Darubini inatumika kwa Jinsi ya kuchagua darubini sahihi ya kisasa. Faida na hasara za nyaya za macho

26.10.2017 05:25 2877

Darubini ni nini na kwa nini inahitajika?

Darubini ni chombo kinachokuwezesha kuona vitu vya anga kwa umbali wa karibu. Tele imetafsiriwa kutoka kwa lugha ya Kigiriki ya kale - mbali, na scopeo - ninaangalia. Kwa nje, darubini nyingi zinafanana sana na spyglass, kwa hiyo zina madhumuni sawa - kuvuta picha za vitu. Kwa sababu hii, pia huitwa darubini za macho kwa sababu wanavuta picha kwa kutumia lenzi, vifaa vya macho vinavyofanana na kioo.

Mahali pa kuzaliwa kwa darubini ni Uholanzi. Mnamo 1608, watengenezaji wa miwani katika nchi hii walivumbua upeo wa kuona, mfano wa darubini ya kisasa.

Walakini, michoro za kwanza za darubini zilipatikana katika hati za msanii wa Italia na mvumbuzi Leonardo da Vinci. Ziliwekwa mnamo 1509.

Darubini za kisasa kwa urahisi zaidi na utulivu huwekwa kwenye msimamo maalum. Sehemu zao kuu ni lensi na macho.

Lenzi iko katika sehemu ya darubini iliyo mbali zaidi na mtu. Ina lenses au vioo vya concave, hivyo darubini za macho zimegawanywa katika lens na darubini za kioo.

Macho iko katika sehemu ya kifaa karibu na mtu na imegeuzwa kwa jicho. Pia lina lenzi zinazokuza taswira ya vitu vinavyotengenezwa na lenzi. Katika baadhi ya darubini za kisasa zinazotumiwa na wanaastronomia, badala ya kioo cha macho, onyesho huwekwa linaloonyesha picha za vitu vya angani.

Darubini za kitaalamu hutofautiana na zile za amateur kwa kuwa zina ukuzaji wa hali ya juu. Kwa msaada wao, wanaastronomia waliweza kufanya uvumbuzi mwingi. Wanasayansi hufanya uchunguzi katika uchunguzi wa sayari nyingine, comets, asteroids na mashimo nyeusi.

Shukrani kwa darubini, waliweza kusoma kwa undani zaidi satelaiti ya Dunia - Mwezi, ambayo iko katika umbali mdogo kutoka kwa sayari yetu kwa viwango vya anga - 384,403 km. Ukuzaji wa chombo hiki hufanya iwezekane kuona wazi kreta kwenye uso wa mwezi.

Darubini za Amateur zinauzwa katika maduka. Kwa mujibu wa sifa zao, wao ni duni kuliko wale wanaotumiwa na wanasayansi. Lakini kwa msaada wao, unaweza pia kuona mashimo ya mwezi,

darubini ya macho iliyoundwa kutazama vitu vya mbali katika anga ya usiku. Tabia kuu za darubini: kipenyo cha lengo na ukuzaji. Ukubwa wa kipenyo cha lenzi, ndivyo mwanga zaidi utakusanya, na vitu dhaifu vitaonekana kupitia hiyo. Ukuzaji huamua jinsi maelezo madogo yanaweza kuonekana kwenye uso wa sayari, Jua, Mwezi. Kutokana na mali ya wimbi la mwanga, uwezo wa kutatua wa darubini, na hivyo upeo wa juu unaowezekana, unatambuliwa na kipenyo cha lens yake. Kadiri lenzi inavyokuwa kubwa, ndivyo inavyoweza kutoa ukuzaji zaidi. Kwa ongezeko la nambari sawa na kipenyo cha lens katika milimita, azimio la juu linapatikana, kwa hiyo ongezeko hilo linaitwa kutatua. Kuongezeka zaidi kwa ukuzaji hakuongezi maelezo mapya, lakini kunaharibu tu ubora wa picha. Kadiri kipenyo cha lensi inavyoongezeka, kiasi cha mwanga kinachokusanywa nayo pia huongezeka, hata hivyo, mwanga mwingi, unaotawanyika kwenye nyuso za macho, huunda glare nyingi na halos ambazo huharibu picha na kuzuia vitu vya karibu kuonekana. Kwa hivyo, kadri kipenyo cha lengo la darubini kinavyoongezeka, ndivyo mahitaji ya ubora wa macho yanaongezeka.

Darubini zote zilizopo kwa kubuni zinaweza kugawanywa katika vikundi viwili vikubwa: kioo (reflectors) na lens (refractors).
Ya kawaida ni darubini za kioo zilizojengwa kulingana na mpango wa macho wa Newtonian, ambao una muundo rahisi na gharama ya chini. Wao ni bomba lililofunguliwa kwa mwisho mmoja, mwisho mwingine ambao kuna kioo cha concave ambacho hutumika kama lengo. Bomba yenyewe ina jukumu la kofia, kupitisha mihimili inayofanana ya mwanga inayotoka kwenye kitu cha uchunguzi, na kuta zake za ndani zina uso wa matte nyeusi, kunyonya wengine wa mwanga. Boriti inayofanana ya mionzi huanguka kwenye kioo kikuu na, ikionyeshwa kutoka kwayo, inarudishwa kwenye kioo cha mshazari kwa pembe ya digrii 90 na inakadiriwa kwenye ndege ya msingi ya kijicho. Ukuzaji wa darubini unaweza kubadilishwa kwa sababu ya uwepo wa seti ya macho ya kubadilishana.

Darubini za kioo zina shida kadhaa:
1. Kwa ongezeko la kipenyo cha kioo, urefu wa tube yao huongezeka kwa kasi, ambayo inafanya kuwa vigumu kusafirisha.
2. Upotovu unaoletwa na kioo cha diagonal na braces kurekebisha huharibu picha na kuharibu azimio la darubini, pamoja na ngao ya sehemu ya mwanga.
3. Sehemu ya mtazamo imepunguzwa sana na urefu wa bomba.
4. Vumbi huingia kwenye sehemu ya wazi ya bomba, pamoja na mtiririko wa hewa ambayo inafanya kuwa vigumu kuchunguza kwa ukubwa wa juu.
5. Wakati wa kusafisha kioo, ni muhimu kuiondoa, na hivyo kukiuka usawa wake, na darubini inapaswa kurekebishwa mara kwa mara.

Darubini za lenzi (refractors) ni ghali zaidi, lakini zina faida kadhaa juu ya zile za kioo. Wao ni bomba lililofungwa na lensi ya lengo kwenye mlango, ambayo haipati vumbi na chembe za kigeni, hakuna mtiririko wa hewa, hakuna kinga ya kati, ambayo huongeza kwa kiasi kikubwa azimio, na wana mwanga mdogo wa kutawanyika. Refractors hawana haja ya kuzingatia mara kwa mara, lakini pia wana urefu muhimu.

Darubini zote huja na tripod ambayo hukuruhusu kusakinisha kifaa mahali popote pazuri. Kwa urahisi wa kuelekeza darubini kwenye kitu cha kupendeza, kwa kawaida huwa na kitazamaji cha macho. Katika kesi rahisi zaidi, hizi ni muafaka mbili zilizowekwa kwenye mwili ili mhimili unaopita katikati ya mashimo yao ni sawa na mhimili wa macho wa darubini. Wakati mwingine kitazamaji ni upeo wa juu wa utazamaji na ukuzaji wa hadi 8x. Miundo ya darubini ya kisasa zaidi ina kiendeshi kiotomatiki kinachokuruhusu kufuatilia vitu vinaposonga angani usiku. Ili kutazama Jua, ni muhimu kutumia vichungi maalum vya mwanga vilivyojumuishwa na darubini.

Nyenzo iliyotolewa na Yukon
www.yukonopticsglobal.com
Imetungwa na: Babich A.E., Abakumov A.V.
Mshauri: Buglak N.A.

Karne nyingi za misukosuko zimepita tangu wakati wa Galileo, ambapo maendeleo ya kisayansi na kiteknolojia hayajawahi kusimama. Unajimu umekoma kuwa sayansi tu, kwa sababu sehemu kubwa ya wapenzi wa kutazama nyota imeundwa. Na kwa swali kwa nini unahitaji darubini wanajibu kwa mioyo yao, kwa kiu ya kweli ya kugusa fumbo na fumbo, kwa nia ya dhati ya kukumbatia infinity kwa macho yao. Ni akina nani? Mama na baba, wakichukua atlas ya shule ya anga ya nyota, kwa mara ya kwanza wanaelezea mtoto wao ni nafasi gani, nebulae, Milky Way ni. Au tu mwanaastronomia wa novice ambaye aliota kuona pete za Saturn tangu utotoni na hatimaye akagundua ndoto yake anayoipenda.

