mis on sarnased Ritchie-Chrétieni disainiga, on lihts alt Cassegraini ideede täiendatud ja parandatud versioonid.

Newtoni skeem
Newtoni skeem

Lomonossovi uuendus

Ainsaks erandiks on Herscheli optiline teooria, mida hiilgav vene entsüklopedist Mihhail Lomonosov omal ajal oluliselt täiustas. Idee olemus seisneb selles, et põhiklaas asendati nõguspeegliga.

Mille jaoks on teleskoop?

Kõik teavad, et taevapinna uurimiseks mõeldud seadmeid kasutavad peamiselt astronoomid ja teised teadlased, kes saadud andmete põhjal globaalselt järeldusi teevad.mis mõjutavad erinevaid teadusharusid. Astronoomiast sõltuvad sellised erialad nagu geograafia, geodeesia, bioloogia, biofüüsika ja paljud teised. Isegi tavalist ilmaennustust on peaaegu võimatu teha. Pole saanud õigeaegseid andmeid taevakehade asukoha kohta päikese suhtes.

Instrumentide peeglid
Instrumentide peeglid

Teleskoopi on vaja selleks, et jälgida vahetult erinevaid objekte ja nähtusi, mis võivad osutuda ülioluliseks teaduse ja kogu inimkonna jaoks. Erineva suurusega, oluliselt erinevate omadustega instrumente kasutatakse nii tavaliseks öötaeva vaatamiseks kui ka kaugete udukogude ja galaktikate saladustesse tungimiseks.

Suurimad seadmed

Praegu on tohutul hulgal erinevaid tehnoloogilisi seadmeid, mis võimaldavad tähistaevast uurida. Enamik neist on lihts alt uskumatu suurusega ja hõivavad tohutu ala. Näiteks Nõukogude Liidu suurimat teleskoopi BTA peeti pikka aega maailma suurimaks, kuna selle esmase peegli läbimõõt oli lausa kuus meetrit!

Nõukogude seade BTA
Nõukogude seade BTA

2005. aastal ehitati veelgi suurem taevakehade uurija – instrument nimega "Suur binokulaarne teleskoop". See erineb selle poolest, et selle peegel on tahke, see tähendab, et see koosneb ühest klaasitükist.

Samal aastal püstitati Lõuna-Aafrika Vabariiki "Suur Lõuna-Aafrika teleskoop", mille peapeegel koosnes üheksakümne ühest tohutust identsest kuusnurgast.

Seadme seade

Optilise peegelteleskoobi struktuur on üsna lihtne. Iga õpilane saab iseseisv alt luua sarnase seadme ainult ühe või kahe läätse ja õõnsa papptoruga. Muidugi ei valmistata tõelisi võimsaid seadmeid klaasist ja paberist, vaid sarnase põhimõtte järgi.

Toru sektsioon
Toru sektsioon

Seade on suletud süsteem, mis põhineb tahkel õõnestorul, mille mõlemasse otsa on sisestatud erinevat tüüpi ja erineva struktuuriga läätsed. Esimese klaasi tagumine tasapind on joondatud teise klaasi esitasandiga, mis annab pildile sisse suumimise efekti, mis on tegelikult vaatlejast kaugel.

Torude skeemid
Torude skeemid

Arvustused

Kuidas valida head teleskoopi? Sellele küsimusele on lihtne vastata, kui tead täpselt, kuidas ostja seda kasutab. Kui inimene on lihts alt huvitatud tähistaevast veidi lähem alt näha, siis sobib iga algajatele mõeldud eelarvemudel. Kui seadet osta soovija on astronoom, isegi kui ta on amatöör, kuid siiski astronoom, siis peaksite mõtlema kallima analoogi ostmisele.

Kui teleskoobi tulevasele omanikule on teadus ja uurimistöö kallid, tasub tõdeda, et vaja on professionaalset seadet, mis on väga kallis. Teleskoobi valimiseks pole konkreetseid näpunäiteid, peate lihts alt selgelt aru saama, miks selle valite!

Soovitan: