Astronomski instrumenti i promatranja s njima. Optički teleskopi - vrste i izvedba. Vrste teleskopa Kako radi teleskop
Dizajniran za korištenje za promatranje udaljenih nebeskih objekata. Ako ovu riječ prevedete s grčkog na ruski, to će značiti "promatram izdaleka".
Astronome početnike svakako zanima kako teleskop radi i koje vrste ovih optičkih instrumenata postoje. Početnik, koji dolazi u trgovinu optike, često pita prodavača: "Koliko puta ovaj teleskop povećava?" Sljedeća tvrdnja može se nekome činiti iznenađujućom, ali sama formulacija pitanja je netočna.
Nije li stvar u uvećanju?
Ima ljudi koji misle da što više teleskop povećava, to je "hladniji". Neki ljudi vjeruju da nam približava udaljene predmete. Oba su mišljenja pogrešna. Glavna zadaća ovog optičkog instrumenta je prikupljanje zračenja valova elektromagnetskog spektra, što uključuje i svjetlost koju vidimo. Inače, pojam elektromagnetskog zračenja uključuje i druge valove (radio, infracrveno, ultraljubičasto, x-zrake itd.). Moderni teleskopi mogu detektirati sve te trake.
Dakle, bit funkcije teleskopa nije koliko puta povećava, već koliko svjetlosti može prikupiti. Što više svjetla prikupi leća ili zrcalo, slika koja nam je potrebna će biti jasnija.
Da bi se stvorila dobra slika, optički sustav teleskopa koncentrira svjetlosne zrake u jednu točku. To se zove fokus. Ako svjetlo nije fokusirano u njemu, dobit ćemo mutnu sliku.
Koje vrste teleskopa postoje?
Kako radi teleskop? Postoji nekoliko glavnih vrsta:
- . Dizajn refraktora koristi samo leće. Njegov rad temelji se na lomu svjetlosnih zraka;
- . U potpunosti se sastoje od zrcala, a dijagram teleskopa izgleda ovako: leća je glavno zrcalo, a postoji i sekundarno;
- ili mješovitog tipa. Sastoje se od leća i zrcala.
Kako rade refraktori
Leća svakog refraktora izgleda kao bikonveksna leća. Njegova je zadaća skupljati svjetlosne zrake i koncentrirati ih u jednu točku (fokusiranje). Kroz okular dobivamo povećanje izvorne slike. Leće koje se koriste u modernim modelima teleskopa složeni su optički sustavi. Ako se ograničite na korištenje samo jedne velike leće, konveksne s obje strane, to je prepuno ozbiljnih pogrešaka u rezultirajućoj slici.
Prvo, u početku se zrake svjetlosti ne mogu jasno konvergirati u jednu točku. Taj se fenomen naziva sferna aberacija, zbog čega je nemoguće dobiti sliku iste oštrine u svim njezinim područjima. Korištenje usmjeravanja može izoštriti središte slike, ali na kraju imamo mutne rubove - i obrnuto.
Osim sferne, refraktori pate i od kromatske aberacije. Do iskrivljenja percepcije boja dolazi jer svjetlost koja izlazi iz svemirskih objekata uključuje zrake različitih spektra boja. Kada prolaze kroz leću, ne mogu se jednako lomiti, stoga se raspršuju duž različitih dijelova optičke osi instrumenta. Rezultat je jako izobličenje boje dobivene slike.
Optičari su dobro naučili kako se “boriti” protiv raznih vrsta aberacija. U tu svrhu proizvode refraktorske optičke sustave koji se sastoje od različitih leća. Dakle, korekcija slike postaje stvarna, ali takav rad zahtijeva znatan napor.
Princip rada reflektora
Pojava reflektirajućih teleskopa u astronomiji nije slučajna, budući da "ogledala" uopće nemaju kromatsku aberaciju, a sferna izobličenja mogu se ispraviti izradom glavnog zrcala u obliku parabole. Takvo se ogledalo naziva parabolično. Sekundarno zrcalo, koje je također uključeno u njegov dizajn, dizajnirano je da skrene zrake svjetlosti koje reflektira glavno zrcalo i prikaže sliku u pravom smjeru.
To je glavno zrcalo, koje ima oblik parabole, koje ima jedinstvenu osobinu jasnog dovođenja svih svjetlosnih zraka u jedan fokus.
Teleskopi sa zrcalnom lećom
Optički dizajn zrcalno-lećnih teleskopa uključuje i leće i zrcala u isto vrijeme. Leća je ovdje sferno zrcalo, a leće su dizajnirane da eliminiraju sve moguće aberacije. Ako usporedite teleskope sa zrcalnim lećama s refraktorima i reflektorima, odmah možete primijetiti da katadioptri imaju kratku i kompaktnu cijev. To je zbog sustava višestruke refleksije svjetlosnih zraka. Da upotrijebimo kolokvijalni jezik astronoma amatera, čini se da je fokus takvih teleskopa u "presavijenom stanju". Zbog kompaktnosti i lakoće katadioptrike su vrlo popularne u astronomskoj zajednici, ali takvi su teleskopi mnogo skuplji od jednostavnog refraktora ili običnog "ogledala" Newtonovog sustava.
Načelo teleskopa nije povećavanje objekata, već prikupljanje svjetlosti. Što je veći glavni element za prikupljanje svjetla - leća ili zrcalo, to će više svjetla ući u njega. Važno je da ukupna količina prikupljenog svjetla u konačnici određuje razinu detalja koji se vidi - bilo da se radi o udaljenom krajoliku ili Saturnovim prstenovima. Dok je povećanje ili snaga za teleskop važna, nije presudna za postizanje razine detalja.
Teleskopi se stalno mijenjaju i usavršavaju, ali princip rada ostaje isti.
Teleskop skuplja i koncentrira svjetlost
Što je veća konveksna leća ili konkavno zrcalo, to više svjetlosti ulazi u njih. I što više svjetla ulazi, to vam omogućava da vidite udaljenije objekte. Ljudsko oko ima svoju konveksnu leću (leću), ali je ta leća vrlo mala, pa skuplja prilično malo svjetlosti. Teleskop vam omogućuje da vidite preciznije jer njegovo zrcalo može prikupiti više svjetla nego ljudsko oko.
Teleskop fokusira svjetlosne zrake i stvara sliku
Kako bi se stvorila jasna slika, leće i zrcala teleskopa skupljaju uhvaćene zrake u jednu točku – fokus. Ako svjetlost nije koncentrirana u jednu točku, slika će biti mutna.
Vrste teleskopa
Teleskope možemo podijeliti prema načinu rada sa svjetlom na “lećaste”, “zrcalne” i kombinirane - zrcalno-lećne teleskope.
Refraktori su refrakcijski teleskopi. Svjetlost u takvom teleskopu prikuplja se pomoću bikonveksne leće (zapravo, to je leća teleskopa). Među amaterskim instrumentima najčešći su akromati obično s dvije leće, ali ima i složenijih. Akromatski refraktor se sastoji od dvije leće - sabirne i divergentne, što omogućuje kompenzaciju sfernih i kromatskih aberacija - drugim riječima, distorzije u protoku svjetlosti pri prolasku kroz leću.
Malo povijesti:
Galileov refraktor (napravljen 1609.) koristio je dvije leće kako bi prikupio što je moguće više svjetla zvijezda. i dopustiti ljudskom oku da to vidi. Svjetlost koja prolazi kroz sferno zrcalo stvara sliku. Galileova sferna leća čini sliku mutnom. Osim toga, takva leća razlaže svjetlost na komponente boje, zbog čega se oko svjetlećeg objekta stvara mutno obojeno područje. Stoga konveksna sferna leća skuplja zvjezdanu svjetlost, a konkavna leća koja ju prati skupljene svjetlosne zrake ponovno pretvara u paralelne, čime se promatranoj slici vraća jasnoća i jasnoća.
Kepplerov refraktor (1611.)
Svaka sferna leća lomi svjetlosne zrake, defokusira ih i zamagljuje sliku. Sferična Kepplerova leća ima manju zakrivljenost i veću žarišnu duljinu od Galilejeve leće. Stoga su žarišne točke zraka koje prolaze kroz takvu leću bliže jedna drugoj, što omogućuje smanjenje, ali ne i potpuno uklanjanje izobličenja slike. Zapravo, sam Keppler nije stvorio takav teleskop, ali su poboljšanja koja je predložio imala snažan utjecaj na daljnji razvoj refraktora.
Akromatski refraktor
Akromatski refraktor temelji se na teleskopu Keppler, ali umjesto jedne sferne leće koristi dvije leće različite zakrivljenosti. Svjetlost koja prolazi kroz ove dvije leće fokusira se u jednu točku, tj. Ovom metodom izbjegavaju se i kromatske i sferne aberacije.
- Teleskop Sturman F70076
Jednostavan i lagan refraktor za početnike s objektivom od 50 mm. Povećanje - 18*,27*,60*,90*. Opremljen je s dva okulara - 6 mm i 20 mm. Može se koristiti kao lula jer ne preokreće sliku. Na azimutnoj zagradi. - >Teleskop Konus KJ-7
Refraktorski teleskop dugog fokusa 60 mm na njemačkoj (ekvatorijalnoj) montaži. Maksimalno povećanje - 120x. Prikladno za djecu i astronome početnike. - Teleskop MEADE NGC 70/700 mm AZ
Klasični refraktor promjera 70 mm i maksimalnog korisnog povećanja do 250*. Dolazi s tri okulara, prizmom i nastavkom. Omogućuje promatranje gotovo svih planeta Sunčevog sustava i slabih zvijezda do magnitude 11,3. - Teleskop Synta Skywatcher 607AZ2
Klasični refraktor na azimutnoj montaži AZ-2 na aluminijskom tronošcu i mogućnošću mikroskaliranja teleskopa po visini. Promjer leće 60 mm, maksimalno povećanje 120 puta, prodorna moć 11 (magnitude). Težina 5 kg. - Teleskop Synta Skywatcher 1025AZ3
Lagani refraktor s alt-azimutnim nosačem AZ-3 na aluminijskom stativu s mikrometarskim navođenjem teleskopa u obje osi. Može se koristiti kao teleobjektiv za većinu DSLR fotoaparata za fotografiranje udaljenih objekata. Promjer leće 100 mm, žarišna duljina 500 mm, prodorna moć 12 (magnitude). Težina 14 kg.
Reflektor je svaki teleskop čija se leća sastoji samo od zrcala. Reflektori su reflektirajući teleskopi, a slika se kod takvih teleskopa pojavljuje s druge strane optičkog sustava nego kod refraktora.
Malo povijesti
Gregory reflektirajući teleskop (1663.)
James Gregory uveo je potpuno novu tehnologiju u proizvodnju teleskopa izumom teleskopa s paraboličnim primarnim zrcalom. Slika koja se može promatrati kroz takav teleskop je bez sfernih i kromatskih aberacija.
Newtonov reflektor (1668.)
Newton je koristio metalno primarno zrcalo za prikupljanje svjetlosti i naknadno vodeće zrcalo koje je preusmjeravalo svjetlosne zrake na okular. Na taj se način uspjelo izboriti s kromatskom aberacijom - jer umjesto leća ovaj teleskop koristi zrcala. Ali slika je i dalje ispala mutna zbog sferne zakrivljenosti zrcala.
