Kepler teleskopundakı göz qapağı birləşən lensdir. Kepler teleskopu
Böyük alim Q.Qalileonun yeni kəşflər etmək marağı və istəyi dünyaya gözəl bir ixtira verdi ki, onsuz müasir astronomiyanı təsəvvür etmək mümkün deyil - bu. teleskop. Hollandiyalı alimlərin tədqiqatlarını davam etdirən italyan ixtiraçı teleskopun miqyasında çox qısa müddətdə əhəmiyyətli artıma nail olub - bu, cəmi bir neçə həftə ərzində baş verib.
Qalileonun aşkarlama sahəsi müasir nümunələrə yalnız uzaqdan bənzəyirdi - bu sadə bir qurğuşun çubuq idi, professorun uclarına biconvex və biconcave linzaları yerləşdirdi.
Qalileonun yaradıcılığı ilə əvvəllər mövcud olan spotting skopları arasında mühüm xüsusiyyət və əsas fərq optik linzaların yüksək keyfiyyətli üyüdülməsi nəticəsində əldə edilən yaxşı təsvir keyfiyyəti idi - professor bütün proseslərlə şəxsən məşğul olurdu, incə işi heç kimə etibar etmirdi. Alimin çalışqanlığı və qətiyyəti bəhrəsini verdi, baxmayaraq ki, layiqli nəticə əldə etmək üçün çox əziyyətli iş görülməli idi - 300 linzadan yalnız bir neçə variant lazımi xüsusiyyətlərə və keyfiyyətə malik idi.
Bu günə qədər sağ qalan nümunələr bir çox mütəxəssislər tərəfindən heyran qalır - hətta müasir standartlara görə, optikanın keyfiyyəti əladır və bu, linzaların bir neçə əsrdir mövcud olduğunu nəzərə alır.
Orta əsrlərdə hökm sürən qərəzlərə və mütərəqqi ideyaları "şeytanın hiylələri" hesab etmək meylinə baxmayaraq, aşkarlama sahəsi bütün Avropada layiqli populyarlıq qazandı.
Təkmilləşdirilmiş ixtira Galileonun həyatı boyu ağlasığmaz otuz beş qat artım əldə etməyə imkan verdi. Qalileo öz teleskopunun köməyi ilə çoxlu astronomik kəşflər etdi ki, bu da müasir elmə yol açmağa, bir çox maraqlanan və maraqlanan beyinlərdə tədqiqata həvəs və susuzluq oyatmağa imkan verdi.
Galileo tərəfindən ixtira edilmiş optik sistemin bir sıra çatışmazlıqları var idi - xüsusən də, xromatik aberrasiyaya məruz qaldı, lakin alimlər tərəfindən edilən sonrakı təkmilləşdirmələr bu effekti minimuma endirməyə imkan verdi. Qeyd edək ki, məşhur Paris Rəsədxanasının tikintisi zamanı Qalileonun optik sistemi ilə təchiz edilmiş teleskoplardan istifadə edilib.
Galileonun spyglass və ya spyglass kiçik bir baxış bucağına malikdir - bu, onun əsas çatışmazlığı hesab edilə bilər. Oxşar optik sistem hal-hazırda teatr durbinlərində istifadə olunur ki, bunlar əslində bir-birinə bağlı olan iki leqal dürbündür.
Mərkəzi daxili fokuslama sistemi olan müasir teatr durbinləri adətən 2,5-4x böyütmə təklif edir ki, bu da təkcə teatr tamaşalarını deyil, həm də idman və konsert tədbirlərini müşahidə etmək üçün kifayətdir, ətraflı görməli yerlərlə bağlı görməli yerlərə səyahətlər üçün uyğundur.
Müasir teatr durbinlərinin kiçik ölçüləri və zərif dizaynı onları təkcə rahat optik alətə deyil, həm də orijinal aksesuara çevirir.
Ləkələmə sahəsi çox uzaq obyektləri gözlə görmək üçün nəzərdə tutulmuş optik alətdir. Mikroskop kimi o da obyektiv və göz qapağından ibarətdir; hər ikisi mikroskopdakı kimi mürəkkəb olmasa da, az-çox mürəkkəb optik sistemlərdir; lakin biz onları nazik linzalarla sxematik şəkildə təqdim edəcəyik. Teleskoplarda linza və okulyar elə düzülür ki, linzanın arxa fokusu, demək olar ki, göz qapağının ön fokusu ilə üst-üstə düşsün (şək. 253). Lens arxa fokus müstəvisində sonsuz uzaqda olan obyektin əsl azaldılmış tərs təsvirini yaradır; bu görüntüyə böyüdücü şüşə vasitəsilə olduğu kimi okurun vasitəsilə baxılır. Əgər göz qapağının ön fokusu obyektivin arxa fokusu ilə üst-üstə düşürsə, o zaman uzaq obyektə baxarkən göz qapağından paralel şüaların şüaları çıxır ki, bu da sakit vəziyyətdə (yerləşmədən) normal gözlə müşahidə etmək üçün əlverişlidir ( bax § 114). Ancaq müşahidəçinin görmə qabiliyyəti normaldan bir qədər fərqlidirsə, o zaman göz qapağı "gözlərə uyğun" təyin edilərək hərəkətə gətirilir. Göz qapağını hərəkət etdirərək, teleskop da müşahidəçidən çox da böyük olmayan müxtəlif məsafələrdə yerləşən obyektlərə baxarkən "uşaqlanır".
düyü. 253. Teleskopda linza və okulyarın yeri: arxa fokus. Obyektiv göz qapağının ön fokusu ilə üst-üstə düşür
Teleskopun obyekti həmişə yaxınlaşan sistem olmalıdır, göz qapağı isə ya birləşən və ya ayrılan sistem ola bilər. Toplayıcı (müsbət) göz qapaqları olan ləkə skalası Kepler borusu adlanır (şək. 254, a), bir-birindən ayrılan (mənfi) göz qapağı olan boru Qaliley borusu adlanır (şək. 254, b). Teleskop obyektivi 1, fokus müstəvisində uzaq obyektin həqiqi tərs təsvirini verir. Nöqtədən ayrılan şüalar şüası 2-ci okulyarın üzərinə düşür; bu şüalar okulyarın fokus müstəvisindəki bir nöqtədən gəldiyi üçün ondan əsas oxa bucaq altında oxuyarın ikinci dərəcəli optik oxuna paralel şüa çıxır. Gözə daxil olduqdan sonra bu şüalar onun tor qişasında birləşir və mənbənin real görüntüsünü verir.
düyü. 254. Teleskopda şüaların gedişi: a) Kepler borusu; b) Qaliley borusu
düyü. 255. Dürbün prizma sahəsində şüaların yolu (a) və onun görünüşü (b). Ox istiqamətindəki dəyişiklik şüalar sistemin bir hissəsindən keçdikdən sonra təsvirin “ters çevrilməsini” göstərir.
(Qaliley borusunun (b) vəziyyətində, şəkli qarışdırmamaq üçün göz göstərilmir.) Bucaq - linzaya düşən şüaların ox ilə etdiyi bucaq.
Tez-tez adi teatr durbinlərində istifadə olunan Galileo borusu obyektin birbaşa təsvirini verir, Kepler borusu - tərs. Nəticədə, Kepler borusu yer üzərində müşahidələr üçün xidmət etməlidirsə, o zaman o, dönmə sistemi (əlavə lens və ya prizmalar sistemi) ilə təchiz edilmişdir, nəticədə təsvir düz olur. Belə qurğuya misal olaraq prizma durbinlərini göstərmək olar (şək. 255). Kepler borusunun üstünlüyü ondan ibarətdir ki, o, real aralıq təsvirə malikdir, onun müstəvisində ölçü şkalası, şəkil çəkmək üçün foto lövhə və s. yerləşdirilə bilər.Nəticədə astronomiyada və ölçmə ilə bağlı bütün hallarda , Kepler borusundan istifadə olunur.
Kurs işi
İntizam: Tətbiqi optika
Mövzu haqqında: Kepler borusunun hesablanması
Giriş
Teleskopik optik sistemlər
1 Optik sistemlərin aberrasiyaları
2 Sferik aberasiya
3 Xromatik aberasiya
4 Komatik aberrasiya (koma)
5 Astiqmatizm
6 Şəkil sahəsinin əyriliyi
7 Təhrif (təhrif)
Optik sistemin ölçülü hesablanması
Nəticə
Ədəbiyyat
Proqramlar
Giriş
Teleskoplar göy cisimlərini müşahidə etmək üçün nəzərdə tutulmuş astronomik optik alətlərdir. Teleskoplar göy cisimlərinin vizual, foto, spektral, fotoelektrik müşahidələri üçün müxtəlif şüa qəbuledicilərindən istifadə etməklə istifadə olunur.
