Айна телескопы: түрлері, құрылғысы және таңдау бойынша кеңестер

Мазмұны:

Айна телескопы: түрлері, құрылғысы және таңдау бойынша кеңестер
Айна телескопы: түрлері, құрылғысы және таңдау бойынша кеңестер
Anonim

Көбіміз жай ғана жұлдызды аспанға қарап, оның таңғаларлық және тартымды сұлулығына таңданғанды ұнатамыз. Әрине, жұлдыздарға бей-жай қарамайтындардың көбі романтиктер немесе сүйікті адамымен далада жаңа піскен шөптің иісін жұтып, қалың қара беттегі ақ нүктелерді санауды ұнататындар ғана.

Бірақ аспанды жақсы көретіндердің тағы бір санаты бар. Бұл тұлғалар, әдетте, өз көздерімен немесе көзілдірік арқылы емес, аспанның қоймасын тамашалайтын, бірақ аспан денелерінің сұлулығынан ләззат алу үшін арнайы айна телескоптарын пайдаланып қана қоймай, сонымен қатар ғылыми қызметпен айналысатын ғалымдар. қашықтықтарды және адамзат үшін маңызды ақпаратты алу.

Оптикалық аспаптар бірнеше мыңжылдықтар бойы алыс планеталарды зерттеуде адамның ең жақсы көмекшісі болып қана қоймай, күнделікті өмірде өте қажет, өйткені көптеген адамдаросы объектілердің бастапқы ғылыми мақсатын білмей, әртүрлі мақсатта телескоптарды, дүрбілерді және ұлғайтқыштарды пайдалану. Арамызда кім үлкейткіш әйнекпен от жақпаған? Ал төңкерілген дүрбімен кім қарады? Барлығы осылай жасады, бұл линзалар мен үлкейткіш көзілдіріктерге арналған адамдардың өмірлік қажеттілігін тағы бір рет дәлелдейді.

БТА телескопы қыста
БТА телескопы қыста

Бұл не?

Телескоп - немесе, ғылыми түрде, шағылыстырғыш - айна пластинасымен жарық бөлшектерін жинау принципіне негізделген арнайы оптикалық құрылғы. Ең алғашқы айна телескопты атақты ағылшын математигі Исаак Ньютон ойлап тапты.

Иә, одан кейін неше түрлі ақылды адамдар «алыстан көретін құбырдың» нұсқаларын ұсынды. Бірақ бұл Ньютонның тікелей линзасы барлық дерлік қуатты оптикалық құралдар үшін стандарт болды. Әсіресе ғылым мен әскери өнеркәсіпте қолданылатындар үшін. Ағылшын данышпанының дамуы хроматикалық аберрациядан біржола құтылуға мүмкіндік берді - сол кездегі барлық телескоптардың негізгі және ең ыңғайсыз кемшілігі.

Оптикалық құрал ретінде рефлекторлық телескоп шпильканың туысы болып саналады және ұқсас конструкцияға ие, бірақ линзалардың өлшемі мен сапасы бойынша ерекшеленеді.

Оптика тарихы

Адамзаттың көзден алыстағы объектілерді немесе құбылыстарды бақылауға құштарлығы үлкен айна телескоптары пайда болғанға дейін көп уақыт бұрын пайда болды. Линзаның ғылыми саяхаты адам әлемге слюданың бір бөлігі арқылы бірінші рет қараған кезде пайда болды, оны минералды аздап қозғалуы үшін оң жақ бұрышқа еңкейтеді.көкжиекті жақындатыңыз.

телескопы бар обсерватория
телескопы бар обсерватория

Сол уақыттан бері адамзат осындай әсерге жетудің жолдарын шаршамай іздеп келеді. Адамдар белсенді түрде жақтауларды, ұстағыштарды, жылтыратылған слюдаларды ойлап тапты, кварцпен жұмыс істеуге тырысты.

Әйнектің пайда болуымен «бейнені үлкейту құрылғысын» ойлап табу бойынша эксперименттер жалғасты, өйткені әртүрлі ақаулы материал бөліктері әрекетке түсіп, кеңістікті бір немесе басқа жолмен бұрмалады.

Адамзат алғашқы айна телескопты құрастыру үшін көп жылдар қажет болды. Дегенмен, бүкіл оптикалық өнеркәсібі слюданың кішкене бөлігінен басталғанын есте ұстаған жөн.

