Принцип действия телескопа, Принцип работы и назначение телескопа - Астрономия - mtsonline.ru
Одна из трудностей наблюдения космических объектов в телескоп заключается в том, что они из-за вращения Земли быстро покидают наше поле зрения, поэтому, «догоняя» их, прибор нужно постоянно перенастраивать. Москва, ул. Для охоты и рыбалки. И тогда возникает вопрос: «Зачем нам сплошная решетка антенн? Есть программа-планетарий TheSkyX с базой нескольких тысяч объектов, а также имеется возможность подключиться к компьютеру и управлять прибором через программу NSOL.
Для наблюдений близких земных предметов суммарное расстояние фокусов должно быть увеличено. Меняя окуляры, можно получить различные увеличения при одном и том же объективе. Если линза толще посередине, чем на краях, она называется Собирающей или Положительной , в противном случае — Рассеивающей или Отрицательной.
Прямая, соединяющая центры этих поверхностей, называется Оптической осью линзы.
Если на такую линзу попадают лучи, идущие параллельно оптической оси, они, преломляясь в линзе, собираются в точке оптической оси, называемой Фокусом линзы. Расстояние от центра линзы до её фокуса называют фокусным расстоянием. Чем больше кривизна поверхностей собирающей линзы, тем меньше фокусное расстояние. В фокусе такой линзы всегда получается действительное изображение предмета. В отличие от микроскопа, предметы, наблюдаемые в телескоп, всегда удалены от наблюдателя. Назначение телескопа Телескопы бывают самыми разными — оптические общего астрофизического назначения, коронографы, телескопы для наблюдения искуственных спутников Земли , радиотелескопы, инфракрасные, нейтринные, рентгеновские.
При всем своем многообразии, все телескопы, принимающие электромагнитное излучение, решают две основных задачи. Первая задача телескопа- создать максимально резкое изображение и, при визуальных наблюдениях, увеличить угловые расстояния между объектами звездами, галактиками и т. Вторая задача телескопа — увеличивать угол, под которым наблюдатель видит объект. Способность увеличивать угол характеризуется увеличением телескопа. Оно равно отношению фокусных расстояний объектива и окуляра Принцип работа телескопа Принцип работы телескопа заключается не в увеличении объектов, а в сборе света.
Чем больше у него размер главного светособирающего элемента - линзы или зеркала, тем больше света он собирает. Важно, что именно общее количество собранного света в конечном счете определяет уровень детализации видимого - будь то удаленный ландшафт или кольца Сатурна.
Хотя увеличение, или сила для телескопа тоже важно, оно не имеет решающего значения в достижении уровня детализации.
Типы телескопов Все телескопы подразделяются на три оптических класса. Преломляющие телескопы, или рефракторы , в качестве главного светособирающего элемента используют большую линзу-объектив. Рефракторы всех моделей включают ахроматические двухэлементные объективные линзы - таким образом сокращается или практически устраняется ложный цвет, который влияет на получаемый образ, когда свет проходит через линзу. При создании и установке больших стеклянных линз возникает ряд трудностей; кроме того, толстые линзы поглощают слишком много света.
Самый большой рефрактор в мире, имеющий объектив с линзой диаметром в см, принадлежит Йеркской обсерватории. Все большие астрономические телескопы представляют собой рефлекторы. Рефлекторные телескопы популярны и у любителей, поскольку они не так дороги, как рефракторы.
Их активной частью выступает вогнутое зеркало. На нем собирается свет от звезд или прочих космических объектов, и отражается на окуляр. Главное достоинство устройств данного типа — это полная передача спектра света.
У диоптрических приборов свет пройдя через линзу частично искажается, поэтому фактическое изображение не совсем соответствует реальности. Приборы зеркального типа показывают все детали увеличенного объекта, его цвет, яркость, глубину темных участков. Недостаток зеркальных телескопов в ограниченном обзоре. Они захватывают мало изображения, не позволяя рассмотреть всю картину целиком, как это делают оптические устройства. При этом катоптрические приборы дешевы в изготовлении, поэтому выпускаются в большем количестве, чем все остальные типы телескопов вместе взятые.
Именно их обычно используют любители. В данную группу приборов входят катадиоптрические телескопы. В их основании используются линзы и вогнутое зеркало. Устройства данного типа дают достаточно качественное изображение, при этом обладают большим углом обзора, чем обычные зеркальные телескопы. Все они названы в честь своих изобретателей.
Телескоп Шмидта-Кассегрена имеет в центре кривизны зеркала диафрагму. Такое решение позволяет добиться увеличения поля зрения. При этом исключается сферическое нарушение и отклонение. Приборы, построенные по принципу Максутова-Кассегрена, имеют в районе фокальной плоскости оптическую линзу. Последняя обладает выпуклостью с одной стороны и является плоской на обороте. Это позволяет компенсировать кривизну поля и избежать сферического отклонения.
Приборы этого класса стоят на много порядков выше, чем все предыдущие. Они никак не подходят для любительского наблюдения за космосом в связи со своими габаритами и дороговизной. Эти устройства разработаны исключительно для точных научных исследований.
В их конструкции полностью отсутствуют оптические элементы для фиксации света космических объектов. Эту функцию выполняют огромные антенны, фиксирующие космические сигналы в одной частоте. Диаметр такой антенны может составлять 25 м. Полученные из них данные передаются на компьютерное оборудование, которое превращает сигнал в зрительную картинку.
Обычно антенны радиотелескопов объединены в сеть. При этом они могут располагаться в разных частях мира.
Примером реализации подобных проектов является сеть VBA, работающая с года. Конкретно данная система может воспроизводить изображение любых объектов, яркостная температура которых превышает десять в шестой степени кельвинов. Антенны сети имеют огромное отдаление от базы, самая дальняя от них располагается за км.
Приборы данного типа воспринимают инфракрасное излучение от объектов. По сути, они реагируют на тепло. Благодаря большой чувствительности, устройства фиксируют ИК излучение, которое человеческая кожа даже близко не воспринимает. Инфракрасное излучение отражается в объективе телескопа и проецируется в одну точку. Затем чувствительная часть устройства измеряет тепло, переводит его в зрительные данные, и полученный результат фотографируется для дальнейшего изучения.
Радиотелескоп и инфракрасный телескоп позволяют изучать яркие звезды, в том числе и поверхность Солнца без применения дополнительных защитных систем. Дело в том, что зеркальные, оптические и комбинированные приборы воспринимают именно свет, который в точке фокусировки приводит к сильному разогреву, вызывающему ожог глаз.
Если смотреть на Солнце в телескоп с ти кратным увеличением даже мгновение, то можно ослепнуть полностью или на несколько недель. Если глаз будет оставаться в зоне фокусировки света 20 сек, то он прогорит на половину своего диаметра. Инфракрасные телескопы не могут использоваться в пределах Земной атмосферы.
Им мешает присутствующее излучение от планеты, создающее помехи и влияющее на чувствительность.
