Основная задача телескопа, как и любого оптического прибора, максимально четко и детально передать наблюдателю то, что он хочет увидеть. Само слово телескоп, имеет греческое происхождение, что в дословном переводе означает "далеко видеть".
Основная деталь телескопа - это объектив, чем он больше, тем более детальнее можно рассмотреть объекты, собственно отсюда и пошло само название. Объективы, в зависимости от типа телескопа, бывают разные. В оптических телескопах - это, как правило, линза или зеркало, соответственно сама схема будет называться рефрактор или рефлектор, далее мы рассмотрим более детально эти два типа оптических приборов.
Телескоп-рефрактор.
Рефракция - это преломление лучей света. Самая простая схема телескопа-рефрактора, представляет собой 2 линзы, одна - объектив, вторая - окуляр. Принцип работы телескопа, основан на преломлении лучей света и сведении их в одной точке, которая называется фокусом (F). В этой точке строится изображение объекта, который можно рассмотреть потом с помощью окуляра. Так как зрение у людей разное, необходима дополнительная настройка, которая в быту зовется подстройка резкости.
Как известно, ничто не идеально в этом мире, или как говорил классик "совершенству нет предела", в данном случае это понятие не обошло и телескопы. Пожалуй основной проблемой всех, без исключения, оптических приборов является аберрация, единственное в какой степени она может быть выражена. Что ж это за "зверь" такой, попытаемся объяснить.
Аберрации - это искажения, которые получаются при прохождении лучей сквозь оптичесскую систему. Существует несколько типов основных аберраций, ниже мы рассмотрим две главные.
Хроматическая аберрация, возникает во время прохождения сквозь оптику лучей с разной длинной волны, в результате чего, из-за разного проломления этих лучей, изменяется фокусное расстояние для разного спектра. Оптически это выглядит как радужный ореол вокруг объектов.
Сферическая аберрация, связана с формой объектива, через который проходят лучи, если его поверхность является частью сферы. В результате чего, лучи которые проходят на разных расстояниях от центра, не фокусируются в одной точке, что делает изображение более размытым. Объектив в виде параболоида, благодаря своей форме, избавлен от подобного рода искажений.
Чтобы бороться с разного рода аберрациями, разработчики телескопов применяют сложные составные оптические системы.
Телескоп-рефлектор.
Рефлекс - это отражение. В основе данного типа телескопа, лежит способность лучей отражаются от поверхности объектива (вогнутого зеркала в виде сферы или параболоида) и фокусироваться но определенном расстоянии. Главным преимуществом такого рода телескопов, является то, что они избавлены от хроматической аберрации. Правда сферическая здесь более ярче выражена, что снижает поле зрения телескопа. Но для этих целей применяют сложные зеркала отличные от сферического.
Зеркальные телескопы, благодаря своей простоте, получили большее распространение чем рефракторные системы. Практически все крупные обсерватории используют именно эту технологию. На данным момент, самый крупный телескоп-рефлектор, который построен на земле, имеет составное зеркало в диаметре 11 метров, а самое крупное монолитное зеркало - 8м. В России наибольший телескоп имеет зеркало 6м в диаметре и долгое время считался самым крупным в мире!
Основные технические характеристики телескопов.
Увеличение телескопа. Главной характеристикой телескопа, является его увеличение. Для простого определения увеличения, достаточно разделить фокусное расстояние объектива, на фокусное расстояние окуляра.
Выходной зрачок. Изображение, которое строит окуляр, может быть разной величины. Когда оно больше, чем размер зрачка человека (примерно 5мм), тогда часть изображения выходит за пределы и КПД телескопа уменьшается. Для определения этого параметра, существует формула p=D/W, где p - диаметр выходного зрачка, D - диаметр объектива, W - увеличение телескопа.
Разрешение телескопов. В виду того что, свет - это волна, а волнам свойственно не только преломление, но и дифракция, никакой даже самый совершенный телескоп не дает изображение точечной звезды в виде точки. Идеальное изображение звезды выглядит в виде диска с несколькими концентрическими (с общим центром) кольцами, которые называют дифракционными. Размером дифракционного диска и ограничивается разрешение телескопа. Все, что закрывает собою этот диск, в данный телескоп никак не увидишь. Угловой размер дифракционного диска в секундах дуги для данного телескопа определяется из простого соотношения: r=14/D, где диаметр D объектива измеряется в сантиметрах.