Адам әйнектің құрамын ашқаннан бері оған осы тамаша заттың алмастырғыштары немесе аналогтары ретінде слюда мен кварц қажет болмай қалды. Адам жасаған алғашқы оптикалық құралдар лупа немесе монокл, яғни темір жақтауға көркем түрде салынған шыны бөлігі сияқты қарапайым конструкциялар болды.

Англия

Математика және физика саласында бұл солтүстік елі өзінің ғылыми даму жолында мыңдаған жылдар болмаса да, ғасырлар бойы бүкіл планетадан дерлік озып келеді. 1668 жылы Ньютонның айна телескопының пайда болуының арқасында бүкіл әлем оптикалық құралдарды пайдаланады. Тұманды альбиондық данышпан тек екі түзу линзаны пайдаланып, «алысты көретін құбыр» туралы көзқарасын ұсынды. Негізгі айна - жарық қабылдағыш, ол қандай да бір жарықтандырудың тікелей сәулелеріне ұшырайды, содан кейін бір ағында жиналған жарық шоғын шағын жалпақ диагональды айнаға жібереді.негізгі фокусқа жақын орналасқан. Бұл бір жақты шыны бөлігінің міндеті - айна шағылыстыратын телескоптың корпусынан тыс жарықты бұру. Бұл жерде окуляр мен оған түскен суреттің екінші диагональды шыныдан шағылысып, әрекеттесуі орын алып, суретке түсіріледі. Кіріктірілген айна түрі құбырдың диаметріне тікелей байланысты - параболалық шыны сыйымдылығы үлкен қаптамаға оңай салынуы мүмкін, ал сфералық шыны кішірек түтікке де сыяды.

Грегори жүйесі

Григорий схемасы
Григорий схемасы

Алайда телескоптың өнертапқышы тек ауырлық күшін ашушы ғана емес деп санауға болады, өйткені объектілерді шыны арқылы көруге болатындығы Ньютон туылғанға дейін көп уақыт бұрын зерттелгендіктен, көптеген жауаптар бар. айна телескопты кім ойлап тапты деген сұрақ

Мысалы, Ньютонның жерлесі Джеймс Грегори 1663 жылы «алысты көретін құбыр» туралы көзқарасын ұсынып, оны бірден үш көзілдірікпен қамтамасыз етті. Ұсынылған нұсқаның схемасын ғалым «Optica Promota» кітабында сипаттаған, онда әйнекті күнделікті өмірде пайдалану туралы басқа да тамаша идеялар бар.

Григорийдің бірінші айна телескопының құрылғысы бір қарағанда өте қарапайым. Ол әр түрлі жарық шоқтарын жинап, оларды біріктіріп, кішірек ойыс эллиптикалық айнаға бағыттайтын ойыс параболалық айнаға негізделген.

Кішкентай айна өз кезегінде жарықты окулярды қорғайтын үлкен әйнектің орталық тесігіне жібереді. Айна телескоптың фокус аралығыГригорий Ньютон моделінен айтарлықтай үлкен, соның арқасында көрушінің көзі алдыңғы үлгідегідей 180 градусқа төңкерілмеген түзу, біркелкі кескінді көреді.

Cassegrain идеясы

Ұқсас жүйені 1672 жылы Лоран Кассегрейн ұсынған. Оның дамуы әртүрлі диаметрлі екі айнаға негізделген. Дегенмен, Лоран барлық дизайнды екі көзілдірік арасындағы жарық сәулелерінің өтуіне дейін азайтып, жарықтың тікелей шағылысымен жұмыс істеуді жөн көрді.

Оның телескопының айрықша ерекшелігі – қосалқы айна негізгіден әлдеқайда үлкен болды. Екі жүз жылдан кейін бұл идеяны атақты кеңестік оптигі Д. Д. Маскутов негізге алады, ол ресейлік оптикалық аспаптар туралы ғылымның іргелі негізін қалады, сонымен қатар телескоптың негізгі үлгісін ойлап табады, ол негіз болады. Кеңес Одағындағы кескіндерді жақындатуға қатысты барлық құралдар үшін.

