Принцип работы телескопа

История телескопаnПервый телескоп был построен в 1609 году итальянским астрономом Галилео nГалилеем. Телескоп имел скромные размеры (длина трубы 1245 мм, диаметр nобъектива 53 мм, окуляр 25 диоптрий), несовершенную оптическую схему и n30-кратное увеличение. Однако он позволил сделать целую серию nn n

замечательных открытий (фазы Венеры, горы на Луне, спутники Юпитера, nпятна на Солнце, звезды в Млечном Пути).nОчень плохое качество изображения в первых телескопах заставило оптиков nискать пути решения этой проблемы. Оказалось, что увеличение фокусного nрасстояния объектива значительно улучшает качество изображения.n n

В 1663 году Грегори создал новую схему телескопа-рефлектора. Грегори nпервым предложил использовать в телескопе вместо линзы зеркало.n n

Первый телескоп-рефлектор был построен Исааком Ньютоном в 1668 году. nСхема, по которой он был построен, получила название «схема Ньютона»..nДлина телескопа составляла 15 см.n n

В 1672 году Кассегрен предложил схему двухзеркальной системы, вскоре nставшую наиболее популярной. Первое зеркало было параболическим, второе nимело форму выпуклого гиперболоида и располагалось перед фокусом nпервого.nВ настоящее время практически все телескопы являются зеркальными. nСамый большой в мире зеркальный телескоп имени Кека имеет диаметр 10 м nи находится на Гавайских островах. В России на Кавказе работает телескоп nразмером 6 м.n n

Любой телескоп выполняет две важные функции: увеличивает удаленные объекты и собирает окружающий свет. Возможно, вы удивитесь, но второе намного важнее первого. Даже на детский телескоп можно установить оптические аксессуары, которые обеспечат впечатляющую кратность. Но получится ли в этом случае что-то увидеть? Вряд ли.

Как телескопы видят так далеко

Возможность телескопов видеть далеко связана с их способностью собирать свет. Схема их работы во многом напоминает работу человеческого глаза. Мы тоже хорошо различаем объекты при свете дня и практически ничего не видим в темное время суток. Чем больше света, тем четче и понятнее картинка. Поэтому ответ на вопрос «Как телескопы видят так далеко?» прост: телескопы улавливают отраженный свет от объектов и фиксируют его в точке фокуса.

В нашем интернет-магазине представлено множество телескопов разных марок и оптических возможностей. Наши консультанты быстро подберут для вас подходящую модель: небольшой телескоп для рассматривания Луны, мощную модель для изучения глубин космоса, обзорный телескоп или телескоп для ребенка. Мы консультируем по телефону, отвечаем на любые вопросы по электронной почте, предлагаем ознакомиться с актуальным ассортиментом вживую в наших розничных магазинах «Четыре глаза».

4glaza.ru
Декабрь 2017

Использование материала полностью для общедоступной публикации на носителях информации и любых форматов запрещено. Разрешено упоминание статьи с активной ссылкой на сайт www.4glaza.ru.

Производитель оставляет за собой право вносить любые изменения в стоимость, модельный ряд и технические характеристики или прекращать производство изделия без предварительного уведомления.

Другие обзоры и статьи о телескопах и астрономии:

Обзоры оптической техники и аксессуаров:

Статьи о телескопах. Как выбрать, настроить и провести первые наблюдения:

Все об основах астрономии и «космических» объектах:

Телескоп любого типа имеет объектив и окуляр.

Телескоп любого типа имеет объектив и окуляр.

Линза, обращенная к объекту наблюдения, называется Объективом, а линза , к которой прикладывает свой глаз наблюдатель – Окуляр.

Может быть дополнительная лупа, которая позволяет приблизить глаз к фокальной плоскости и рассматривать изображение с меньшего расстояния, т. е. под большим углом зрения.

Таким образом, телескоп можно изготовить, расположив на одной оси одна за другой две линзы — объектив и окуляр. Для наблюдений близких земных предметов суммарное расстояние фокусов должно быть увеличено.Меняя окуляры, можно получить различные увеличения при одном и том же объективе.

Если линза толще посередине, чем на краях, она называется Собирающей или Положительной, в противном случае – Рассеивающей или Отрицательной.

Прямая, соединяющая центры этих поверхностей, называется Оптической осью линзы. Если на такую линзу попадают лучи, идущие параллельно оптической оси, они, преломляясь в линзе, собираются в точке оптической оси, называемой Фокусом линзы. Расстояние от центра линзы до её фокуса называют фокусным расстоянием. Чем больше кривизна поверхностей собирающей линзы, тем меньше фокусное расстояние. В фокусе такой линзы всегда получается действительное изображение предмета.

Tелескоп принято характеризовать угловым увеличением γ. В отличие от микроскопа, предметы, наблюдаемые в телескоп, всегда удалены от наблюдателя.

Принцип работа телескопа Принцип работы телескопа заключается не в увеличении объектов, а в сборе света. Чем больше у него размер главного светособирающего элемента — линзы или зеркала, тем больше света он собирает. Важно, что именно общее количество собранного света в конечном счете определяет уровень детализации видимого — будь то удаленный ландшафт или кольца Сатурна. Хотя увеличение, или сила для телескопа тоже важно, оно не имеет решающего значения в достижении уровня детализации.

Типы телескопов Все телескопы подразделяются на три оптических класса.

Преломляющие телескопы, или рефракторы, в качестве главного светособирающего элемента используют большую линзу-объектив.

Рефракторы всех моделей включают ахроматические (двухэлементные) объективные линзы — таким образом сокращается или практически устраняется ложный цвет, который влияет на получаемый образ, когда свет проходит через линзу. При создании и установке больших стеклянных линз возникает ряд трудностей; кроме того, толстые линзы поглощают слишком много света. Самый большой рефрактор в мире, имеющий объектив с линзой диаметром в 101 см, принадлежит Йеркской обсерватории.

Все большие астрономические телескопы представляют собой рефлекторы. Рефлекторные телескопы популярны и у любителей, поскольку они не так дороги, как рефракторы. Это отражающие телескопы, и для сбора света и формирования изображения в них используется вогнутое главное зеркало. В рефлекторах ньютоновского типа, маленькое плоское вторичное зеркало отражает свет на стенку главной трубы.

Зеркально-линзовые (катадиоптрические) телескопы используют как линзы, так и зеркала, за счет чего их оптическое устройство позволяет достичь великолепного качества изображения с высоким разрешением, при том, что вся конструкция состоит из очень коротких портативных оптических труб.

Старый Оскол 2001 г.

Трудно сказать, кто первый изобрел телескоп. Известно, что еще древние употребляли увеличительные стекла. Дошла до нас легенда о том, что якобы Юлий Цезарь во время набега на Британию с берегов Галлии рассматривал в подзорную трубу туманную британскую землю. Роджер Бекон, один из наиболее замечательных ученых и мыслителей XIII века, в одном из своих трактатов утверждал, что он изобрел такую комбинацию линз, с помощью которой удаленные предметы на расстоянии кажутся близкими.

Так ли это было в действительности – неизвестно. Бесспорно, однако, что в самом начале XVII века в Голландии почти одновременно об изобретении подзорной трубы заявили три оптика: Липерсчей, Меунус, Янсен. Как бы там ни было, к концу 1608 года первые подзорные трубы были изготовлены и слухи об этих новых оптических приборах быстро распространялись по Европе.

В кеплеровском телескопе (рис. 2) изображение CD получается действительное, увеличенное и перевернутое. Последнее обстоятельство неудобно для наблюдения земных предметов, в астрономии несущественно, ведь в космосе нет какого-то абсолютного верха или низа, а потому небесные тела не могут быть повернутыми телескопом «вверх ногами».

Второе преимущество телескопа по сравнению с глазом заключается в том, что телескоп собирает гораздо больше света, чем зрачок человеческого глаза, имеющий даже в полной темноте диаметр не более 8 мм. Очевидно, что количество света, собираемого телескопом, во столько раз больше, во сколько площадь объектива больше площади зрачка. Это отношение равно отношению квадратов диаметров объектива и зрачка.

Создание рефракторов.

Телескопы – оптические инструменты (приборы), служащие для рассмотрения отдаленных предметов, которые при этом принимают большую кажущуюся величину, чем при рассматривании их простым (невооруженным) глазом. При этом мелкие части предмета, невидимые простым глазом, могут быть различаемы в телескопе, как будто бы рассматриваемый предмет приблизился к наблюдателю. Поэтому телескопы иногда называются «увеличивающими» или «приближающими».

» Телескопы » Принципы работы телескопов

Телескопы – оптические инструменты (приборы), служащие для рассмотрения отдаленных предметов, которые при этом принимают большую кажущуюся величину, чем при рассматривании их простым (невооруженным) глазом. При этом мелкие части предмета, невидимые простым глазом, могут быть различаемы в телескопе, как будто бы рассматриваемый предмет приблизился к наблюдателю. Поэтому телескопы иногда называются «увеличивающими» или «приближающими».

Телескопы могут состоять из одних оптических стекол, или же из сочетания таких стекол и вогнутых или выпуклых зеркал. Телескопы первого рода называются преломляющими, второго — отражательными. Преломляющие телескопы значительных размеров называют также рефракторами, отражательные — рефлекторами.

Еще один вид телескопа (Гершеля) представляет ту особенность, что изображение, составленное вогнутым зеркалом, находится близ верхнего края самой трубы и рассматривается окуляром, направленным вниз. Наблюдатель обращен затылком к действительному предмету (например, к звезде).

В телескопе, созданном Галилео Галилеем (как известно, это первый в мире телескоп), окуляр состоял из вогнутого стекла, которое ставится между главным фокусом объектива и самим объективом, вследствие чего эта труба короче, чем равносильная астрономическая с выпуклым окуляром, помещаемым за главным фокусом объектива, если мерить расстояние от этого последнего стекла.

Рефракторы Кларка сыграли огромную роль в астрономии. Они обогатили планетарную и звездную астрономию открытиями первостепенного значения. Успешная работа на этих телескопах продолжается и поныне.