Do sada se teleskop napravljen prema Newtonovoj shemi često naziva reflektorom. Nažalost, nije bez aberacija. Malo u stranu od osi počinje se pojavljivati koma (neizoplanatizam) - aberacija povezana s nejednakim povećanjem različitih prstenastih zona otvora. Koma dovodi do činjenice da mjesto raspršenja izgleda kao projekcija stošca - oštar i najsvjetliji dio prema središtu vidnog polja, tup i zaobljen od središta. Veličina mrlje raspršenja proporcionalna je udaljenosti od središta vidnog polja i proporcionalna kvadratu promjera otvora. Stoga je manifestacija kome posebno jaka u takozvanim "brzim" (visokootvornim) Newtonima na rubu vidnog polja.
Newtonovi teleskopi i danas su vrlo popularni: vrlo su jednostavni i jeftini za proizvodnju, što znači da su im prosječne cijene puno niže od odgovarajućih refraktora. Ali sam dizajn nameće neka ograničenja takvom teleskopu: izobličenja zraka koje prolaze kroz dijagonalno zrcalo značajno pogoršavaju rezoluciju takvog teleskopa, a kako se promjer leće povećava, duljina cijevi se proporcionalno povećava. Zbog toga teleskop postaje prevelik, a vidno polje s dugom cijevi postaje sve manje. Zapravo, reflektori promjera većeg od 15 cm praktički se ne proizvode, jer... Takvi će uređaji imati više nedostataka nego prednosti.
- Teleskop Synta Skywatcher 1309EQ2
Reflektor s promjerom leće 130 mm na ekvatorijalnoj montaži. Maksimalno povećanje 260. Uvid 13.3 - Teleskop F800203M STURMAN
Reflektor s promjerom leće 200 mm na ekvatorijalnoj montaži. Dolazi s dva okulara, mjesečevim filtrom, stativom i tražilima. - Meade Newton 6 LXD-75 f/5 teleskop s EC daljinskim upravljačem
Klasični Newtonov reflektor s promjerom leće od 150 mm i korisnim povećanjem do 400x Teleskop za ljubitelje astronomije koji cijene veliki promjer svjetla i veliki omjer otvora blende. Elektronski pokretan nosač s praćenjem sata omogućuje astrofotografiju s dugom ekspozicijom.
Ogledalo-leća(katadioptrički) teleskopi koriste i leće i zrcala za postizanje vrhunske kvalitete slike visoke razlučivosti iz vrlo kratkih, prijenosnih optičkih cijevi.
Parametri teleskopa
Promjer i povećanje
Pri odabiru teleskopa važno je znati promjer leće, razlučivost, povećanje te kvalitetu izrade i komponenti.
Količina svjetlosti koju prikupi teleskop izravno ovisi o promjer(D) primarno zrcalo ili leća. Količina svjetlosti koja prolazi kroz leću proporcionalna je njezinoj površini.
Osim promjera, veličina leće je važna za njezine karakteristike. relativna rupa(A), jednako omjeru promjera i žarišne duljine (također se naziva otvor blende).
Relativni fokus naziva se recipročna veličina relativnog otvora.
Dopuštenje- ovo je mogućnost prikazivanja detalja - tj. Što je veća rezolucija, to je bolja slika. Teleskop visoke rezolucije moći će razdvojiti dva udaljena, bliska objekta, dok će teleskop niske rezolucije vidjeti samo jedan miješani objekt. Zvijezde su točkasti izvori svjetlosti pa ih je teško promatrati, a u teleskopu se može vidjeti samo difrakcijska slika zvijezde u obliku diska oko kojeg se nalazi svjetlosni prsten. Službeno, maksimalna razlučivost vizualnog teleskopa minimalni je kutni razmak između para zvijezda jednakog sjaja kada su one još uvijek vidljive pri dovoljnom povećanju i nema odvojenih smetnji iz atmosfere. Ova vrijednost za dobre instrumente približno je jednaka 120/D lučnih sekundi, gdje je D otvor (promjer) teleskopa u mm.
Povećava se teleskop treba biti u rasponu od D/7 do 1.5D, gdje je D promjer otvora leće teleskopa. Odnosno, za tubus promjera 100 mm okulare je potrebno odabrati tako da daju povećanja od 15x do 150x.
Pri povećanju brojčano jednakom promjeru leće, izraženom u milimetrima, pojavljuju se prvi znakovi difrakcijskog uzorka, a daljnje povećanje povećanja samo će pogoršati kvalitetu slike, onemogućavajući razlikovanje sitnih detalja. Osim toga, vrijedi zapamtiti podrhtavanje teleskopa, atmosferske turbulencije itd. Stoga se pri promatranju Mjeseca i planeta obično ne koriste povećanja veća od 1,4D - 1,7D.U svakom slučaju, dobar instrument trebao bi moći "izvući" do 1,5D bez značajnije degradacije kvalitete slike. S tim se najbolje nose refraktori, a reflektori sa svojim središnjim oklopom više ne mogu pouzdano raditi na takvim povećanjima, stoga ih nije preporučljivo koristiti za promatranje Mjeseca i planeta.
Gornja granica racionalnog povećanja određena je empirijski i povezana je s utjecajem difrakcijskih pojava (s povećanjem povećanja smanjuje se veličina izlazne zjenice teleskopa, njegov izlazni otvor). Ispostavilo se da se najveća rezolucija postiže s izlaznom zjenicom manjom od 0,7 mm, a daljnje povećanje povećanja ne dovodi do povećanja broja detalja. Naprotiv, labava, mutna i mutna slika stvara iluziju smanjenih detalja. Velika povećanja od 1,5D imaju smisla jer su ugodnija, posebno za osobe s oštećenjem vida i samo za svijetle, kontrastne objekte.
Donja granica razumnog raspona povećanja određena je činjenicom da je omjer promjera leće i promjera izlazne zjenice (tj. promjer svjetlosne zrake koja izlazi iz okulara) jednak omjeru njihovih žarišnih duljina, tj. povećati. Ako je promjer zrake koja izlazi iz okulara veći od promjera promatračeve zjenice, dio zraka će biti odsječen, a promatračevo će oko vidjeti manje svjetla – i manji dio slike.
Tako se pojavljuje sljedeći niz preporučenih povećanja: 2D, 1.4D, 1D, 0.7D, D/7. Povećanje D/2..D/3 korisno je za promatranje klastera normalne veličine i nejasnih maglovitih objekata.
Nosači
Nosač za teleskop- dio teleskopa na koji je pričvršćena njegova optička cijev. Omogućuje vam da ga usmjerite na promatrano područje neba, osigurava stabilnost njegove instalacije u radnom položaju i pogodnost izvođenja različitih vrsta promatranja. Montaža se sastoji od baze (ili stupa), dvije međusobno okomite osi za rotaciju teleskopske cijevi, pogona i sustava za mjerenje kutova rotacije.
U ekvatorijalna gora prva je os usmjerena prema nebeskom polu i naziva se polarna (ili satna) os, a druga leži u ekvatorijalnoj ravnini i naziva se deklinacijska os; Na njega je pričvršćena cijev teleskopa. Kad se teleskop okrene oko 1. osi, njegov se satni kut mijenja uz stalnu deklinaciju; pri okretanju oko 2. osi deklinacija se mijenja pod stalnim satnim kutom. Ako je teleskop montiran na takav nosač, praćenje nebeskog tijela koje se kreće zbog prividne dnevne rotacije neba provodi se rotacijom teleskopa konstantnom brzinom oko jedne polarne osi.
U alt-azimut mount prva os je okomita, a druga, koja nosi cijev, leži u vodoravnoj ravnini. Prva os se koristi za rotaciju teleskopa u azimutu, druga - u visini (zenit udaljenost). Pri promatranju zvijezda kroz teleskop montiran na azimutnoj montaži, mora se kontinuirano i s visokim stupnjem točnosti simultano okretati oko dvije osi, i to brzinama koje se mijenjaju prema složenom zakonu.
Fotografije korištene s www.amazing-space.stsci.edu
Optički teleskop- alat za prikupljanje i fokusiranje elektromagnetskog zračenja u optičkom području. Teleskop povećava svjetlinu i prividnu kutnu veličinu promatranog objekta. Jednostavno rečeno, teleskop vam omogućuje proučavanje sitnijih detalja objekta promatranja povećanjem količine dolazne svjetlosti. Kroz teleskop možete promatrati okom (vizualna opažanja), a možete i fotografirati ili snimati. Za određivanje karakteristika teleskopa glavni parametri su promjer (otvor blende) i žarišna duljina leće, kao i žarišna duljina i vidno polje okulara. Teleskop je postavljen na nosač, što čini proces promatranja ugodnijim. Nosač omogućuje pojednostavljenje procesa usmjeravanja i praćenja objekta promatranja.
Prema optičkoj konstrukciji, teleskopi se dijele na:
Leća (refraktori ili dioptrija) – kao leća se koristi leća ili sustav leća.
- Ogledalo (reflektorsko ili kataptričko) - kao leća se koristi konkavno zrcalo.
- Zrcalno-lećni teleskopi (katadioptrični) - kao leća se koristi sferno zrcalo, a za kompenzaciju aberacija služi leća, sustav leća ili meniskus.
Prvi astronom koji je uspio izgraditi teleskop bio je Talijan Galileo Galilei. Stvoreni teleskop bio je skromnih dimenzija, duljine cijevi 1245 mm, promjera leće 53 mm, okulara 25 dioptrija. Njegov optički dizajn nije bio savršen, a povećanje je bilo samo 30 puta. Ali uz sve svoje nedostatke, više nego skromnih dimenzija, teleskop je omogućio niz izvanrednih otkrića: kratere i planine na Mjesecu, četiri Jupiterova satelita, sunčeve pjege na Suncu, fazne promjene Venere, čudne “privjeske”. ” Saturna (prsten Saturna, koji je kasnije otkrio i opisao Huygens), svjetlost u Mliječnom putu sastoji se od zvijezda.
Galilejev portret, slomljena leća prvog teleskopa u sredini vinjete i njegovi teleskopi na muzejskom stalku, pohranjeni u Muzeju povijesti znanosti (Firenca).
Klasične optičke sheme.
Galilejeva shema.
Godine 1609. Talijan Galileo Galilei napravio je prvi teleskop. Objektiv mu je bila jedna konvergentna leća, a okular divergentna leća, zbog čega slika nije bila obrnuta (zemaljska). Glavni nedostaci ovog optičkog dizajna su vrlo jaka kromatska aberacija i malo vidno polje. Do danas se takva shema još uvijek koristi u kazališnim dalekozorima i domaćim amaterskim teleskopima.
Keplerova shema
Godine 1611. njemački astronom Johannes Kepler poboljšao je Galilejev teleskop. Divergentnu leću u okularu zamijenio je konvergentnom. Njegove promjene omogućile su povećanje vidnog polja i oka. Ovaj optički dizajn proizvodi izvrnutu stvarnu sliku. Zapravo, svi kasniji refrakcijski teleskopi su Keplerove cijevi. Nedostaci sustava uključuju jaku kromatsku aberaciju, koja je prije stvaranja akromatske leće eliminirana smanjenjem relativnog otvora blende teleskopa.
Newtonova shema
Godine 1667. engleski astronom Isaac Newton predložio je dizajn u kojem svjetlost pada na glavno zrcalo, a zatim ravno dijagonalno zrcalo smješteno blizu žarišta skreće svjetlosnu zraku izvan cijevi. Glavno zrcalo je paraboličnog oblika, au slučaju da relativni otvor nije prevelik, zrcalo ima sferni oblik.
Grgurova shema
Godine 1663. škotski astronom James Gregory predložio je sljedeću shemu u svojoj knjizi Optica Promota. Konkavno parabolično primarno zrcalo reflektira svjetlost na konkavno eliptično sekundarno zrcalo, nakon čega svjetlost prolazi kroz otvor na primarnom zrcalu i ulazi u okular. Udaljenost između zrcala veća je od žarišne duljine glavnog zrcala, pa je slika uspravna (za razliku od invertirane u Newtonovom teleskopu). Sekundarno zrcalo pruža relativno veliko povećanje produljenjem žarišne duljine.
Cassegrainova shema
Godine 1672. Francuz Laurent Cassegrain predložio je dizajn teleskopske leće s dva zrcala. Konkavno primarno zrcalo (izvorno parabolično) reflektira svjetlost na manje, konveksno, hiperbolično sekundarno zrcalo, koje zatim ulazi u okular. Prema klasifikaciji Maksutova, shema pripada takozvanom predfokalnom produžetku - to jest, sekundarno zrcalo nalazi se između glavnog zrcala i njegovog fokusa, a ukupna žarišna duljina leće veća je od glavne. Objektiv, s istim promjerom i žarišnom duljinom, ima gotovo upola manju duljinu cijevi i nešto manje zaštite od Gregoryjevog. Sustav je neaplanatičan, to jest, nije slobodan od aberacije kome. Ima mnogo modifikacija zrcala, uključujući aplanatični Ritchie-Chretien, sa sfernim oblikom površine sekundarnog (Doll-Kirham) ili primarnog zrcala, te one zrcalno-leće.
Maksutov-Cassegrainova shema
Godine 1941. sovjetski znanstvenik, optičar D. D. Maksutov otkrio je da se sferna aberacija sfernog zrcala može kompenzirati meniskusom velike zakrivljenosti. Pronašavši pravi razmak između meniskusa i zrcala, Maksutov se uspio riješiti kome i astigmatizma. Zakrivljenost polja, kao u Schmidtovoj kameri, može se eliminirati ugradnjom ravno-konveksne leće u blizini žarišne ravnine - takozvane Piazzi-Smithove leće. Modificirajući Cassegrainov sustav, Maksutov je stvorio jedan od najčešćih sustava u astronomiji.
Ritchie-Chrétienova shema
Početkom 1910-ih, američki i francuski astronomi George Ritchie i Henri Chrétien izumili su optički dizajn refrakcijskog teleskopa, varijantu Cassegrainovog sustava. Značajka Ritchie-Chretienovog sustava koja ga razlikuje od većine drugih varijanti Cassegrainovog sustava je nepostojanje kome trećeg reda i sferne aberacije. S druge strane, astigmatizam pod visokim kutom i zakrivljenost polja su veliki; potonji se, međutim, može ispraviti jednostavnim korektorom polja s dvije leće. Kao i druge kasegrene, ima kratko tijelo, sekundarno zrcalo, koje je u slučaju Ritchie-Chretienovog sustava hiperbolično i sprječava pojavu kome te potiče široko polje. Ova shema je najčešća u znanstvenim teleskopima. Najpoznatiji teleskop koji koristi Ritchie-Chrétienov dizajn je svemirski teleskop Hubble.
Od stvaranja prvog teleskopa 1611. godine, astronomi su dolazili do otkrića vizualnim promatranjem. Kako je znanost napredovala, napredovale su i metode promatranja. Nakon 1920. fotografske ploče postale su prijemnik slike. Iako je oko najsloženiji organ, značajno je inferiorno u osjetljivosti na fotografske ploče.
Sljedeći pomak bilo je stvaranje CCD matrice nakon 1980. Bili su znatno bolji u osjetljivosti od fotografskih ploča i bili su mnogo praktičniji za korištenje. U svim modernim teleskopima, CCD matrice su prijemnici slike. CCD matrica ili CCD matrica je specijalizirani analogni integrirani sklop koji se sastoji od fotodioda osjetljivih na svjetlo, izrađenih na bazi silicija, pomoću CCD tehnologije - uređaja s spregnutim nabojem. Dobivene slike digitalno se obrađuju na računalu. Za dobivanje jasnih slika bez digitalnog šuma, matrica se hladi na -130°C.
Najveći teleskop u Rusiji je BTA ("Veliki azimutni teleskop").
Glavno zrcalo (MS) ima oblik paraboloida rotacije i žarišnu duljinu 24 m. Promjer zrcala je 605 cm.Masa glavnog zrcala je 42 tone. Masa teleskopa je 850 tona. Visina teleskopa je 42 m. Visina tornja je 53 m. Promjer kabine primarnog fokusa je 2 m. Ovdje se nalaze izmjenjivi optički instrumenti, kao i pogonski mehanizam za pomicanje korektora leće i hiperboličnog. sekundarno ogledalo. Laboratorijski testovi pokazuju da je 90% energije koncentrirano u krugu promjera 0,8". Promjer slike određen je mikroklimom u prostoriji tornja, kao i temperaturom zrcala. Pod povoljnim uvjetima (mali temperaturna razlika između glavne zone, zraka u prostoriji s kupolom i pokraj tornja), veličina slika zvijezda ograničena je atmosferskim turbulencijama. Optički dizajn BTA osigurava da se promatranja mogu vršiti u primarnom fokusu (otvor f/4) i na dva Nesmithova žarišta (otvor blende f/30).Vrijeme prilagodbe optičkog dizajna je oko 3-4 minute, što omogućuje izvođenje unutar jedne noći promatranja pomoću opreme instalirane na različitim žarišnim točkama teleskopa.
Trenutačno najveći izgrađeni teleskop je Very Large Telescope VLT (vrlo veliki teleskop).
Kompleks teleskopa izgradio je Europski južni opservatorij (ESO). Ovo je kompleks od četiri odvojena 8,2-metarska i četiri pomoćna 1,8-metarska optička teleskopa, spojena u jedan sustav. Kompleks se nalazi u Republici Čile na planini Cerro Paranal, 2635 metara nadmorske visine. Glavni teleskopi od 8,2 metra smješteni su u kompaktnim tornjevima s kontroliranom temperaturom koji se okreću sinkrono sa samim teleskopima. Ovakav raspored smanjuje sve efekte izobličenja vanjskih uvjeta tijekom promatranja, kao što su optička izobličenja uzrokovana turbulencijama zraka u cijevi teleskopa, koja se obično javljaju zbog promjena temperature i vjetra. Prvi od primarnih teleskopa, Antu, započeo je redovita znanstvena promatranja 1. travnja 1999. Trenutno su sva četiri primarna i sva četiri pomoćna teleskopa operativni. VLT Core Telescope Towers: visina 2850 cm, promjer 2900 cm. Iako se četiri Core teleskopa od 8,2 metra mogu koristiti u kombinaciji za formiranje VLTI-ja, oni se prvenstveno koriste za individualna promatranja; u interferometrijskom načinu rada rade samo ograničen broj noći godišnje. Ali zahvaljujući četiri manja, namjenska pomoćna teleskopa (AT), VLTI može raditi svake noći.
Vrlo veliki teleskop opremljen je velikim arsenalom slikovnih prijemnika, što mu omogućuje promatranje valnih duljina u rasponu od blizu ultraljubičastog do srednjeg infracrvenog. Sustav adaptivne optike instaliran na teleskopu gotovo u potpunosti eliminira utjecaj turbulentne atmosfere u infracrvenom području. Rezultirajuće slike u ovom rasponu su jasnije od onih dobivenih Hubble teleskopom.
Sa sigurnošću se može reći da je svatko sanjao o tome da izbliza pogleda zvijezde. Dalekozorom ili spektorom možete se diviti blistavom noćnom nebu, ali teško da ćete kroz te uređaje moći vidjeti bilo što detaljno. Ovdje će vam trebati ozbiljnija oprema - teleskop. Da biste kod kuće imali takvo čudo optičke tehnologije, morate platiti pozamašnu svotu, koju si ne mogu priuštiti svi ljubitelji ljepote. Ali nemojte očajavati. Možete napraviti teleskop vlastitim rukama, a za to, koliko god apsurdno zvučalo, ne morate biti veliki astronom i dizajner. Kad bi samo postojala želja i neodoljiva žudnja za nepoznatim.
Zašto biste trebali pokušati napraviti teleskop? Sasvim sigurno možemo reći da je astronomija vrlo složena znanost. I zahtijeva puno truda od osobe koja to radi. Može se dogoditi da kupite skupi teleskop, a znanost o svemiru će vas razočarati, ili jednostavno shvatite da to uopće nije vaša stvar. Da biste shvatili što je što, dovoljno je napraviti teleskop za amatera. Promatranje neba kroz takav uređaj omogućit će vam da vidite višestruko više nego kroz dalekozor, a i sami ćete moći shvatiti je li vam ova aktivnost zanimljiva. Ako ste strastveni u proučavanju noćnog neba, onda, naravno, ne možete bez profesionalnog aparata. Što možete vidjeti teleskopom domaće izrade? Opisi kako napraviti teleskop mogu se naći u mnogim udžbenicima i knjigama. Takav uređaj omogućit će vam da jasno vidite lunarne kratere. Pomoću njega možete vidjeti Jupiter, pa čak i razabrati njegova četiri glavna satelita. Prstenovi Saturna, koji su nam poznati sa stranica udžbenika, mogu se vidjeti i pomoću teleskopa koji smo sami napravili.
Osim toga, mnogo više nebeskih tijela možete vidjeti vlastitim očima, na primjer, Veneru, veliki broj zvijezda, klastera, maglica. Malo o strukturi teleskopa Glavni dijelovi naše jedinice su leća i okular. Uz pomoć prvog dijela prikuplja se svjetlost koju emitiraju nebeska tijela. Koliko se udaljena tijela vide, kao i povećanje uređaja ovisi o promjeru leće. Drugi član tandema, okular, dizajniran je za povećanje dobivene slike kako bi se naše oko moglo diviti ljepoti zvijezda. Sada o dvije najčešće vrste optičkih uređaja - refraktorima i reflektorima. Prvi tip ima leću od sustava leća, a drugi ima zrcalnu leću. Leće za teleskop, za razliku od reflektorskog zrcala, mogu se prilično lako pronaći u specijaliziranim trgovinama. Kupnja ogledala za reflektor neće biti jeftina, a izraditi ga sami mnogima će biti nemoguće.
Dakle, kao što je već postalo jasno, sastavljat ćemo refraktor, a ne reflektirajući teleskop. Završimo teoretski izlet pojmom povećanja teleskopa. Jednaka je omjeru žarišnih duljina leće i okulara. Osobno iskustvo: kako sam dobila lasersku korekciju vida Zapravo, nisam uvijek zračila radošću i samopouzdanjem. Ali prvo, prvo... Kako napraviti teleskop? Odabir materijala Kako biste započeli s montažom uređaja, morate se opskrbiti lećom od 1 dioptrije ili njezinim uloškom. Usput, takav objektiv će imati žarišnu duljinu od jednog metra. Promjer praznina bit će oko sedamdeset milimetara. Također treba napomenuti da je bolje ne odabrati leće za naočale za teleskop, jer uglavnom imaju konkavno-konveksni oblik i slabo su prikladne za teleskop, iako ih možete koristiti ako ih imate pri ruci. Preporuča se koristiti dugožarišne leće bikonveksnog oblika. Kao okular možete uzeti obično povećalo promjera trideset milimetara. Ako je moguće dobiti okular od mikroskopa, onda ga svakako vrijedi iskoristiti. Također je savršen za teleskop. Od čega bismo trebali napraviti kućište za našeg budućeg optičkog pomoćnika? Dvije cijevi različitih promjera od kartona ili debelog papira su savršene. Jedan (kraći) će se umetnuti u drugi, s većim promjerom i duljim.
Cijev manjeg promjera trebala bi biti duga dvadeset centimetara - to će u konačnici biti jedinica okulara, a preporuča se da glavna bude dugačka metar. Ako nemate potrebne praznine pri ruci, nema veze, tijelo se može napraviti od nepotrebne role tapeta. Da biste to učinili, tapeta se namotava u nekoliko slojeva kako bi se stvorila potrebna debljina i krutost i lijepi. Kako napraviti promjer unutarnje cijevi ovisi o tome kakvu leću koristimo. Stalak za teleskop Vrlo važna točka u stvaranju vlastitog teleskopa je priprema posebnog postolja za njega. Bez njega će ga biti gotovo nemoguće koristiti. Postoji mogućnost postavljanja teleskopa na stativ kamere, koji je opremljen pokretnom glavom, kao i pričvršćivačima koji će vam omogućiti da popravite različite položaje tijela. Sastavljanje teleskopa Leća objektiva učvršćena je u maloj cijevi s konveksom prema van. Preporuča se pričvrstiti pomoću okvira, koji je prsten sličnog promjera kao i sama leća.
Imate prekrasnu prazninu za glavno ogledalo. Ali samo ako su to leće iz K8. Jer sabirne leće (a to su nedvojbeno sabirne leće) često imaju par leća, od kojih je jedna kruna, a druga kremena. Kremena leća apsolutno je neprikladna kao slijep za glavno zrcalo iz više razloga (jedan od njih je velika osjetljivost na temperaturu). Kremena leća savršena je kao podloga za jastučić za poliranje, ali neće poslužiti za brušenje, budući da kremena leća ima mnogo veću tvrdoću i mogućnost brušenja od krunice. U tom slučaju koristite plastičnu brusilicu.
Drugo, toplo vam savjetujem da pažljivo pročitate ne samo Sikorukovu knjigu, već i "Teleskop astronoma amatera" M.S. Navashina. A što se tiče testiranja i mjerenja zrcala, trebali biste se usredotočiti posebno na Navashina, koji vrlo detaljno opisuje ovaj aspekt. Naravno, ne vrijedi napraviti uređaj za sjenu točno "prema Navashinu", jer je sada lako napraviti poboljšanja u njegovom dizajnu, kao što je korištenje snažnog LED-a kao izvora svjetlosti (što će značajno povećati intenzitet svjetla i kvalitetu mjerenja na zrcalu bez premaza, a također će omogućiti približavanje "zvijezde" nožu; preporučljivo je koristiti tračnicu s optičke klupe itd. kao bazu). Izradi uređaja za sjene morate pristupiti s velikom pažnjom, budući da će kvaliteta vašeg ogledala biti određena time koliko ga dobro napravite.
Uz gore spomenutu tračnicu iz optičke klupe, koristan "swag" za njegovu izradu je nosač od tokarskog stroja, koji će biti prekrasan uređaj za glatko pomicanje Foucaultovog noža, au isto vrijeme i za mjerenje tog kretanja. Jednako koristan nalaz bio bi gotov prorez monokromatora ili difraktometra. Također vam savjetujem da pričvrstite web kameru na uređaj za sjene - to će eliminirati pogrešku u položaju oka, smanjiti konvekcijske smetnje od topline vašeg tijela, a osim toga, omogućit će vam registraciju i pohranjivanje svih sjena šare tijekom procesa poliranja i figuriranja zrcala. U svakom slučaju, baza za uređaj za sjenu mora biti pouzdana i teška, pričvršćivanje svih dijelova mora biti idealno kruto i snažno, a kretanje mora biti bez zazora. Organizirajte cijev ili tunel duž cijelog puta zraka - to će smanjiti utjecaj konvekcijskih struja, a osim toga, omogućit će vam rad na svjetlu. Općenito, konvekcijske struje su prokletstvo svake metode ispitivanja ogledalom. Borite se protiv njih svim mogućim sredstvima.
Investirajte u dobre abrazive i smolu. Kuhanje smole i brušenje abraziva je, prvo, neproduktivan utrošak truda, a drugo, loša smola je loše ogledalo, a loši abrazivi su puno ogrebotina. Ali stroj za mljevenje može i trebao bi biti najprimitivniji; jedini uvjet za njega je besprijekorna krutost strukture. Ovdje je apsolutno idealna drvena bačva, prekrivena šutom, oko koje su nekoć hodali Čikin, Maksutov i drugi "očevi osnivači". Koristan dodatak Chikinovoj cijevi je disk "Grace", koji vam omogućuje da ne motate kilometre oko cijevi, već da radite dok stojite na jednom mjestu. Bolje je opremiti bačvu za grubo brušenje na otvorenom, ali fino brušenje i poliranje je stvar za sobu s konstantnom temperaturom i bez propuha. Alternativa bačvi, posebno u fazi finog brušenja i poliranja, je pod. Naravno, manje je prikladno raditi na koljenima, ali krutost takvog "stroja" je idealna.
Posebnu pozornost treba obratiti na osiguranje obratka. Dobra opcija za rasterećenje leće je zalijepiti je na "krpu" minimalne veličine u sredini i tri graničnika u blizini rubova, koji bi trebali samo dodirivati, ali ne i pritiskati obradak. Zakrpu treba ravno izbrusiti i dovesti do br. 120.
Kako biste spriječili ogrebotine i strugotine, potrebno je skositi rub obratka prije grube obrade i dovesti ga do finog brušenja. Širina skošenja treba biti izračunata tako da se očuva do kraja rada sa ogledalom. Ako skošenje "završi" tijekom postupka, mora se nastaviti. Iskošenje mora biti ujednačeno, inače će biti izvor astigmatizma.
Najracionalnije je mljevenje s prstenom ili manjom oštricom za mljevenje u položaju "ogledalo odozdo", ali s obzirom na male dimenzije zrcala, možete i po Navashinu - ogledalo na vrhu, normalno- oštrica za mljevenje veličine. Silicijev karbid ili bor karbid koristi se kao abraziv. Kod skidanja morate paziti da ne pročistite astigmatizam i ne “odete” u hiperboloidni oblik, čemu takav sustav ima jasnu tendenciju. Potonje se može izbjeći izmjenom normalnog poteza sa skraćenim, osobito prema kraju skidanja. Ako tijekom brušenja početno dobivena površina bude što bliža kugli, to će dramatično ubrzati daljnje brušenje.
Abrazivi za brušenje - počevši od broja 120 pa na sitnije bolje je koristiti elektrokorund, a za veće karborund. Glavna karakteristika abraziva kojoj treba težiti je uskost spektra raspodjele čestica. Ako čestice u određenom abrazivnom broju variraju u veličini, tada su veća zrna izvor ogrebotina, a manja su izvor lokalnih pogrešaka. A kod ovakvih abraziva njihove bi “stepenice” trebale biti znatno ravnije, a dolazimo do poliranja s “valovima” na površini kojih će se onda dugo rješavati.
Šamanski trik protiv ovoga s ne baš najboljim abrazivima je ispoliranje zrcala s još finijim abrazivom prije nego što se broj promijeni u finiji. Na primjer, umjesto serije 80-120-220-400-600-30u-12u-5u serija će biti: 80-120-400-220-600-400-30u-600... i tako dalje, i ti međufazi su prilično kratki. Zašto ovo radi - ne znam. S dobrim abrazivom, nakon broja 220 možete brusiti s onim od trideset mikrona. Dobro je dodati “Fairy” grubim (do br. 220) abrazivima razrijeđenim s vodom. Ima smisla potražiti mikronske pudere s dodatkom talka (ili ga dodati sami, ali morate biti sigurni da je talk abrazivan i sterilan) - smanjuje vjerojatnost ogrebotina, olakšava proces mljevenja i smanjuje grize.
Još jedan savjet koji vam omogućuje kontrolu oblika zrcala čak iu fazi brušenja (čak i ne finog) je poliranje površine trljanjem brušene kože politurom dok ne zasja, nakon čega možete lako odrediti žarišnu točku prema suncu ili lampu i čak (pri finijim fazama brušenja) dobiti sliku u sjeni. Znak točnosti sfernog oblika je i ujednačenost brušene površine i brzo ravnomjerno brušenje cijele površine nakon promjene abraziva. Mijenjajte duljinu poteza u malim granicama - to će vam pomoći da izbjegnete "slomljenu" površinu.
Proces glačanja i figuracije vjerojatno je tako dobro i detaljno opisan da bi bilo pametnije ne ulaziti u njega nego ga poslati Navashinu. Istina, preporučuje crocus, ali sada svi koriste polirit, inače je sve isto. Crocus je, usput, koristan za figuraciju - radi sporije od polirita, a manji je rizik od "promašaja" željenog oblika.
Neposredno iza leće, dalje duž cijevi, potrebno je opremiti dijafragmu u obliku diska s rupom od trideset milimetara točno u sredini. Svrha otvora blende je eliminirati izobličenje slike uzrokovano uporabom jedne leće. Također, ugradnja će utjecati na smanjenje svjetlosti koju leća prima. Sama leća teleskopa montirana je blizu glavne cijevi. Naravno, sklop okulara ne može bez samog okulara. Prvo morate pripremiti pričvršćivače za to. Izrađeni su u obliku kartonskog cilindra i sličnog su promjera okularu. Pričvršćivanje se postavlja unutar cijevi pomoću dva diska. Isti su promjer kao cilindar i imaju rupe u sredini. Postavljanje uređaja kod kuće Morate fokusirati sliku pomoću udaljenosti od leće do okulara. Da biste to učinili, sklop okulara se pomiče u glavnoj cijevi.
Budući da cijevi moraju biti dobro pritisnute jedna uz drugu, željeni položaj će biti sigurno fiksiran. Prikladno je izvršiti postupak podešavanja na velikim svijetlim tijelima, na primjer, Mjesecu; susjedna kuća također će raditi. Prilikom sastavljanja vrlo je važno osigurati da su leća i okular paralelni i da su im središta na istoj ravnoj liniji. Drugi način da napravite teleskop vlastitim rukama je promjena veličine otvora. Mijenjajući njegov promjer, možete postići optimalnu sliku. Optičkim lećama od 0,6 dioptrije, koje imaju žarišnu duljinu od otprilike dva metra, možete povećati otvor blende i učiniti zum znatno bližim na našem teleskopu, ali morate imati na umu da će se povećati i tijelo.
Pazi - Sunce! Prema standardima svemira, naše Sunce je daleko od najsjajnije zvijezde. Međutim, za nas je to vrlo važan izvor života. Naravno, imajući na raspolaganju teleskop, mnogi će ga poželjeti pogledati izbliza. Ali morate znati da je to vrlo opasno. Uostalom, sunčeva svjetlost, prolazeći kroz optičke sustave koje smo izgradili, može se fokusirati do te mjere da će moći progorjeti čak i kroz debeli papir. Što možemo reći o nježnoj mrežnici naših očiju? Stoga morate zapamtiti vrlo važno pravilo: ne možete gledati u Sunce kroz uređaje za zumiranje, osobito kućni teleskop, bez posebne zaštitne opreme.
Prije svega, trebate kupiti leću i okular. Kao leće možete koristiti dva stakala za naočale (meniskusa) od +0,5 dioptrije svaki, postavljajući svoje konveksne strane, jednu prema van, a drugu prema unutra, na udaljenosti od 30 mm jedna od druge. Između njih postavite dijafragmu s rupom promjera oko 30 mm. Ovo je posljednja opcija. Ali bolje je koristiti bikonveksnu leću velike žarišne duljine.
Za okular možete uzeti obično povećalo (lupa) 5-10x s malim promjerom od oko 30 mm. Okular iz mikroskopa također može biti opcija. Takav teleskop će omogućiti povećanje od 20-40 puta.
Za tijelo možete uzeti debeli papir ili pokupiti metalne ili plastične cijevi (trebaju biti dvije). Kratka cijev (oko 20 cm, jedinica okulara) umetnuta je u dugačku (oko 1 m, glavna). Unutarnji promjer glavne cijevi treba biti jednak promjeru naočalne leće.
Leća (naočalna leća) se pomoću okvira (prstenovi promjera jednakog promjeru leće i debljine oko 10 mm) montiraju u prvu cijev konveksnom stranom prema van. Disk je instaliran odmah iza leće - dijafragma s rupom u sredini promjera 25 - 30 mm, to je neophodno kako bi se smanjila značajna izobličenja slike koja proizlaze iz jedne leće. Leća je postavljena bliže rubu glavne cijevi. Okular je ugrađen u sklop okulara bliže njegovom rubu. Da biste to učinili, morat ćete napraviti nosač okulara od kartona. Sastojat će se od cilindra jednakog promjera okularu. Ovaj cilindar će biti pričvršćen na unutarnju stranu cijevi s dva diska promjera jednakog unutarnjem promjeru sklopa okulara s rupom jednakog promjera okularu.
Fokusiranje se vrši promjenom udaljenosti između leće i okulara zbog pomicanja jedinice okulara u glavnoj cijevi, a fiksacija će se dogoditi zbog trenja. Bolje se fokusirati na svijetle i velike objekte: Mjesec, svijetle zvijezde, obližnje zgrade.
Prilikom izrade teleskopa potrebno je uzeti u obzir da leća i okular moraju biti međusobno paralelni, a njihovi centri moraju biti strogo na istoj liniji.
Izrada domaćeg reflektirajućeg teleskopa
Postoji nekoliko sustava reflektirajućih teleskopa. Ljubitelju astronomije lakše je napraviti reflektor Newtonovog sustava.
Planokonveksne sabirne leće za fotografske povećala mogu se koristiti kao zrcala obradom njihove ravne površine. Takve leće promjera do 113 mm mogu se kupiti i u foto trgovinama.
Konkavna sferna površina poliranog zrcala reflektira samo oko 5% svjetlosti koja pada na njega. Stoga mora biti presvučen reflektirajućim slojem aluminija ili srebra. Nemoguće je aluminizirati ogledalo kod kuće, ali posrebriti ga je sasvim moguće.
U reflektirajućem teleskopu Newtonovog sustava, dijagonalno ravno zrcalo skreće ustranu stožac zraka odbijenih od glavnog zrcala. Izrada ravnog zrcala sama je vrlo teška, stoga upotrijebite prizmu totalne unutarnje refleksije iz prizmatičnog dalekozora. U tu svrhu također možete koristiti ravnu površinu objektiva ili površinu filtra fotoaparata. Prekrijte ga slojem srebra.
Set okulara: slab okular žarišne duljine 25-30 mm; prosječno 10-15 mm; jaka 5-7 mm. U tu svrhu možete koristiti okulare mikroskopa, dalekozora i leće filmskih kamera malog formata.
Postavite glavno zrcalo, ravno dijagonalno zrcalo i okular u cijev teleskopa.
Za reflektirajući teleskop napravite stativ za paralaksu s polarnom osi i osi deklinacije. Polarna os treba biti usmjerena prema Sjevernjači.
Takva sredstva se smatraju svjetlosnim filterima i metodom projiciranja slike na ekran. Što ako ne možete sastaviti teleskop vlastitim rukama, ali stvarno želite gledati zvijezde? Ako je iz nekog razloga nemoguće sastaviti domaći teleskop, nemojte očajavati. Teleskop možete pronaći u trgovini po razumnoj cijeni. Odmah se postavlja pitanje: "Gdje se prodaju?" Takvu opremu možete pronaći u specijaliziranim trgovinama astro-uređaja. Ako u vašem gradu nema ništa slično, onda biste trebali posjetiti trgovinu fotografske opreme ili pronaći drugu trgovinu koja prodaje teleskope. Ako imate sreće - u vašem gradu postoji specijalizirana trgovina, pa čak i s profesionalnim konzultantima, onda je ovo definitivno mjesto za vas. Prije odlaska preporuča se pogledati pregled teleskopa. Prvo ćete razumjeti karakteristike optičkih uređaja. Drugo, bit će vas teže prevariti i ubaciti vam nekvalitetan proizvod.
Tada sigurno nećete biti razočarani kupnjom. Nekoliko riječi o kupnji teleskopa putem World Wide Weba. Ovakav način kupnje postaje sve popularniji u današnje vrijeme, a moguće je da ćete ga i vi iskoristiti. Vrlo je zgodno: tražite uređaj koji vam je potreban, a zatim ga naručite. Međutim, možete naići na sljedeću smetnju: nakon dugog odabira može se ispostaviti da proizvoda više nema na zalihi. Mnogo neugodniji problem je dostava robe. Nije tajna da je teleskop vrlo krhka stvar, pa vam se mogu isporučiti samo fragmenti. Teleskop je moguće kupiti ručno.
Ova opcija će vam omogućiti da uštedite mnogo novca, ali morate biti dobro pripremljeni kako ne biste kupili pokvareni predmet. Dobro mjesto za pronalazak potencijalnog prodavača su astronomski forumi. Cijena po teleskopu Razmotrimo neke kategorije cijena: Oko pet tisuća rubalja. Takav uređaj će odgovarati karakteristikama teleskopa napravljenog vlastitim rukama kod kuće. Do deset tisuća rubalja. Ovaj uređaj će svakako biti prikladniji za kvalitetno promatranje noćnog neba. Mehanički dio kućišta i oprema bit će vrlo oskudni, a možda ćete morati potrošiti novac na neke rezervne dijelove: okulare, filtere itd. Od dvadeset do sto tisuća rubalja. Ova kategorija uključuje profesionalne i poluprofesionalne teleskope.
Ljubitelji astronomije grade reflektirajuće teleskope domaće izrade uglavnom prema Newtonovom sustavu. Isaac Newton je prvi stvorio reflektirajući teleskop oko 1670. To mu je omogućilo da se riješi kromatskih aberacija (dovode do smanjenja jasnoće slike, do pojave obojenih kontura ili pruga na njoj koje nisu prisutne na stvarnom objektu) - glavni nedostatak refrakcijskih teleskopa koji su tada postojali. vrijeme.
dijagonalno zrcalo - ovo zrcalo usmjerava snop reflektiranih zraka kroz okular do promatrača. Element označen brojem 3 je sklop okulara.
Fokus glavnog zrcala i fokus okulara umetnutog u tubus okulara moraju se podudarati. Fokus primarnog zrcala definiran je kao vrh stošca zraka koje zrcalo reflektira.
Dijagonalno zrcalo izrađuje se u malim veličinama, ravno je i može imati pravokutni ili eliptični oblik. Dijagonalno zrcalo postavljeno je na optičku os glavnog zrcala (leće), pod kutom od 45° prema njemu.
Obično ravno zrcalo u kućanstvu nije uvijek prikladno za korištenje kao dijagonalno zrcalo u teleskopu kućne izrade - teleskop zahtijeva optički precizniju površinu. Stoga se ravna površina ravnokonkavne ili ravnokonveksne optičke leće može koristiti kao dijagonalno zrcalo ako se ta ploha prethodno presvuče slojem srebra ili aluminija.
Dimenzije ravnog dijagonalnog zrcala za kućni teleskop određuju se iz grafičke konstrukcije stošca zraka koje reflektira glavno zrcalo. S pravokutnim ili eliptičnim oblikom zrcala, strane ili osi imaju međusobni omjer 1:1,4.
Leća i okular reflektirajućeg teleskopa domaće izrade postavljeni su međusobno okomito na cijev teleskopa. Za montažu glavnog zrcala domaćeg teleskopa potreban je okvir, drveni ili metalni.
Da biste napravili drveni okvir za glavno zrcalo domaćeg reflektirajućeg teleskopa, možete uzeti okruglu ili osmerokutnu ploču debljine najmanje 10 mm i 15-20 mm veću od promjera glavnog zrcala. Glavno zrcalo pričvršćeno je na ovu ploču s 4 komada gumene cijevi debelih stijenki, montiranih na vijke. Za bolju fiksaciju ispod glava vijaka možete staviti plastične podloške (one ne mogu stegnuti samo ogledalo).
Cijev domaćeg teleskopa izrađena je od komada metalne cijevi, od nekoliko slojeva kartona zalijepljenih zajedno. Također možete napraviti metal-kartonsku cijev.
Tri sloja debelog kartona potrebno je zalijepiti stolarskim ili kazeinskim ljepilom, a zatim umetnuti kartonsku cijev u metalne prstenove za ukrućenje. Metal se također koristi za izradu zdjele za okvir glavnog zrcala domaćeg teleskopa i poklopca cijevi.
Duljina cijevi (cijevi) domaćeg reflektirajućeg teleskopa trebala bi biti jednaka žarišnoj duljini glavnog zrcala, a unutarnji promjer cijevi trebao bi biti 1,25 puta veći od promjera glavnog zrcala. Unutrašnjost cijevi domaćeg reflektirajućeg teleskopa treba biti "zacrnjena", tj. prekrijte ga mat crnim papirom ili obojite mat crnom bojom.
Sklop okulara domaćeg reflektirajućeg teleskopa u svom najjednostavnijem dizajnu može se temeljiti, kako kažu, "na trenju": pomična unutarnja cijev kreće se duž fiksne vanjske, osiguravajući potrebno fokusiranje. Sklop okulara također može imati navoj.