Wakati huo huo, ukiwa na silaha za macho, nenda zaidi ya mipaka ya kawaida ya ulimwengu unaoonekana kwa macho yako. Ili kusadikishwa moja kwa moja, si kutoka kwa Mtandao au vitabu vya kiada, jinsi anga inavyotawanywa na almasi ya nyota. Haiwezekani kwamba mtu ataweza kutafakari kabisa furaha zote za Ulimwengu, lakini kile kinachoweza kupatikana kwa ajili ya kujifunza sasa hivi kinavutia sana.

Burudani ya kisayansi. Darubini inaweza kuwa zana ya kufundishia inayoonekana ikiwa wazazi wanataka mtoto wao akue kwa umakini na kupanua upeo wao. Wakati huo huo, mchakato wa kujifunza yenyewe unaweza kuwa na fomu ya kucheza - usafiri wa astro utakuwa wa manufaa kwa karibu kila mtu, bila kujali umri, hata watoto wa shule ya mapema.

Unajimu ni aina maalum ya sanaa ya kichawi ambayo imevutia mamia ya maelfu ya wafuasi! Wale ambao wameanza kufanya hivi kwa umakini wanapata picha nzuri za kushangaza. Hivi sasa, rasilimali nyingi za mtandao zimeundwa ambapo zinaweza kujivunia na kujadiliwa. Ili kujua jambo hili rahisi, unaweza kununua kamera ya dijiti kwa darubini. Inaunganisha kwa urahisi sana, picha inaweza kuonyeshwa kwenye kompyuta kwa wakati halisi. Njia nyingine ni kuambatisha kamera iliyopo ya SLR kwa kutumia pete maalum ya t.

Na kwa nini wataalamu wanahitaji darubini - wafanyikazi wa uchunguzi, watafiti, maprofesa na wasomi? Ili siku moja tuweze kutumia maarifa mapya kwa usahihi. Wanadamu tayari wameweza kushinda nguvu za uvutano na ninataka kuamini kwamba enzi iko karibu ambayo tutaweza kutuma vyombo vya anga kwenye galaksi za mbali zaidi. Na pia tungependa kuishi kwa amani kwa usalama - kuwa na uhakika kwamba meteorite au comet iliyogunduliwa kwa wakati haitadhuru nyumba yetu - Dunia.

> Aina za darubini

Darubini zote za macho zimepangwa kulingana na aina ya kipengele cha kukusanya mwanga kwenye kioo, lenzi na kuunganishwa. Kila aina ya darubini ina faida na hasara zake, kwa hiyo, wakati wa kuchagua optics, mambo yafuatayo yanapaswa kuzingatiwa: hali na malengo ya uchunguzi, mahitaji ya uzito na uhamaji, bei, na kiwango cha kupotoka. Hebu tuangazie aina maarufu zaidi za darubini.

Refractors (darubini ya lenzi)

Vipingamizi Hizi ndizo darubini za kwanza zilizovumbuliwa na mwanadamu. Katika darubini kama hiyo, lensi ya biconvex inawajibika kwa kukusanya mwanga, ambayo hufanya kama lengo. Hatua yake inategemea mali kuu ya lenses convex - refraction ya mionzi ya mwanga na mkusanyiko wao katika lengo. Kwa hivyo jina - refractors (kutoka kwa Kilatini refract - kukataa).

Iliundwa mnamo 1609. Ilitumia lenses mbili, kwa msaada ambao kiwango cha juu cha nyota kilikusanywa. Lenzi ya kwanza, ambayo ilifanya kazi kama lenzi, ilikuwa laini na ilitumika kukusanya na kulenga mwanga kwa umbali fulani. Lenzi ya pili, ambayo ilikuwa na jukumu la jicho la macho, ilikuwa concave na ilitumiwa kugeuza mwanga wa mwanga unaoshuka kuwa sawa. Kwa mfumo wa Galileo, unaweza kupata picha ya moja kwa moja, isiyobadilishwa, ambayo ubora wake unakabiliwa sana na upungufu wa chromatic. Athari ya kupotoka kwa chromatic inaweza kuonekana kama uchoraji wa uwongo wa maelezo na kingo za kitu.

Refractor ya Kepler ni mfumo wa hali ya juu zaidi ambao uliundwa mnamo 1611. Hapa, lenzi mbonyeo ilitumika kama kijicho, ambamo lengo la mbele liliunganishwa na mwelekeo wa nyuma wa lenzi inayolenga. Kutokana na hili, picha ya mwisho iligeuzwa, ambayo si muhimu kwa utafiti wa angani. Faida kuu ya mfumo mpya ni uwezo wa kufunga gridi ya kupimia ndani ya bomba kwenye eneo la msingi.