Трудно сказать, кто первый изобрел телескоп. Известно, что еще древние употребляли увеличительные стекла. Дошла до нас легенда о том, что якобы Юлий Цезарь во время набега на Британию с берегов Галлии рассматривал в подзорную трубу туманную британскую землю. Роджер Бекон, один из наиболее замечательных ученых и мыслителей XIII века, в одном из своих трактатов утверждал, что он изобрел такую комбинацию линз, с помощью которой удаленные предметы на расстоянии кажутся близкими.

Так ли это было в действительности – неизвестно. Бесспорно, однако, что в самом начале XVII века в Голландии почти одновременно об изобретении подзорной трубы заявили три оптика: Липерсчей, Меунус, Янсен. Как бы там ни было, к концу 1608 года первые подзорные трубы были изготовлены и слухи об этих новых оптических приборах быстро распространялись по Европе.

В кеплеровском телескопе (рис. 2) изображение CD получается действительное, увеличенное и перевернутое . Последнее обстоятельство неудобно для наблюдения земных предметов, в астрономии несущественно, ведь в космосе нет какого-то абсолютного верха или низа, а потому небесные тела не могут быть повернутыми телескопом «вверх ногами».

Второе преимущество телескопа по сравнению с глазом заключается в том, что телескоп собирает гораздо больше света, чем зрачок человеческого глаза, имеющий даже в полной темноте диаметр не более 8 мм. Очевидно, что количество света, собираемого телескопом, во столько раз больше, во сколько площадь объектива больше площади зрачка. Это отношение равно отношению квадратов диаметров объектива и зрачка.

Создание рефракторов.

Но еще раньше, в 1885 году Альван Кларк побил сови прежние достижения. В 1878 году Пулковская обсерватория обратилась к фирме Кларка с заказом на изготовление 30-дюймового рефрактора, самого крупного в мире. На изготовление этого телескопа российское правительство ассигновало 300000 рублей. Заказ был выполнен за полтора года, причем объектив изготовил сам Альван Кларк из стекол парижской фирмы Фейль, а механическая часть телескопа была сделана немецкой фирмой Репсальд.

Новый Пулковский рефрактор оказался превосходным, одним из лучших рефракторов мира. Но уже в 1888 году на горе Гамильтон в Калифорнии начала свою работу Ликская обсерватория, оснащенная 36-дюймовым рефрактором Альвана Кларка. Отличные атмосферные условия сочетались здесь с превосходными качествами инструмента.

Рефракторы Кларка сыграли огромную роль в астрономии. Они обогатили планетарную и звездную астрономию открытиями первостепенного значения. Успешная работа на этих телескопах продолжается и поныне.

Создание рефлекторов.

В 1671 году Ньютон соорудил второй рефлектор, чуть больше первого (диаметр главного зеркала был равен 3.4 см. при фокусном расстоянии 16 см.). Система Ньютона получилась весьма удобной, и она успешно применяется до сих пор.

Если вогнутое эллипсоидальное зеркало заменить выпуклым гиперболическим, получаем систему Кассенгрена (рис. 3в). Так как гиперболическое зеркало встречает лучи, отраженные главным зеркалом до фокуса, кассенгреновские рефлекторы короткие, практичные, что удобно для некоторых астрофизических наблюдений.

Есть, конечно, недостатки и у зеркальных телескопов. Их трубы открыты, и токи воздуха внутри трубы создают неоднородности, портящие изображение. Отражающие поверхности зеркал сравнительно быстро тускнеют и нуждаются в восстановлении. Для отличных изображений требуется почти идеальная форма зеркал, что трудно исполнить, так как в процессе работы форма зеркал слегка меняется от механических нагрузок и колебаний температуры. И все-таки рефлекторы оказались наиболее перспективным видом телескопов.

Зеркально-линзовые системы телескопов

Радиотелескопы

Возможности радиотелескопов

Таким образом, новая техника поставила перед наукой новые проблемы принципиального характера. Достигнутая ныне разрешающая способность радиоинтерферометров – это ещё не предел. В будущем, вероятно, радиотелескопы станут еще зорче.

Приложение

Рис1 Галилеевский телескоп

Рис 2 Кеплеровский телескоп

В зависимости от принципа действия и типа ис­пользуемого объектива телескопы бывают линзовые, зеркальные и зеркально-линзовые.

В зависимости от принципа действия и типа ис­пользуемого объектива телескопы бывают линзовые, зеркальные и зеркально-линзовые.

Рис. 28. Схема устройства линзового телескопа Кеплера: 1 — объектив (собираю­щая линза); 2— окуляр (собирающая линза); 3— глаз; 4— объект; 5— промежу­точное изображение; 6— увеличенное перевёрнутое изображение; 7— корпус телескопа

Рис. 29. Телескоп Йеркской обсерватории

В зеркально-линзовых телескопах в качестве объектива использу­ется система линз и зеркал (рис. 31). Основным преимуществом теле­скопов такого типа является относительно большое поле зрения, по­зволяющее вести измерения расстояний между небесными телами.