Относительное отверстие. Отношение диаметра объектива к его фокусному расстоянию называется относительным отверстием. Этот параметр определяет светосилу телескопа, т. е., грубо говоря, его способность отображать объекты яркими. Объективы с относительным отверстием 1:2 - 1:6 называют светосильными. Их используют для фотографирования слабых по яркости объектов, таких, как туманности.
Телескоп-рефрактор.
Рефракция - это преломление лучей света. Самая простая схема телескопа-рефрактора, представляет собой 2 линзы, одна - объектив, вторая - окуляр. Принцип работы телескопа, основан на преломлении лучей света и сведении их в одной точке, которая называется фокусом (F). В этой точке строится изображение объекта, который можно рассмотреть потом с помощью окуляра. Так как зрение у людей разное, необходима дополнительная настройка, которая в быту зовется подстройка резкости.
Как известно, ничто не идеально в этом мире, или как говорил классик "совершенству нет предела", в данном случае это понятие не обошло и телескопы. Пожалуй основной проблемой всех, без исключения, оптических приборов является аберрация, единственное в какой степени она может быть выражена. Что ж это за "зверь" такой, попытаемся объяснить.
Аберрации - это искажения, которые получаются при прохождении лучей сквозь оптичесскую систему. Существует несколько типов основных аберраций, ниже мы рассмотрим две главные.
Хроматическая аберрация, возникает во время прохождения сквозь оптику лучей с разной длинной волны, в результате чего, из-за разного проломления этих лучей, изменяется фокусное расстояние для разного спектра. Оптически это выглядит как радужный ореол вокруг объектов.
Сферическая аберрация, связана с формой объектива, через который проходят лучи, если его поверхность является частью сферы. В результате чего, лучи которые проходят на разных расстояниях от центра, не фокусируются в одной точке, что делает изображение более размытым. Объектив в виде параболоида, благодаря своей форме, избавлен от подобного рода искажений.
Чтобы бороться с разного рода аберрациями, разработчики телескопов применяют сложные составные оптические системы.
Телескоп-рефлектор.
Рефлекс - это отражение. В основе данного типа телескопа, лежит способность лучей отражаются от поверхности объектива (вогнутого зеркала в виде сферы или параболоида) и фокусироваться но определенном расстоянии. Главным преимуществом такого рода телескопов, является то, что они избавлены от хроматической аберрации. Правда сферическая здесь более ярче выражена, что снижает поле зрения телескопа. Но для этих целей применяют сложные зеркала отличные от сферического.
Зеркальные телескопы, благодаря своей простоте, получили большее распространение чем рефракторные системы. Практически все крупные обсерватории используют именно эту технологию. На данным момент, самый крупный телескоп-рефлектор, который построен на земле, имеет составное зеркало в диаметре 11 метров, а самое крупное монолитное зеркало - 8м. В России наибольший телескоп имеет зеркало 6м в диаметре и долгое время считался самым крупным в мире!
Основные технические характеристики телескопов.
Увеличение телескопа. Главной характеристикой телескопа, является его увеличение. Для простого определения увеличения, достаточно разделить фокусное расстояние объектива, на фокусное расстояние окуляра.
Выходной зрачок. Изображение, которое строит окуляр, может быть разной величины. Когда оно больше, чем размер зрачка человека (примерно 5мм), тогда часть изображения выходит за пределы и КПД телескопа уменьшается. Для определения этого параметра, существует формула p=D/W, где p - диаметр выходного зрачка, D - диаметр объектива, W - увеличение телескопа.
Разрешение телескопов. В виду того что, свет - это волна, а волнам свойственно не только преломление, но и дифракция, никакой даже самый совершенный телескоп не дает изображение точечной звезды в виде точки. Идеальное изображение звезды выглядит в виде диска с несколькими концентрическими (с общим центром) кольцами, которые называют дифракционными. Размером дифракционного диска и ограничивается разрешение телескопа. Все, что закрывает собою этот диск, в данный телескоп никак не увидишь. Угловой размер дифракционного диска в секундах дуги для данного телескопа определяется из простого соотношения: r=14/D, где диаметр D объектива измеряется в сантиметрах.
Относительное отверстие. Отношение диаметра объектива к его фокусному расстоянию называется относительным отверстием. Этот параметр определяет светосилу телескопа, т. е., грубо говоря, его способность отображать объекты яркими. Объективы с относительным отверстием 1:2 - 1:6 называют светосильными. Их используют для фотографирования слабых по яркости объектов, таких, как туманности.
Обсуждения Виды телескопов