Vizual teleskoplarda linza və göz qapaqları var və teleskopik optik sistem deyilən sistemdir: linzaya daxil olan paralel şüaları oxuyardan çıxan paralel şüaya çevirir. Belə bir sistemdə obyektivin arxa fokusu okulyarın ön fokusu ilə üst-üstə düşür. Onun əsas optik xüsusiyyətləri bunlardır: görünən böyütmə Г, bucaq görmə sahəsi 2W, çıxış göz bəbəyinin diametri D, ayırdetmə qabiliyyəti və nüfuzetmə gücü.
Optik sistemin görünən böyüdülməsi cihazın optik sistemi tərəfindən verilən təsvirin müşahidə olunduğu bucağın birbaşa gözlə baxdıqda obyektin bucaq ölçüsünə nisbətidir. Teleskopik sistemin görünən böyüdülməsi:
G \u003d f "haqqında / f" ok \u003d D / D",
burada f "ob və f" ok obyektiv və okulyarın fokus uzunluqlarıdır,
D - giriş diametri,
D" - çıxış göz bəbəyi. Beləliklə, obyektivin fokus məsafəsini artırmaq və ya okulyarın fokus məsafəsini azaltmaqla, böyük böyütmələrə nail olmaq olar. Bununla belə, teleskopun böyüdülməsi nə qədər çox olarsa, onun baxış sahəsi bir o qədər kiçikdir və sistemin optikasının qüsursuzluğu səbəbindən obyekt təsvirlərinin daha çox təhrif edilməsi.
Çıxış göz bəbəyi teleskopdan çıxan işıq şüasının ən kiçik hissəsidir. Müşahidələr zamanı gözün bəbəyi sistemin çıxış bəbəyi ilə birləşir; ona görə də müşahidəçinin göz bəbəyindən böyük olmamalıdır. Əks halda, linza tərəfindən toplanan işığın bir hissəsi gözə girməyəcək və itəcək. Tipik olaraq, giriş göz bəbəyinin diametri (linza çərçivəsi) gözün bəbəyindən çox böyükdür və nöqtə işıq mənbələri, xüsusən də ulduzlar teleskopla baxdıqda daha parlaq görünür. Onların görünən parlaqlığı teleskopun giriş göz bəbəyinin diametrinin kvadratına mütənasibdir. Çılpaq gözlə görünməyən solğun ulduzları böyük bir giriş göz bəbəyi olan teleskopda aydın görmək olar. Teleskopla görünən ulduzların sayı birbaşa gözlə müşahidə ediləndən qat-qat çoxdur.
teleskopun optik aberasiyası astronomik
1. Teleskopik optik sistemlər
1 Optik sistemlərin aberrasiyaları
Optik sistemlərin aberrasiyaları (lat. - sapma) - optik sistemin natamamlığından yaranan təhriflər, təsvir xətaları. Aberrasiyalar, müxtəlif dərəcələrdə, istənilən linzalara, hətta ən bahalılarına da məruz qalır. Hesab olunur ki, lensin fokus uzunluqlarının diapazonu nə qədər böyükdürsə, onun aberrasiyalarının səviyyəsi də bir o qədər yüksəkdir.
Ən çox yayılmış aberrasiya növləri aşağıda verilmişdir.
2 Sferik aberasiya
Əksər linzalar sferik səthi olan linzalardan istifadə etməklə hazırlanır. Belə linzaların istehsalı asandır, lakin linzaların sferik forması kəskin görüntü yaratmaq üçün ideal deyil. Sferik aberasiyanın təsiri kontrastın yumşaldılmasında və "sabun" adlanan detalların bulanmasında özünü göstərir.
Bu necə baş verir? Sferik lensdən keçən paralel işıq şüaları qırılır, linzanın kənarından keçən şüalar linzanın mərkəzindən keçən işıq şüalarına nisbətən lensə daha yaxın bir fokus nöqtəsində birləşir. Başqa sözlə, lensin kənarları mərkəzdən daha qısa bir fokus uzunluğuna malikdir. Aşağıdakı şəkil işıq şüasının sferik lensdən necə keçdiyini və sferik aberrasiyaların hansı səbəbdən meydana gəldiyini aydın şəkildə göstərir.
Optik oxun yaxınlığında (mərkəzə yaxın) linzadan keçən işıq şüaları obyektivdən daha uzaq olan B bölgəsində fokuslanır. Lensin kənar zonalarından keçən işıq şüaları linzaya daha yaxın olan A sahəsində fokuslanır.
3 Xromatik aberasiya
Xromatik aberasiya (CA) lensdən keçən işığın dağılması nəticəsində yaranan bir fenomendir, yəni. bir işıq şüasını onun komponentlərinə parçalamaq. Müxtəlif dalğa uzunluqlu şüalar (müxtəlif rənglər) müxtəlif açılarda sınırlar, buna görə də ağ şüadan göy qurşağı əmələ gəlir.
Xromatik aberrasiyalar təsvirin aydınlığının azalmasına və xüsusilə ziddiyyətli obyektlərdə rəng "saçaqlarının" görünməsinə səbəb olur.
Xromatik aberrasiyalarla mübarizə aparmaq üçün işıq şüalarını dalğalara parçalamayan, aşağı dispersiyaya malik şüşədən hazırlanmış xüsusi apokromatik linzalar istifadə olunur.
1.4 Komatik aberrasiya (koma)
Koma və ya koma aberrasiyası, sferik aberasiya üçün düzəldilmiş linza tərəfindən yaradılan və müəyyən bucaq altında linzanın kənarına daxil olan işıq şüalarının istənilən nöqtəyə deyil, kometaya yaxınlaşmasına səbəb olan təsvirin periferiyasında görünən bir hadisədir. Buna görə də adı.
Kometin forması radial yönümlüdür, quyruğu şəklin mərkəzinə doğru və ya ondan uzaqlaşır. Şəklin kənarlarında yaranan bulanıqlığa koma alovu deyilir. Nöqtəni optik oxun üzərindəki nöqtə kimi dəqiq şəkildə əks etdirən linzalarda belə baş verə bilən koma, optik oxun xaricində yerləşən və linzanın kənarlarından keçən bir nöqtədən gələn işıq şüaları arasındakı sınma fərqi ilə yaranır. lensin mərkəzindən keçən eyni nöqtədən əsas işıq şüası.
Əsas şüanın bucağı artdıqca koma artır və təsvirin kənarlarında kontrastın azalmasına səbəb olur. Müəyyən dərəcədə yaxşılaşma lensi dayandırmaqla əldə edilə bilər. Koma həm də şəklin bulanıq yerlərinin partlamasına və xoşagəlməz effekt yarada bilər.
Müəyyən bir çəkiliş məsafəsində yerləşən obyekt üçün həm sferik aberasiyanın, həm də komanın aradan qaldırılması aplanatizm, bu şəkildə düzəldilmiş obyektiv isə aplanatizm adlanır.
5 Astiqmatizm
Sferik və komatik aberasiya üçün düzəldilmiş obyektiv ilə, optik oxdakı obyekt nöqtəsi şəkildəki nöqtə kimi dəqiq şəkildə əks etdiriləcək, lakin optik oxun kənarındakı obyekt təsvirdə bir nöqtə kimi görünməyəcək, əksinə bir obyekt kimi görünəcək. kölgə və ya xətt. Bu tip aberrasiya astiqmatizm adlanır.
Bu fenomeni təsvirin kənarlarında müşahidə edə bilərsiniz, əgər linzanın fokusunu bir az obyekt nöqtəsinin təsvirin mərkəzindən radial istiqamətə yönəldilmiş bir xətt kimi kəskin şəkildə təsvir olunduğu bir mövqeyə keçirsəniz və yenidən obyekt nöqtəsinin konsentrik dairə istiqamətində yönəldilmiş bir xətt kimi kəskin şəkildə təsvir olunduğu başqa bir mövqeyə diqqət yetirin. (Bu iki fokus mövqeyi arasındakı məsafəyə astiqmatik fərq deyilir.)
Başqa sözlə desək, meridional müstəvidəki işıq şüaları ilə sagittal müstəvidəki işıq şüaları müxtəlif mövqelərdə olduğundan bu iki şüa qrupu eyni nöqtədə birləşmir. Lens meridional müstəvi üçün optimal fokus mövqeyinə təyin edildikdə, sagittal müstəvidə işıq şüaları konsentrik dairə istiqamətində düzülür (bu mövqe meridional fokus adlanır).
Eynilə, lens sagittal müstəvi üçün optimal fokus vəziyyətinə təyin edildikdə, meridional müstəvidə işıq şüaları radial istiqamətə yönəldilmiş bir xətt meydana gətirir (bu mövqe sagittal fokus adlanır).
Bu tip təhrif ilə təsvirdəki obyektlər əyri, yerlərdə bulanıq görünür, düz xətlər əyri görünür və tündləşmə mümkündür. Lens astiqmatizmdən əziyyət çəkirsə, ehtiyat hissələrinə icazə verilir, çünki bu fenomen müalicə edilə bilməz.
6 Şəkil sahəsinin əyriliyi
Bu tip aberrasiya ilə şəkil müstəvisi əyri olur, ona görə də şəklin mərkəzi fokusdadırsa, o zaman şəklin kənarları fokusdan kənardadır və əksinə, kənarlar fokusdadırsa, mərkəz kənardadır. diqqət mərkəzindədir.
1.7 Təhrif (təhrif)
Bu tip aberrasiya düz xətlərin təhrif olunmasında özünü göstərir. Düz xətlər konkav olarsa, təhrif pincushion adlanır, əgər qabarıqdırsa - barrel şəklindədir. Böyütmə linzaları adətən geniş bucaqda barrel təhrifini (minimum böyütmə) və telefotoda (maksimum böyütmə) pinkushion təhrifini yaradır.
2. Optik sistemin ölçülü hesablanması
İlkin məlumatlar:
Lens və göz qapağının fokus uzunluqlarını təyin etmək üçün aşağıdakı sistemi həll edirik:
f'ob + f'ok = L;
f' ob / f' ok =|Г|;
f'ob + f'ok = 255;
f'ob / f'ok =12.
f'ob +f'ob /12=255;
f' ob = 235,3846 mm;
f 'ok \u003d 19,6154 mm;
Giriş şagirdinin diametri D \u003d D'G düsturu ilə hesablanır
D \u003d 2,5 * 12 \u003d 30 mm;
Okuyarın xətti görmə sahəsi düsturla tapılır:
; y' = 235,3846*1,5o; y'=6,163781 mm;
Okuyarın bucaq görmə sahəsi düsturla tapılır:
Prizma sisteminin hesablanması
D 1 -birinci prizmanın giriş üzü;
D 1 \u003d (D + 2y ') / 2;
D 1 \u003d 21,163781 mm;
Birinci prizmanın şüa uzunluğu =*2=21,163781*2=42,327562;
D 2 - ikinci prizmanın giriş üzü (Əlavə 3-dəki düsturun törəməsi);
D 2 \u003d D in * ((D in -2y ') / L) * (f ' ob / 2+);
D 2 \u003d 18,91 mm;
İkinci prizmanın şüalarının uzunluğu =*2=18,91*2=37,82;
Optik sistemi hesablayarkən prizmalar arasındakı məsafə 0,5-2 mm diapazonda seçilir;
Prizmatik sistemi hesablamaq üçün onu havaya çatdırmaq lazımdır.
Prizma şüalarının havaya gedən yolunu azaldaq:
l 01 - birinci prizmanın havaya endirilən uzunluğu
n=1,5688 (şüşə sındırma indeksi BK10)
l 01 \u003d l 1 / n \u003d 26.981 mm
l 02 \u003d l 2 / n \u003d 24,108 mm
± 5 diopter daxilində fokuslanmağı təmin etmək üçün göz qapağının hərəkətinin miqdarının müəyyən edilməsi
əvvəlcə bir diopterin qiymətini hesablamalısınız f 'ok 2 / 1000 \u003d 0.384764 (bir diopterin qiyməti.)
İstədiyiniz fokusa nail olmaq üçün göz qapağının hərəkət etdirilməsi: 
mm
Yansıtıcı üzlərə əks etdirici örtük tətbiq etmək ehtiyacının yoxlanılması:
(ümumi daxili əksetmə şərti hələ pozulmadıqda, ox şüasından icazə verilən sapma bucağı)
(prizmanın giriş üzünə şüaların düşmə bucağının məhdudlaşdırılması, bu zaman əks etdirici örtük tətbiq etməyə ehtiyac yoxdur). Buna görə də: əks etdirən örtük lazım deyil.
Göz qapağının hesablanması:
2ω’ = 34.9 olduğundan, tələb olunan göz qapağı tipi simmetrikdir.
f’ ok =19,6154 mm (hesablanmış fokus uzunluğu);
K p \u003d S ' F / f ' ok \u003d 0,75 (çevirmə əmsalı)
S ' F \u003d K p * f ' tamam
S ’ F =0,75* f’ ok (arxa fokus uzunluğu dəyəri)
Çıxış şagirdinin çıxarılması düsturla müəyyən edilir: S' p = S' F + z' p
z’ p Nyuton düsturu ilə tapılır: z’ p = -f’ ok 2 / z p burada z p – göz qapağının ön fokusundan apertura dayanacağına qədər olan məsafədir. Prizma ilə əhatə edən sistemə malik skoplarda diafraqma diafraqması adətən linza montajıdır. Birinci təxmin olaraq, mənfi işarəli lensin fokus uzunluğuna bərabər olan z p götürə bilərik, buna görə də:
z p = -235,3846 mm
Çıxış şagirdinin çıxarılması aşağıdakılara bərabərdir:
S’ p = 14,71155+1,634618=16,346168 mm Optik sistem komponentlərinin aberasiyasının hesablanması. Aberasiyanın hesablanmasına üç dalğa uzunluğu üçün göz qapağı və prizma aberrasiyalarının hesablanması daxildir. Okulyar aberasiyanın hesablanması: Okulyar aberrasiyaların hesablanması ROSA proqram paketindən istifadə etməklə şüaların əks gedişində aparılır. ox \u003d 0,0243 Prizma sisteminin aberrasiyalarının hesablanması: Yansıtıcı prizmaların aberrasiyaları ekvivalent müstəvi-paralel lövhənin üçüncü dərəcəli aberrasiyaları üçün düsturlardan istifadə etməklə hesablanır. BK10 şüşəsi üçün (n=1,5688). Uzununa sferik aberasiya: δS ' pr \u003d (0,5 * d * (n 2 -1) * günah 2 b) / n 3 b’=arctg(D/2*f’ ob)=3,64627 o d=2D 1 +2D 2 =80,15 mm dS’ pr \u003d 0,061337586 Vəzifə xromatizmi: (S' f - S' c) pr \u003d 0,33054442 Meridian koması: δy "= 3d (n 2 -1) * sin 2 b '* tgω 1 / 2n 3 δy" = -0,001606181 Lens aberasiyasının hesablanması: Uzununa sferik aberasiya δS’ sf: δS’ sf \u003d - (δS ' pr + δS ' tamam) \u003d -0,013231586 Vəzifə xromatizmi: (S’ f - S’ c) rev \u003d δS’ xp = - ((S’ f - S’ c) pr + (S’ f - S’ c) ok) \u003d -0,42673442 Meridian koması: δy' to = δy' ok - δy' pr δy’ - =0,00115+0,001606181=0,002756181 Lensin struktur elementlərinin tərifi. İncə optik sistemin aberrasiyaları üç əsas parametr P, W, C ilə müəyyən edilir. Təxmini formula prof. G.G. Slyusareva P və W əsas parametrlərini birləşdirir: P = P 0 +0,85(W-W 0) İki linzalı yapışdırılmış lensin hesablanması verilmiş P 0 və C dəyərləri ilə eynəklərin müəyyən birləşməsini tapmaq üçün azaldılır. Prof. metoduna görə iki linzalı linzanın hesablanması. G.G. Slyusareva: ) Prizma sisteminin və okulyarın aberrasiyalarını kompensasiya etmək şərtlərindən alınan δS' xp, δS' sf, δy' k. obyektiv aberrasiyalarının qiymətlərinə görə aberrasiya məbləğləri tapılır: S I xp = δS’ xp = -0,42673442 S I \u003d 2 * δS 'sf / (tgb ') 2 S I =6,516521291 S II \u003d 2 * δy - '/(tgb') 2 *tgω SII =172.7915624 ) Cəmlərə əsasən sistem parametrləri tapılır: S I xp / f 'ob S II / f'ob ) P 0 hesablanır: P 0 = P-0,85(W-W 0) ) Qrafik-nomoqrama görə xətt 20-ci xananı kəsir. K8F1 və KF4TF12 eynəklərinin birləşmələrini yoxlayaq: ) Cədvəldən K8F1 üçün göstərilən dəyərə uyğun olan P 0,φ k və Q 0 dəyərləri (uyğun deyil) φk = 2,1845528 KF4TF12 üçün (uyğun) ) P 0 ,φ k və Q 0 tapıldıqdan sonra Q düsturla hesablanır: ) Q tapdıqdan sonra ilk sıfır şüasının a 2 və 3 dəyərləri müəyyən edilir (cisim sonsuzluqda olduğu üçün 1 \u003d 0 və normallaşma şəraitindən 4 \u003d 1): ) a i dəyərləri nazik linzaların əyrilik radiusunu təyin edir: Radius nazik linzalar: ) İncə lensin radiuslarını hesabladıqdan sonra linzaların qalınlıqları aşağıdakı dizayn mülahizələrindən seçilir. Müsbət lensin oxu boyunca qalınlıq d1 L1, L2 oxlarının mütləq qiymətlərinin cəmidir və ən azı 0,05D olmalıdır kənar boyunca qalınlıq. h=D /2 L \u003d h 2 / (2 * r 0) L 1 \u003d 0,58818 2 \u003d -1,326112 d 1 \u003d L 1 -L 2 + 0,05D ) Alınan qalınlıqlara görə hündürlükləri hesablayın: h 1 \u003d f təxminən \u003d 235.3846 h 2 \u003d h 1 -a 2 *d 1 h 2 \u003d 233.9506 h 3 \u003d h 2 -a 3 * d 2 ) Sonlu qalınlıqlı linzaların əyrilik radiusları: r 1 \u003d r 011 \u003d 191.268 r 2 \u003d r 02 * (h 1 / h 2) r 2 \u003d -84.317178 r 3 \u003d r 03 * (h 3 / saat 1) Nəticələrə nəzarət "ROSA" proqramından istifadə edərək kompüterdə hesablama yolu ilə həyata keçirilir: lens aberrasiyasının müqayisəsi
Əldə edilmiş və hesablanmış aberrasiyalar öz qiymətlərinə görə yaxındır. teleskop aberrasiya hizalanması
Planlaşdırma obyektivdən və göz qapağından prizma sisteminə olan məsafənin müəyyən edilməsindən ibarətdir. Obyektiv və okulyar arasındakı məsafə (S' F ' ob + S' F ' ok + Δ) kimi müəyyən edilir. Bu məsafə linza ilə birinci prizma arasındakı məsafənin cəmidir, linzanın fokus məsafəsinin yarısına bərabər, birinci prizmadakı şüa yolu, prizmalar arasındakı məsafə, ikinci prizmadakı şüa yolu, məsafə ikinci prizmanın son səthindən fokus müstəvisinə qədər olan məsafə və bu müstəvidən okulyar olan məsafə. 692+81.15+41.381+14.777=255
Nəticə Astronomik linzalar üçün ayırdetmə teleskopda ayrıca görünən iki ulduz arasındakı ən kiçik bucaq məsafəsi ilə müəyyən edilir. Nəzəri olaraq, gözün ən çox həssas olduğu sarı-yaşıl şüalar üçün vizual teleskopun həlledici gücü (qövs saniyələri ilə) 120/D ifadəsi ilə təxmin edilə bilər, burada D teleskopun giriş göz bəbəyinin diametridir, millimetrlə ifadə edilir. Teleskopun nüfuzetmə gücü yaxşı atmosfer şəraitində bu teleskopla müşahidə edilə bilən ulduzun məhdudlaşdırıcı ulduz böyüklüyüdür. Yerin atmosferi tərəfindən şüaların titrəməsi, udulması və səpilməsi səbəbindən zəif görüntü keyfiyyəti faktiki müşahidə olunan ulduzların maksimum böyüklüyünü azaldır, tor qişada, foto lövhədə və ya teleskopdakı digər radiasiya qəbuledicisində işıq enerjisinin konsentrasiyasını azaldır. Teleskopun giriş göz bəbəyi tərəfindən toplanan işığın miqdarı onun sahəsinə mütənasib olaraq artır; eyni zamanda teleskopun nüfuzetmə gücü də artır. Obyektiv diametri D millimetr olan teleskop üçün vizual müşahidələr üçün ulduz böyüklüklərində ifadə edilən nüfuzetmə gücü düsturla müəyyən edilir: mvis=2.0+5 lgD. Optik sistemdən asılı olaraq teleskoplar linzalı (refraktorlar), güzgülü (reflektorlar) və güzgü-linzalı teleskoplara bölünür. Əgər teleskopik linzalar sistemi müsbət (toplayıcı) obyektiv və mənfi (diffuziya edən) göz qapaqlarına