Ритчи-Кретьен дизайнына ұқсас келесі жүйелер Кассегрейн идеяларының жай ғана толықтырылған және түзетілген нұсқалары болып табылады.

Ньютон схемасы
Ньютон схемасы

Ломоносовтың жаңалығы

Бір ғана ерекшелік - Гершельдің оптикалық теориясы, оны бір кездері тамаша орыс энциклопедисті Михаил Ломоносов айтарлықтай жетілдірді. Идеяның мәні негізгі шыны ойыс айнаға ауыстырылды.

Телескоп не үшін қажет?

Аспан бетін зерттеуге арналған құрылғыларды негізінен астрономдар мен алынған мәліметтерге сүйене отырып, дүниежүзілік қорытынды жасайтын басқа ғалымдар пайдаланатынын бәрі біледі.ғылымның әртүрлі салаларына әсер етеді. География, геодезия, биология, биофизика және басқа да көптеген пәндер астрономияға тәуелді. Тіпті тұрақты ауа райы болжамын жасау мүмкін емес. Күнге қатысты аспан денелерінің орны туралы мәліметтерді дер кезінде алмау.

Аспап айналары
Аспап айналары

Телескоп ғылым үшін және жалпы адамзат үшін маңызды болуы мүмкін әртүрлі нысандар мен құбылыстарды тікелей бақылау үшін қажет. Сипаттамалары айтарлықтай әртүрлі, өлшемдері әртүрлі аспаптар түнгі аспанды қарапайым көру үшін де, алыс тұмандықтар мен галактикалардың құпияларына ену үшін де қолданылады.

Ең үлкен құрылғылар

Қазіргі уақытта жұлдызды аспанды зерттеуге мүмкіндік беретін көптеген түрлі технологиялық құрылғылар бар. Олардың көпшілігі керемет көлемде және үлкен аумақты алып жатыр. Мысалы, Кеңес Одағындағы ең үлкен телескоп БТА ұзақ уақыт бойы әлемдегі ең үлкен телескоп болып саналды, өйткені оның бастапқы айнасының диаметрі алты метрге жетеді!

Кеңестік құрылғы БТА
Кеңестік құрылғы БТА

2005 жылы аспан денелерін одан да үлкен зерттеуші – «Үлкен бинокулярлы телескоп» деп аталатын құрал жасалды. Оның айнасының қатты болуымен, яғни бір шыныдан тұратынымен ерекшеленеді.

Сол жылы Оңтүстік Африка Республикасында «Үлкен Оңтүстік Африка телескопы» орнатылды, оның негізгі айнасы тоқсан бір үлкен бірдей алтыбұрыштан тұратын.

Құрылғы құрылғысы

Оптикалық айна телескопының құрылымы өте қарапайым. Кез келген студент тек бір немесе екі линзасы және қуыс картон түтігі бар ұқсас құрылғыны өз бетінше жасай алады. Әрине, нағыз қуатты құрылғылар шыны мен қағаздан емес, ұқсас принцип бойынша жасалған.

Түтік бөлімі
Түтік бөлімі

Құрылғы жабық жүйе болып табылады, ол қатты қуыс түтікке негізделген, оның екі ұшында әртүрлі типтегі және құрылымдардағы линзалар салынған. Бірінші әйнектің артқы жазықтығы екіншісінің алдыңғы жазықтығымен тураланады, бұл бақылаушыдан алыстағы кескінді үлкейту әсерін береді.

Түтік схемалары
Түтік схемалары

Пікірлер

Жақсы телескопты қалай таңдауға болады? Сатып алушы оны қалай пайдаланатынын нақты білсеңіз, бұл сұраққа жауап беру оңай. Егер адам жұлдызды аспанды жақынырақ көргісі келсе, онда жаңадан бастаушыларға арналған кез келген бюджеттік модель жасайды. Құрылғыны сатып алғысы келетін адам астроном болса, тіпті ол әуесқой болса да, астроном болса, қымбатырақ аналогты сатып алу туралы ойлану керек.

Телескоптың болашақ иесі үшін ғылым мен зерттеу қымбат болса, кәсіби құрылғы қажет екенін мойындаған жөн, бұл өте қымбат. Телескопты таңдауға қатысты нақты кеңестер жоқ, тек оны не үшін таңдағаныңызды нақты түсінуіңіз керек!

Ұсынылған: