|
||
|
|
||
|
В очень далеком прошлом
остались те времена, когда телескоп однозначно представлял собой трубу с двумя стеклами.... 
Линзовые телескопы
Основное назначение телескопов - собрать как можно больше излучения от небесного тела. Это позволяет видеть неяркие объекты. Во вторую очередь телескопы служат для рассматривания объектов под б`ольшим углом или, как говорят, для увеличения. Разрешение мелких деталей √ третье предназначение телескопов. Количество собираемого ими света и доступное разрешение деталей сильно зависит от площади главной детали телескопа - его объектива. Объективы бывают зеркальными и линзовыми.
Все телескопы обладают неприятными особенностями - аберрациями. Аберрации √ это искажения, которые получаются при прохождении света через оптическую систему телескопа. Главные аберрации связаны с неидеальностью объектива. Линзовые телескопы (да и телескопы вообще) грешат несколькими аберрациями. Назовем лишь две из них. Первая связана с тем, что лучи разных длин волн преломляются чуть по-разному. Из-за этого для синих лучей существует один фокус, а для красных √ другой, расположенный дальше от объектива. Лучи других длин волн собираются каждый в своем месте между этими двумя фокусами. В результате мы видим окрашенные в радугу изображения объектов. Такая аберрация называется хроматической. Второй сильной аберрацией является аберрация сферическая. Она связана с тем, что объектив, поверхностью которого является часть сферы, на самом деле, не собирает все лучи в одной точке. Лучи идущие на разных расстояниях от центра объектива собираются в разных точках, из-за чего изображение получается нечетким. Этой аберрации не было бы, если бы объектив имел поверхность параболоида, но такую деталь сложно изготовить. Чтобы уменьшить аберрации изготавливают сложные, вовсе не двухлинзовые системы. Дополнительные части вводятся для исправления аберраций объектива. Давно держащий первенство среди линзовых телескопов - телескоп Йеркской обсерватории с объективом 102 сантиметра диаметром.
Зеркальные телескопы изготавливать легче и дешевле. Именно поэтому их производство в последние десятилетия бурно развивается, в то время как новых крупных линзовых телескопов уже очень давно не делают.
Увеличение телескопаУвеличение телескопа равно отношению фокусных расстояний объектива и окуляра. Если, скажем, фокусное расстояние объектива два метра, а окуляра √ 5 см, то увеличение такого телескопа будет 40 крат. Если поменять окуляр, можно изменить и увеличение. Так астрономы и поступают, ведь не менять же, в самом деле, огромный объектив?! Выходной зрачокИзображение, которое строит для глаза окуляр, может в общем случае быть как больше глазного зрачка, так и меньше. Если изображение больше, то часть света в глаз не попадет, тем самым, телескоп будет использоваться не на все 100%. Это изображение называют выходным зрачком и рассчитывают по формуле: p=D:W, где p √ выходной зрачок, D √ диаметр объектива, а W √ увеличение телескопа с данным окуляром. Если принять размер глазного зрачка равным 5 мм, то легко рассчитать минимальное увеличение, которое разумно использовать с данным объективом телескопа. Получим этот предел для объектива в 15 см: 30 крат. Разрешение телескопов  В
виду того что, свет √ это волна, а волнам свойственно не только преломление,
но и дифракция, никакой даже самый совершенный телескоп не дает изображение
точечной звезды в виде точки. Идеальное изображение звезды выглядит в виде
диска с несколькими концентрическими (с общим центром) кольцами, которые
называют дифракционными. Размером дифракционного диска и ограничивается
разрешение
телескопа. Все, что закрывает собою этот диск, в данный телескоп никак
не увидишь. Угловой
размер дифракционного диска в секундах дуги для данного телескопа определяется
из простого соотношения: r=14/D, где диаметр D объектива измеряется в сантиметрах.
Упомянутый чуть выше пятнадцатисантиметровый телескоп имеет предельное
разрешение чуть меньше секунды. Из формулы следует, что разрешение телескопа
всецело зависит от диаметра его объектива. Вот еще одна причина строительства
как можно более грандиозных телескопов.
Относительное отверстиеОтношение диаметра объектива к его фокусному расстоянию называется относительным отверстием. Этот параметр определяет светосилу телескопа, т. е., грубо говоря, его способность отображать объекты яркими. Объективы с относительным отверстием 1:2 √ 1:6 называют светосильными. Их используют для фотографирования слабых по яркости объектов, таких, как туманности.
Если подсоеденить вместо окуляра фотоаппарат, то изображение, получаемое объективом можно запечатлеть на фотопластине или фотопленке. Фотопластина способна накапливать световое излучение, и в этом ее неоспоримое и важное преимущество перед человеческим глазом. Фотографии с большой выдержкой способны отобразить несравненно больше, чем под силу рассмотреть человеку в тот же самый телескоп. Ну и конечно, фотография останется как документ, к которому неоднократно можно будет впоследствии обратиться. Еще более современным средством являются ПЗС - камеры с полярно-зарядовой связью. Это светочувствительные микросхемы, которые подменяют собой фотопластину и передают накапливаемую информацию на ЭВМ, после чего могут делать новый снимок. Спектры звезд и других объектов исследуются с помощью присоединенных к телескопу спектрографов и спектрометров. Ни один глаз не способен так четко различать цвета и измерять расстояния между линиями в спектре, как это с легкостью делают названные приборы, которые еще и сохранят изображение спектра и его характеристики для последующих исследований.
|
||
 |
Лизы,
так или иначе, всегда используются в телескопе. Но в телескопах-рефракторах
линзой является главная деталь телескопа √ его объектив. Вспомним, что
рефракция √ это преломление. Линзовый объектив преломляет лучи света,
и собирает их в точке, именуемой фокусом объектива.
В этой точке строится изображение объекта изучения. Чтобы его рассмотреть
используют вторую линзу √ окуляр. Она
размещается так, чтобы фокусы окуляра и объектива совпадали. Так как зрение
у людей разное, то окуляр делают подвижным, чтобы было возможно добиться
четкого изображения. Мы это называем настройкой резкости.
У
простых зеркальных телескопов, телескопов-рефлекторов,
объектив - это сферическое зеркало, которое собирает световые лучи и отражает
их с помощью дополнительного зеркала в сторону окуляра - линзы, в фокусе
которой строится изображение. Рефлекс √ это отражение.