Mpango huu pia ulikuwa na sifa ya kutofautiana kwa chromatic, hata hivyo, athari yake inaweza kusawazishwa kwa kuongeza urefu wa kuzingatia. Ndio maana darubini za wakati huo zilikuwa na urefu mkubwa wa kuzingatia na bomba la saizi inayofaa, ambayo ilisababisha shida kubwa katika kufanya utafiti wa unajimu.

Mwanzoni mwa karne ya 18, ilionekana, ambayo bado ni maarufu leo. Lens ya kifaa hiki imeundwa na lenses mbili zilizofanywa kwa aina tofauti za kioo. Lenzi moja inaungana, nyingine inatofautiana. Muundo huu unaweza kupunguza sana kupotoka kwa chromatic na spherical. Na mwili wa darubini unabaki compact sana. Leo, vinzani vya apochromatic vimeundwa ambayo ushawishi wa kupotoka kwa chromatic hupunguzwa hadi kiwango cha chini kinachowezekana.

Faida za refractors:

• Muundo rahisi, operesheni rahisi, ya kuaminika;
• Uimarishaji wa haraka wa joto;
• Undemanding kwa huduma ya kitaaluma;
• Inafaa kwa kuchunguza sayari, mwezi, nyota mbili;
• Uzazi bora wa rangi katika utendaji wa apochromatic, nzuri - katika achromatic;
• Mfumo bila kinga ya kati kutoka kwa kioo cha diagonal au sekondari. Kwa hiyo tofauti ya juu ya picha;
• Ukosefu wa mtiririko wa hewa katika bomba, ulinzi wa optics kutoka uchafu na vumbi;
• Ubunifu wa lenzi ya kipande kimoja hauhitaji marekebisho yoyote na mwanaastronomia.

Hasara za refractors:

• Bei ya juu;
• Uzito mkubwa na vipimo;
• Kipenyo kidogo cha aperture ya vitendo;
• Mdogo katika utafiti wa vitu hafifu na vidogo katika nafasi ya kina.

Jina la darubini za kioo ni viakisi linatokana na neno la Kilatini reflectio - kutafakari. Kifaa hiki ni darubini yenye lenzi, ambayo ni kioo cha concave. Kazi yake ni kukusanya nyota katika hatua moja. Kwa kuweka kipande cha macho katika hatua hii, unaweza kuona picha.

Moja ya viashiria vya kwanza ( Darubini ya Gregory) ilianzishwa mwaka 1663. Darubini hii yenye kioo cha kimfano haikuwa na upotofu wa chromatic na spherical. Nuru iliyokusanywa na kioo ilionyeshwa kutoka kioo kidogo cha mviringo, kilichowekwa mbele ya moja kuu, ambayo kulikuwa na shimo ndogo kwa pato la mwanga wa mwanga.

Newton alikatishwa tamaa kabisa katika kuakisi darubini, kwa hiyo mojawapo ya maendeleo yake kuu ilikuwa darubini inayoakisi kwa msingi wa kioo cha msingi cha chuma. Ilionyesha kwa usawa mwanga na wavelengths tofauti, na sura ya spherical ya kioo ilifanya kifaa kupatikana zaidi hata kwa kujitegemea.

Mnamo 1672, mwanaastronomia Lauren Cassegrain alipendekeza mpango wa darubini ambayo kwa nje ilifanana na kiakisi maarufu cha Gregory. Lakini mtindo ulioboreshwa ulikuwa na tofauti kadhaa kubwa, kuu ambayo ilikuwa kioo cha sekondari cha hyperbolic, ambayo ilifanya iwezekanavyo kufanya darubini kuwa ngumu zaidi na kupunguza kinga ya kati. Walakini, kiakisi cha jadi cha Cassegrain kiligeuka kuwa cha teknolojia ya chini kwa uzalishaji wa wingi. Vioo vilivyo na nyuso ngumu na upotovu wa coma ambao haujarekebishwa ndio sababu kuu za kutokubalika huku. Hata hivyo, marekebisho ya darubini hii yanatumiwa leo duniani kote. Kwa mfano, darubini ya Ritchey-Chrétien na wingi wa vyombo vya macho kulingana na mfumo. Schmidt-Cassegrain na Maksutov-Cassegrain.

Leo, jina "reflector" linaeleweka kwa kawaida kama darubini ya Newton. Tabia zake kuu ni upungufu mdogo wa spherical, kutokuwepo kwa chromatism yoyote, pamoja na isiyo ya isoplanatism - udhihirisho wa coma karibu na mhimili, ambayo inahusishwa na kutofautiana kwa maeneo ya mtu binafsi ya annular aperture. Kwa sababu hii, nyota kwenye darubini haionekani kama duara, lakini kama makadirio ya koni. Wakati huo huo, sehemu yake ya mviringo iliyopigwa imegeuka kutoka katikati hadi upande, na moja kali, kinyume chake, katikati. Ili kurekebisha athari ya coma, warekebishaji wa lensi hutumiwa, ambayo inapaswa kudumu mbele ya kamera au macho.

"Newtons" mara nyingi hufanywa kwenye mlima wa Dobson, ambayo ni ya vitendo na yenye ukubwa. Hii inafanya darubini kuwa kifaa cha kubebeka sana, licha ya ukubwa wa aperture.

Faida za tafakari:

Bei ya bei nafuu;

• Uhamaji na mshikamano;
• Ufanisi wa hali ya juu wakati wa kutazama vitu vyenye giza kwenye nafasi ya kina: nebulae, galaxi, nguzo za nyota;

Picha angavu zaidi na zenye upotoshaji mdogo.

Ukosefu wa kromatiki umepunguzwa hadi sifuri.

Hasara za tafakari:

• Nyosha kioo cha sekondari, ngao ya kati. Kwa hivyo tofauti ya chini ya picha;
• Uimarishaji wa joto wa kioo kikubwa cha kioo huchukua muda mrefu;
• Fungua bomba bila ulinzi kutoka kwa joto na vumbi. Kwa hivyo ubora duni wa picha;
• Inahitaji mgongano na upangaji wa mara kwa mara, ambao unaweza kupotea wakati wa matumizi au usafiri.

Darubini za Catadioptric hutumia vioo na lenzi ili kurekebisha hali ya kupotoka na kuunda picha. Aina mbili za darubini hizo zinahitajika sana leo: Schmidt-Cassegrain na Maksutov-Cassegrain.

Ubunifu wa chombo Schmidt-Cassegrain(SHK) ina vioo vya msingi na sekondari vya spherical. Katika kesi hii, upungufu wa spherical hurekebishwa na sahani ya Schmidt ya aperture kamili, ambayo imewekwa kwenye mlango wa bomba. Walakini, mabadiliko kadhaa ya mabaki kwa njia ya kukosa fahamu na mkunjo wa shamba hubaki hapa. Marekebisho yao yanawezekana kwa kutumia warekebishaji wa lensi, ambao ni muhimu sana katika unajimu.

Faida kuu za vifaa vya aina hii zinahusiana na uzito wa chini na bomba fupi wakati wa kudumisha kipenyo cha kuvutia cha kufungua na urefu wa kuzingatia. Wakati huo huo, mifano hii haijatambuliwa na upanuzi wa kiambatisho cha kioo cha sekondari, na muundo maalum wa bomba haujumuishi kupenya kwa hewa na vumbi ndani ya mambo ya ndani.

Maendeleo ya mfumo Maksutov-Cassegrain(MK) ni ya mhandisi wa macho wa Soviet D. Maksutov. Ubunifu wa darubini kama hiyo ina vioo vya spherical, na kirekebishaji cha lensi ya aperture kamili, ambayo ni lensi ya convex-concave - meniscus, inawajibika kwa urekebishaji wa kupotoka. Ndiyo maana vifaa vile vya macho mara nyingi huitwa meniscus reflector.

Faida za MC ni pamoja na uwezo wa kusahihisha karibu upotovu wowote kwa kuchagua vigezo kuu. Isipokuwa ni utofautishaji wa hali ya juu wa duara. Yote hii inafanya mpango huo kuwa maarufu kati ya wazalishaji na wapenzi wa unajimu.

Hakika, ceteris paribus, mfumo wa MC unatoa picha bora na wazi zaidi kuliko mpango wa SC. Walakini, darubini kubwa za MK zina kipindi kirefu cha utulivu wa joto, kwani meniscus nene hupoteza joto polepole zaidi. Kwa kuongeza, MCs ni nyeti zaidi kwa rigidity ya kurekebisha corrector, hivyo kubuni darubini ni nzito. Hii ndiyo sababu ya umaarufu mkubwa wa mifumo ya MC yenye apertures ndogo na za kati na mifumo ya SC yenye apertures ya kati na kubwa.