Prije upotrebe, domaći reflektirajući teleskop mora se postaviti na poseban stalak - nosač. Možete kupiti ili gotov tvornički nosač ili ga sami izraditi od otpadnog materijala. Više o vrstama nosača za domaće teleskope možete pročitati u našim sljedećim materijalima.
Zasigurno početniku neće trebati zrcalna kamera s astronomskom cijenom. Ovo je jednostavno, kako kažu, bačen novac. Zaključak Kao rezultat toga, upoznali smo se s važnim informacijama o tome kako napraviti jednostavan teleskop vlastitim rukama i nekim nijansama kupnje novog uređaja za promatranje zvijezda. Osim metode koju smo razmotrili, postoje i druge, ali to je tema za drugi članak. Bilo da ste napravili teleskop kod kuće ili kupili novi, astronomija će vas odvesti u nepoznato i pružiti vam iskustva kakva dosad niste doživjeli.
Staklena cijev za naočale u biti je jednostavan refraktor s jednom lećom umjesto leće objektiva. Zrake svjetlosti koje dolaze iz promatranog objekta skupljaju se u cijev lećom leće. Kako bi se uklonile dugine boje slike i kromatske aberacije, koriste se dvije leće izrađene od različitih vrsta stakla. Svaka površina ovih leća mora imati vlastitu zakrivljenost, i
sve četiri površine moraju biti koaksijalne. Gotovo je nemoguće napraviti takav objektiv u amaterskim uvjetima. Teško je nabaviti dobru, čak i malu leću za teleskop.
H0 postoji još jedan sustav - reflektirajući teleskop. odnosno reflektor. U njemu je leća konkavno zrcalo, gdje samo jednoj reflektirajućoj površini treba dati preciznu zakrivljenost. Kako se gradi?
Zrake svjetlosti dolaze iz promatranog objekta (slika 1). Glavno konkavno (u najjednostavnijem slučaju - sferno) zrcalo 1, koje prikuplja te zrake, daje sliku u žarišnoj ravnini, koja se gleda kroz okular 3. Na putu snopa zraka reflektiranih od glavnog zrcala, a postavljeno je malo ravno zrcalo 2, smješteno pod kutom od 45 stupnjeva u odnosu na glavnu optičku os. On skreće stožac zraka pod pravim kutom tako da promatrač ne blokira svojom glavom otvoreni kraj teleskopske cijevi 4. Na strani cijevi nasuprot dijagonalnog ravnog zrcala izrezana je rupa za izlaz konusa zraka i ojačana je cijev okulara 5. Unatoč tome. da se reflektirajuća površina obrađuje s vrlo visokom preciznošću - odstupanje od zadane veličine ne smije biti veće od 0,07 mikrona (sedamsto tisućinki milimetra) - izrada takvog zrcala prilično je dostupna školarcu.
Prvo izrežite glavno ogledalo.
Glavno konkavno ogledalo može biti izrađeno od običnog ogledala, stolnog ili izložbenog stakla. Mora imati dovoljnu debljinu i dobro žariti. Loše žareno staklo se jako deformira pri promjeni temperature, a to narušava oblik površine zrcala. Pleksiglas, pleksiglas i druge plastike uopće nisu prikladne. Debljina zrcala trebala bi biti nešto veća od 8 mm, promjer ne veći od 100 mm. Kaša od brusnog praha ili karborunda s vodom nanosi se ispod komada metalne cijevi odgovarajućeg promjera s debljinom stijenke od 02-2 mm. Dva su diska izrezana iz zrcalnog stakla. Možete ručno izrezati disk promjera 100 mm od stakla debljine 8 - 10 mm za oko sat vremena kako biste olakšali rad, možete koristiti stroj (slika 2).
Okvir je ojačan na bazi 1
3. Sredinom njegove gornje prečke prolazi osovina 4 opremljena ručkom 5. Na donjem kraju osi je pričvršćeno cjevasto svrdlo 2, a na gornjem kraju uteg b. Osovina svrdla može biti opremljena ležajevima. Možete napraviti motorni pogon, tada ne morate okretati ručicu. Stroj je izrađen od drva ili metala.
Sada - brušenje
Ako stavite jedan stakleni disk na drugi i nakon namazanja dodirnih površina mješavinom abrazivnog praha i vode pomičete gornji disk prema sebi i od sebe, istovremeno ravnomjerno okrećući oba diska u suprotnim smjerovima, onda bit će mljeveni jedni prema drugima. Donji disk postupno postaje konveksniji, a gornji postaje konkavan. Kada se postigne željeni polumjer zakrivljenosti - što se provjerava dubinom središta udubljenja - strelica zakrivljenosti - prelazi se na finije abrazivne prahove (sve dok staklo ne postane tamno mat). Polumjer zakrivljenosti određuje se formulom: X =
gdje je y polumjer glavnog zrcala; . P je žarišna duljina.
za prvi teleskop kućne izrade, promjer zrcala (2y) odabran je na 100-120 mm; F - 1000--1200 mm. Konkavna površina gornjeg diska će biti reflektirajuća. Ali još ga treba polirati i premazati reflektirajućim slojem.
Kako dobiti točnu sferu
Sljedeća faza je poliranje.
Instrument je isti drugi stakleni disk. Potrebno ga je pretvoriti u jastučić za poliranje, a za to na površinu nanijeti sloj smole pomiješane s kolofonijem (smjesa daje sloju za poliranje veću tvrdoću).
Smola za poliranje se priprema ovako. Rastopite kolofonij u malom loncu na laganoj vatri. a zatim mu se dodaju mali komadići meke smole. Smjesa se miješa štapom. Teško je unaprijed odrediti omjer kolofonija i smole. Nakon što dobro ohladite kap smjese, trebate je testirati na tvrdoću. Ako nokat jakim pritiskom ostavi plitak trag, tvrdoća smole je blizu tražene. Ne možete dovesti smolu do vrenja i formirati mjehuriće; bit će neprikladna za rad. Mreža uzdužnih i poprečnih žljebova izrezana je na sloju smjese za poliranje tako da tvar za poliranje i zrak slobodno cirkuliraju tijekom rada, a područja smole osiguravaju dobar kontakt sa ogledalom. Poliranje se vrši na isti način kao i brušenje: ogledalo se pomiče naprijed-natrag; Osim toga, i jastučić za poliranje i ogledalo okreću se malo po malo u suprotnim smjerovima. Za dobivanje što točnije kugle, tijekom brušenja i poliranja vrlo je važno održavati određeni ritam pokreta, ujednačenost duljine "hoda" i rotacije oba stakla.
Sav se ovaj posao obavlja na jednostavnom kućnom stroju (Sl. 3), koji je po dizajnu sličan lončarskom stroju. Na podlogu od debele daske postavljen je rotirajući drveni stol s osi koja prolazi kroz postolje. Brusilica ili jastučić za poliranje montiran je na ovaj stol. Da se drvo ne savija, impregnira se uljnom, parafinskom ili vodonepropusnom bojom.
U pomoć dolazi Fouquetov uređaj
Može li se, bez odlaska u poseban optički laboratorij, provjeriti koliko je točna površina zrcala? To je moguće ako koristite uređaj koji je prije stotinjak godina osmislio poznati francuski fizičar Foucault. Princip njegova rada je iznenađujuće jednostavan, a točnost mjerenja je do stotinki mikrona. Slavni sovjetski optičar D. D. Maksutov u mladosti je napravio izvrsno parabolično zrcalo (a paraboličnu površinu je mnogo teže dobiti nego sferu), koristeći upravo ovaj uređaj, sastavljen od petrolejke, komada oštrice pile i drvene kocke za testiranje. . Evo kako to funkcionira (slika 4)
Točkasti izvor svjetlosti I, na primjer, ubod u foliji osvijetljen jakom žaruljom, nalazi se blizu središta zakrivljenosti O zrcala Z. Zrcalo se lagano zakreće tako da vrh stošca reflektiranih zraka O1 nalazi se nešto dalje od samog izvora svjetlosti. Ovaj vrh može biti prijeđen tankim ravnim ekranom H s ravnim rubom - "Foucaultovim nožem". Postavljanjem oka iza ekrana blizu točke gdje se reflektirane zrake skupljaju, vidjet ćemo da je cijelo ogledalo, takoreći, preplavljeno svjetlom. Ako je površina zrcala točno sferna, onda kada zaslon prijeđe vrh stošca, cijelo će zrcalo početi ravnomjerno blijedjeti. Ali sferna površina (ne kugla) ne može sakupiti sve zrake u jednoj točki. Neki od njih će se presijecati ispred ekrana, neki - iza njega. Tada vidimo reljefnu sliku sjene” (sl. 5), iz koje možemo saznati kakva odstupanja od sfere postoje na površini zrcala. Promjenom načina poliranja na određeni način oni se mogu eliminirati.
Iz ovog iskustva može se prosuditi o osjetljivosti metode sjene. Ako stavite prst na površinu zrcala nekoliko sekundi i zatim pogledate pomoću uređaja za sjene; zatim na mjestu gdje je prst primijenjen, brežuljak s prilično
primjetna sjena koja postupno nestaje. Uređaj za sjenu jasno je pokazao neznatnu uzvisinu nastalu zagrijavanjem dijela zrcala nakon dodira s prstom. Ako „Foucaultov nož ugasi cijelo zrcalo u isto vrijeme, onda je njegova površina doista točna kugla.
Još nekoliko važnih savjeta
Nakon što je zrcalo ispolirano i njegova površina precizno oblikovana, reflektirajuća konkavna površina mora biti aluminizirana ili posrebrena. Reflektivni sloj aluminija vrlo je izdržljiv, ali je njime moguće obložiti ogledalo samo u posebnoj instalaciji pod vakuumom. Jao, navijači nemaju takve postavke. Ali ogledalo možete posrebriti kod kuće. Jedina šteta je što srebro dosta brzo blijedi i reflektirajući sloj se mora obnavljati.
Dobro primarno zrcalo za teleskop je ono glavno. Ravno dijagonalno zrcalo u malim reflektirajućim teleskopima može se zamijeniti prizmom s potpunom unutarnjom refleksijom, koja se koristi, na primjer, u prizmatičnim dalekozorima. Obična ravna zrcala koja se koriste u svakodnevnom životu nisu prikladna za teleskop.
Okulare možete uzeti sa starog mikroskopa ili geodetskih instrumenata. U ekstremnim slučajevima kao okular može poslužiti jedna bikonveksna ili plankonveksna leća.
Cijev (cijev) i cjelokupna instalacija teleskopa mogu se izraditi u najrazličitijim opcijama - od najjednostavnijih, gdje su materijal karton, daske i drvene kocke (slika 6), do vrlo naprednih. s Dijelovi i posebno lijevani dijelovi tokareni na strugu. Ali glavna stvar je snaga i stabilnost cijevi. U suprotnom, osobito pri velikim povećanjima, slika će se tresti i bit će teško fokusirati okular, a bit će nezgodno raditi s teleskopom
Sada je glavna stvar strpljenje
Učenik 7.-8.razreda može napraviti teleskop koji daje vrlo dobre slike pri uvećanjima do 150 puta ili više. Ali ovaj posao zahtijeva puno strpljenja, upornosti i točnosti. Ali kakvu radost i ponos treba osjećati onaj tko se upoznaje sa svemirom uz pomoć najpreciznijeg optičkog instrumenta - teleskopa, napravljenog vlastitim rukama!
Najteži dio za proizvodnju je glavno ogledalo. Preporučamo vam novi, prilično jednostavan način izrade, za koji nema potrebe za složenom opremom i posebnim strojevima. Istina, morate se strogo pridržavati svih savjeta za fino brušenje, a posebno za poliranje ogledala. Samo pod tim uvjetom možete izgraditi teleskop koji ni na koji način nije lošiji od industrijskog. Upravo taj detalj uzrokuje najviše poteškoća. Stoga ćemo o svim ostalim detaljima vrlo kratko.
Prazan dio za glavno ogledalo je stakleni disk debljine 15-20 mm.
Možete koristiti objektiv iz fotografskog kondenzatora za povećanje, koji se često prodaju u fotografskim trgovačkim centrima. Ili zalijepite tanke staklene diskove epoksidnim ljepilom, koji se lako mogu rezati dijamantnim ili valjkastim rezačem stakla. Provjerite je li spoj ljepila što tanji. “Slojevito” ogledalo ima neke prednosti u odnosu na puno - nije toliko osjetljivo na iskrivljenje kada se mijenja temperatura okoline, pa stoga daje sliku bolje kvalitete.
Brusna ploča može biti staklena, željezna ili cementno-betonska. Promjer brusnog diska treba biti jednak promjeru zrcala, a njegova debljina treba biti 25-30 mm. Radna površina brusne ploče treba biti staklena ili, još bolje, izrađena od očvrsle epoksidne smole u sloju od 5-8 mm. Stoga, ako ste uspjeli okrenuti ili odabrati odgovarajući disk iz metalnog otpada ili ga izliti iz cementne žbuke (1 dio cementa i 3 dijela pijeska), tada morate dizajnirati njegovu radnu stranu, kao što je prikazano na slici 2.
Abrazivni praškovi za brušenje mogu se izraditi od karborunda, korunda, šmirgla ili kvarcnog pijeska. Potonji se polira sporo, no unatoč svemu navedenom kvaliteta završne obrade je osjetno viša. Abrazivna zrna (potrebno je 200-300 g) za grubo brušenje, kada trebamo napraviti željeni radijus zakrivljenosti u zrcalu, trebaju biti veličine 0,3-0,4 mm. Osim toga, bit će potrebni manji prahovi veličine zrna.
Ako nije moguće kupiti gotove praškove, onda ih je sasvim moguće pripremiti sami drobljenjem malih komadića abrazivnog brusnog kotača u žbuci.
Grubo brušenje ogledala.
Pričvrstite brusnu ploču na stabilan stalak ili stol s radnom stranom prema gore. Trebali biste se pobrinuti za mukotrpno čišćenje vašeg kućnog "stroja" za brušenje nakon zamjene abraziva. Zašto bi na njegovu površinu trebao biti postavljen sloj linoleuma ili gume? Vrlo je zgodan poseban pladanj koji se, zajedno s ogledalom, nakon posla može ukloniti sa stola. Grubo brušenje vrši se pouzdanom "staromodnom" metodom. Abrazivno sredstvo pomiješati s vodom u omjeru 1:2. Rasporedite oko 0,5 cm3 po površini brusne ploče. dobivenu kašu, postavite zrcalo s vanjskom stranom prema dolje i počnite brusiti. Ogledalo držite s dvije ruke, to će ga zaštititi od pada, a pravilnim položajem ruku brzo ćete i točno dobiti željeni radijus zakrivljenosti. Pri brušenju raditi pokrete (poteze) u smjeru promjera, ravnomjerno okrećući zrcalo i brusilicu.
Pokušajte se od samog početka naviknuti na kasniji ritam rada: za svakih 5 poteza okrenite ogledalo u rukama za 60°. Brzina rada: približno 100 udaraca u minuti. Dok pomičete ogledalo naprijed-natrag po površini brusne ploče, pokušajte ga održati u stanju stabilne ravnoteže na obodu brusne ploče. Kako brušenje napreduje, krckanje abraziva i intenzitet brušenja se smanjuju, ravnina zrcala i brusne ploče se onečišćuju istrošenim abrazivom i česticama stakla s vodom - talogom. Mora se s vremena na vrijeme isprati ili obrisati vlažnom spužvom. Nakon brušenja od 30 minuta, provjerite veličinu udubljenja metalnim ravnalom i oštricama sigurnog brijača. Znajući debljinu i broj oštrica koje stanu u razmak između ravnala i središnjeg dijela zrcala, lako možete izmjeriti dobivenu udubinu. Ako nije dovoljno, nastavite brusiti dok ne dobijete potrebnu vrijednost (u našem slučaju - 0,9 mm). Ako je prah za mljevenje dobre kvalitete, tada se grubo mljevenje može završiti za 1-2 sata.
Fino mljevenje.
Za finu završnu obradu, površine zrcala i brusne ploče su brušene jedna na drugu na kuglastoj površini s najvećom preciznošću. Brušenje se vrši u nekoliko prolaza uz korištenje sve finijih abraziva. Ako se tijekom grubog brušenja centar pritiska nalazi blizu rubova brusilice, tada tijekom finog brušenja ne smije biti udaljen više od 1/6 promjera izratka od njegovog središta. Ponekad je potrebno činiti, takoreći, pogrešne pokrete zrcala duž površine brusne ploče, čas lijevo čas desno. S finim brušenjem počnite tek nakon temeljitog čišćenja. Velike, tvrde čestice abraziva ne smiju se nalaziti u blizini ogledala. Imaju neugodnu sposobnost "samostalnog" prodiranja u područje brušenja i stvaranja ogrebotina. U početku koristite abraziv veličine čestica 0,1-0,12 mm. Što je abraziv finiji, treba ga dodati u manjim dozama. Ovisno o vrsti abraziva, potrebno je eksperimentalno odabrati njegovu koncentraciju s vodom u suspenziji i vrijednost udjela. Vrijeme njegove proizvodnje (suspenzija), kao i učestalost uklanjanja mulja. Nemoguće je dopustiti da ogledalo zapne (zapne) za brusilicu. Pogodno je držati suspenziju abraziva u bocama s plastičnim cijevima promjera 2-3 mm umetnutim u čepove. Tako ćete ga lakše nanijeti na radnu površinu i zaštititi od začepljenja velikim česticama.
Nakon ispiranja vodom provjerite napredak mljevenja gledajući ogledalo prema svjetlu. Veliki čipovi preostali nakon nespretnog brušenja trebali bi potpuno nestati, tupost bi trebala biti potpuno jednolika - samo u ovom slučaju rad s ovim abrazivom može se smatrati završenim. Korisno je raditi dodatnih 15-20 minuta kako biste osigurali poliranje ne samo neprimjećenih udubljenja, već i sloja mikropukotina. Nakon toga isperite ogledalo, brusnu podlogu, pladanj, stol, ruke i prijeđite na brušenje drugim, najsitnijim abrazivom. Dodajte suspenziju abraziva ravnomjerno, nekoliko kapi u isto vrijeme, uz prethodno protresanje boce. Ako dodate premalo abrazivne suspenzije ili ako postoje velika odstupanja od sferne površine, tada se ogledalo može "zalijepiti". Stoga morate postaviti ogledalo na brusnu ploču i napraviti prve pokrete vrlo pažljivo, bez puno pritiska. Posebno je škakljivo “hvatanje” zrcala u zadnjim fazama finog brušenja. Ako se takva prijetnja dogodila, ni pod kojim okolnostima ne biste trebali žuriti. Potrudite se ravnomjerno (tijekom 20 minuta) zagrijati zrcala brusnom pločom pod mlazom tople vode na temperaturu od 50-60°, a potom ih ohladiti. Tada će se ogledalo i brusna ploča razmaknuti. Možete udariti komadom drveta po rubu zrcala u smjeru njegovog radijusa, poduzimajući sve mjere opreza. Ne zaboravite da je staklo vrlo krhak materijal i ima nisku toplinsku vodljivost, a na vrlo velikoj temperaturnoj razlici ono puca, kao što se ponekad događa sa staklenom čašom ako se u nju ulije kipuća voda. Kontrolu kvalitete u završnim koracima finog mljevenja treba provesti uz pomoć snažnog povećala ili mikroskopa. U završnim fazama finog brušenja, vjerojatnost ogrebotina dramatično se povećava.
Stoga navodimo mjere opreza protiv njihove pojave:
izvršiti temeljito čišćenje i pranje ogledala, pladnja, ruku;
obaviti mokro čišćenje u radnom prostoru nakon svakog pristupa;
pokušajte što je manje moguće ukloniti ogledalo s brusne ploče. Potrebno je dodati abraziv pomicanjem zrcala u stranu za polovicu njegovog promjera, ravnomjerno ga raspoređujući prema površini brusne ploče;
Nakon što postavite ogledalo na brusnu ploču, pritisnite je i velike čestice koje slučajno padnu na brusnu ploču će se zgnječiti i neće ogrebati ravninu staklene pločice.
Pojedinačne ogrebotine ili udubljenja neće pokvariti kvalitetu slike. Međutim, ako ih ima puno, smanjit će kontrast. Nakon finog brušenja ogledalo postaje prozirno i savršeno odbija svjetlosne zrake koje padaju pod kutom od 15-20°. Kad se uvjerite da je to tako, sameljite ga bez ikakvog pritiska, brzo ga okrećući da izjednačite temperaturu od topline ruku. Ako se na tankom sloju najfinijeg abraziva zrcalo pomiče jednostavno, uz lagani zvižduk, koji podsjeća na zviždanje kroz zube, to znači da je njegova površina vrlo blizu sferne i razlikuje se od nje samo za stotinke mikrona. Naš zadatak tijekom naknadne operacije poliranja nije da ga ni na koji način pokvarimo.
Poliranje ogledala
Razlika između zrcalnog poliranja i finog brušenja je u tome što se ono izvodi na mekom materijalu. Optičke površine visoke preciznosti dobivaju se poliranjem na smolastim jastučićima za poliranje. Štoviše, što je smola tvrđa i što je manji njezin sloj na površini tvrde brusne ploče (koristi se kao osnova brusne ploče), točnija je površina kugle na zrcalu. Da biste napravili smolastu podlogu za poliranje, prvo morate pripremiti smjesu bitumena i kolofonija u otapalima. Da biste to učinili, 20 g naftnog bitumena IV razreda i 30 g kolofonija sameljite u sitne komadiće, pomiješajte i ulijte u bocu od 100 cm3; zatim u to uliti 30 ml benzina i 30 ml acetona i zatvoriti čepom. Da biste ubrzali otapanje kolofonije i bitumena, povremeno protresite smjesu i nakon nekoliko sati lak će biti spreman. Nanesite sloj laka na površinu brusne ploče i ostavite da se osuši. Debljina ovog sloja nakon sušenja treba biti 0,2-0,3 mm. Nakon toga pipetom pokupite lak i kapajte kap po kap na osušeni sloj, sprječavajući spajanje kapljica. Ono što je jako bitno je ravnomjerno rasporediti kapi. Nakon što se lak osuši, jastučić za poliranje je spreman za upotrebu.
Zatim pripremite suspenziju za poliranje - mješavinu praha za poliranje i vode u omjeru 1:3 ili 1:4. Također je prikladno pohraniti ga u bočicu s čepom, opremljenu plastičnom cijevi. Sada imate sve što vam je potrebno za poliranje ogledala. Navlažite površinu zrcala vodom i na nju kapnite nekoliko kapi suspenzije za poliranje. Zatim pažljivo postavite ogledalo na jastučić za poliranje i pomičite ga. Pokreti tijekom poliranja su isti kao kod finog brušenja. Ali zrcalo možete pritisnuti samo kada se pomakne prema naprijed (pomakne se s jastučića za poliranje), potrebno ga je vratiti u prvobitni položaj bez pritiska, držeći prstima njegov cilindrični dio. Poliranje će se odvijati gotovo tiho. Ako je soba tiha, možete čuti zvuk koji zvuči poput disanja. Polirajte polako, bez prejakog pritiskanja ogledala. Važno je postaviti način rada u kojem se zrcalo pod opterećenjem (3-4 kg) pomiče naprijed prilično čvrsto, ali se lako vraća natrag. Čini se da se jastučić za poliranje "naviknuo" na ovaj režim. Broj udaraca je 80-100 u minuti. S vremena na vrijeme napravite nepravilne pokrete. Provjerite stanje jastučića za poliranje. Njegov uzorak trebao bi biti ujednačen. Po potrebi ga osušite i nakapajte lak na odgovarajuća mjesta, nakon što ste dobro protresli bočicu s njim. Proces poliranja treba pratiti kroz svjetlo, uz pomoć jakog povećala ili mikroskopa s povećanjem od 50-60 puta.
Površina zrcala treba biti ravnomjerno polirana. Vrlo je loše ako se srednja zona ogledala ili na rubovima brže polira. To se može dogoditi ako površina jastučića za poliranje nije sferična. Ovaj nedostatak treba odmah ukloniti dodavanjem bitumensko-kolofonijskog laka na niska mjesta. Nakon 3-4 sata posao obično završi. Promatrate li rubove zrcala kroz jako povećalo ili mikroskop, više nećete vidjeti udubljenja i sitne ogrebotine. Korisno je raditi još 20-30 minuta uz smanjenje pritiska dva do tri puta i svakih 5 minuta rada stati 2-3 minute. To osigurava izjednačavanje temperature od topline trenja i ruku, a zrcalo dobiva točniji sferni oblik površine. Dakle, ogledalo je spremno. Sada o značajkama dizajna i detaljima teleskopa. Vrste teleskopa prikazane su na skicama. Trebat će vam malo materijala, a svi su dostupni i relativno jeftini. Kao sekundarno zrcalo možete koristiti prizmu totalne unutarnje refleksije iz velikog dalekozora, leću ili svjetlosni filtar iz fotoaparata, čije ravne površine imaju reflektirajući premaz. Kao okular teleskopa možete koristiti okular iz mikroskopa, kratkofokusnu leću iz fotoaparata ili pojedinačne plankonveksne leće sa žarišnom duljinom od 5 do 20 mm. Posebno treba napomenuti da se okviri primarnih i sekundarnih ogledala moraju izraditi vrlo pažljivo.
O njihovoj pravilnoj prilagodbi ovisi kvaliteta slike. Ogledalo u okviru treba biti fiksirano s malim razmakom. Ne smije se dopustiti da se ogledalo zaglavi u radijalnom ili aksijalnom smjeru. Da bi teleskop dao kvalitetnu sliku, njegova se optička os mora podudarati sa smjerom prema objektu promatranja. Ovo podešavanje se vrši promjenom položaja sekundarnog pomoćnog zrcala, a zatim podešavanjem matica za podešavanje primarnog okvira zrcala. Kada je teleskop sastavljen, potrebno je napraviti reflektirajuće premaze na radnim površinama zrcala i ugraditi ih. Najlakši način je prekriti ogledalo srebrom. Ovaj premaz reflektira više od 90% svjetlosti, ali s vremenom blijedi. Ako ovladate metodom kemijskog taloženja srebra i poduzmete mjere protiv potamnjenja, tada će za većinu astronoma amatera ovo biti najbolje rješenje problema.
Da biste povećali promatrani astronomski objekt, trebate prikupiti svjetlost s tog objekta i fokusirati ga (tj. sliku objekta) u nekoj točki.
To se može učiniti ili lećom od leća ili posebnim zrcalom.
Vrste teleskopa
*Refraktori - svjetlost se skuplja lećom leće. Također stvara sliku predmeta u točki, koja se zatim gleda kroz okular.
*Reflektori - svjetlost se skuplja konkavnim zrcalom, zatim se svjetlost reflektira malim ravnim zrcalom na površinu cijevi teleskopa, odakle se može promatrati slika.
*Ogledalo-leća (katadioptrijsko) - i leće i zrcala se koriste zajedno.
Odabir teleskopa
Prvo, povećanje teleskopa nije njegova glavna karakteristika! Glavna karakteristika svih teleskopa je otvor blende= promjer leće (ili zrcala). Veliki otvor omogućuje teleskopu da prikupi više svjetla, stoga će promatrana zvijezda biti jasnija, detalji će biti bolje vidljivi, a mogu se koristiti i veća povećanja.
Zatim morate saznati koje trgovine u vašem gradu prodaju teleskope. Bolje je kupiti u trgovinama koje su specijalizirane za prodaju samo teleskopa i drugih optičkih instrumenata. Inače, pažljivo provjerite teleskop: leće moraju biti bez ogrebotina, svi okulari, upute za sastavljanje itd. moraju biti uključeni u komplet. Također možete naručiti teleskop putem internetske trgovine (na primjer, ovdje). U ovom slučaju, imat ćete više izbora. Ne zaboravite saznati načine dostave teleskopa i plaćanja.
Prednosti i mane glavnih vrsta teleskopa:
Refraktori: izdržljiviji, zahtijevaju manje održavanja (jer su leće u zatvorenoj cijevi). Slika dobivena kroz refraktor je kontrastnija i zasićenija. 100% propušta svjetlost (s obloženom lećom). Promjene temperature malo utječu na kvalitetu slike.
-Refraktori: skuplji od reflektora, prisutnost kromatske aberacije. (kod apokromatskih refraktora je manje izraženo nego kod akromatskih refraktora) Mali otvor blende.
Reflektori: jeftiniji od refraktora, bez kromatskih aberacija, kratka duljina cijevi.
-Reflektori: potreba za podešavanjem (ugradnja svih optičkih površina na njihova proračunata mjesta), manji kontrast slike, otvorena cijev (=>kontaminacija zrcala). Srebrni premaz na glavnom zrcalu može se pokvariti nakon nekoliko godina. Kada teleskop iznesete iz tople sobe na hladan zrak, zrcalo se zamagli - potrebno je do 30 minuta prekida rada. Reflektori propuštaju 30-40% manje svjetla od refraktora s istim otvorom blende.
Zrcalna leća: kompaktnost, nedostatak kromatizma i neka druga izobličenja koja se nalaze u reflektorima. Cijev je zatvorena.
-Zrcalna leća: veliki gubitak svjetlosti zbog refleksije u zrcalima, dosta teška, visoka cijena.
Prvi kriterij pri odabiru teleskopa je otvor blende. Uvijek vrijedi pravilo: što je veći otvor blende, to bolje. Istina, teleskop s većim otvorom je pod većim utjecajem atmosfere. Događa se da se zvijezda bolje vidi u teleskopu s puno manjim otvorom blende nego s većim. No, izvan grada ili kad je atmosfera stabilna, teleskop s većim otvorom otkrit će puno više.
Ne zaboravite na optiku: mora biti staklena i presvučena.
Važno je znati da je refraktor od 100 mm otprilike jednak reflektoru od 120-130 mm (opet zbog toga što reflektor nema 100% prijenos svjetlosti).
->O povećanju teleskopa: maksimalno korisno povećanje teleskopa, pri kojem će slika biti koliko-toliko jasna, je otprilike 2*D, gdje je D otvor blende u mm (npr. za refraktor od 60 mm maksimalni korisno povećanje je: 2*60=120x). Ali! sve opet ovisi o optici: s refraktorom od 60 mm, s normalnom optikom i atmosferom, može se dobiti čista slika do 200x, ali ne više!).
->Možete pronaći teleskope s različitim žarišnim duljinama leće. Teleskop s dugim fokusom obično daje bolju sliku od teleskopa s kratkim fokusom (jer je teleskop s kratkim fokusom teže napraviti bez izobličenja). No, dugo žarište leće znači dugu cijev teleskopa – povećanje dimenzija
->Još jedna karakteristika teleskopa je relativni otvor - omjer promjera leće i žarišne duljine. Što je veći relativni otvor (1/5 je veći od 1/12), to će slika svjetiljki biti svjetlija; s druge strane, izobličenja će biti uočljivija.
Refraktor s omjerom otvora 1:10 ~ odgovara reflektoru s omjerom otvora 1:8.
->Odaberite teleskop prema njegovim dimenzijama: ako često premještate teleskop (putujete izvan grada, na primjer), mali teleskop bit će praktičniji, ne predug i ne pretežak. Ako se teleskop neće izvaditi, možete uzeti veći.
->Vrijedno je obratiti pozornost na stativ i nosač teleskopa. Sa slabim stativom, slika će se kolebati svaki put kada dodirnete teleskop (što je veće odabrano povećanje, to će biti više kolebanja)
Postoje dvije vrste nosača: azimutni i ekvatorijalni:
Azimutni nosač omogućuje usmjeravanje teleskopa prema objektu duž dvije osi - vodoravne i okomite.
Ekvatorijalni - jedna od osi rotacije teleskopa paralelna je s osi rotacije Zemlje.
Prednosti i mane različitih vrsta nosača
Azimutalni: vrlo jednostavan uređaj. Jeftinije od ekvatorskog. Manje je od ekvatorijalne.
-Azimutalno: slika svjetiljke "bježi" iz vidnog polja (zbog rotacije Zemlje oko svoje osi) - potrebno je preusmjeriti teleskop duž dvije osi (što je veće povećanje, to češće) => bit će teže fotografirati svjetiljku.
Ekvatorijalni: kada zvijezda "bježi" - pomicanjem jedne ručke nosača, "sustići ćete" je.
-Ekvatorijalni: velika težina nosača. U početku će biti teško svladati i postaviti nosač (više o postavljanju)
Postoje električni ekvatorijalni nosači - nećete morati ponovno usmjeravati teleskop - oprema će to učiniti umjesto vas
Ako kupujete u trgovini, nemojte biti lijeni: pažljivo pregledajte teleskop: na lećama i zrcalima ne bi trebalo biti ogrebotina, čipova ili drugih nedostataka. Komplet mora sadržavati sve okulare deklarirane od strane proizvođača (možete vidjeti u uputama što treba uključiti u komplet).