malikdirsə, o zaman Qaliley sistemi adlanır. Kepler teleskopik linza sistemi müsbət obyektiv və müsbət göz qapaqlarına malikdir. Galileo sistemi birbaşa virtual görüntü verir, kiçik bir baxış sahəsinə və kiçik bir parlaqlığa (böyük çıxış şagirdi diametri) malikdir. Dizaynın sadəliyi, sistemin qısa uzunluğu və birbaşa görüntü əldə etmək imkanı onun əsas üstünlükləridir. Amma bu sistemin baxış sahəsi nisbətən kiçikdir və obyektivlə göz qapağı arasında obyektin real təsvirinin olmaması retikuladan istifadə etməyə imkan vermir. Buna görə də, Qaliley sistemi fokus müstəvisində ölçmələr üçün istifadə edilə bilməz. Hazırda o, əsasən yüksək böyütmə və görmə sahəsi tələb olunmayan teatr durbinlərində istifadə olunur. Kepler sistemi obyektin real və tərs şəklini verir. Ancaq göy cisimlərini müşahidə edərkən, sonuncu vəziyyət o qədər də vacib deyil və buna görə də Kepler sistemi teleskoplarda ən çox yayılmışdır. Bu vəziyyətdə teleskop borusunun uzunluğu obyektiv və göz qapağının fokus uzunluqlarının cəminə bərabərdir: L \u003d f "ob + f" təqribən. Kepler sistemi miqyaslı və çarpaz tükləri olan müstəvi-paralel boşqab şəklində retiküllə təchiz oluna bilər. Bu sistem linzaların birbaşa təsvirinə imkan verən prizma sistemi ilə birlikdə geniş şəkildə istifadə olunur. Kepler sistemləri əsasən vizual teleskoplar üçün istifadə olunur. Vizual teleskoplarda radiasiya qəbuledicisi olan gözdən əlavə, səma cisimlərinin təsvirləri foto emulsiyada qeydə alına bilər (belə teleskoplara astroqraf deyilir); fotoçoxaltıcı və elektron-optik çevirici böyük məsafələrdə uzaq ulduzlardan gələn zəif işıq siqnalını dəfələrlə gücləndirməyə imkan verir; görüntülər televiziya teleskop borusuna proyeksiya edilə bilər. Obyektin təsviri də astrospektroqrafiyaya və ya astrofotometrə göndərilə bilər. Teleskop borusunu istədiyiniz səma obyektinə yönəltmək üçün teleskop qurğusu (tripod) istifadə olunur. Boru iki qarşılıqlı perpendikulyar ox ətrafında döndərmək qabiliyyətini təmin edir. Montajın əsası bir ox daşıyır, ikinci ox ətrafında fırlanan teleskop borusu ilə dönə bilər. Kosmosda baltaların istiqamətindən asılı olaraq montajlar bir neçə növə bölünür. Altazimut (və ya üfüqi) montajlarda bir ox şaquli (azimut oxu), digəri (zenit məsafəsi oxu) üfüqidir. Altazimut montajının əsas çatışmazlığı, göy sferasının görünən gündəlik fırlanması səbəbindən hərəkət edən bir göy cismini izləmək üçün teleskopun iki ox ətrafında fırlanması ehtiyacıdır. Altazimut qurğuları bir çox astrometrik alətlərlə təchiz edilmişdir: universal alətlər, tranzit və meridian dairələri. Demək olar ki, bütün müasir böyük teleskoplarda əsas oxun - qütb və ya saatlıq - göy qütbünə yönəldildiyi, ikincisi - meyl oxu - ona perpendikulyar və müstəvidə yerləşdiyi ekvatorial (və ya paralaktik) montaj var. ekvator. Paralaks montajının üstünlüyü ondan ibarətdir ki, ulduzun gündəlik hərəkətini izləmək üçün teleskopu yalnız bir qütb oxu ətrafında fırlatmaq kifayətdir. Ədəbiyyat 1. Rəqəmsal texnologiya. / Ed. E.V. Evreinova. - M.: Radio və rabitə, 2010. - 464 s. Kaqan B.M. Optika. - M.: Enerqoatomizdat, 2009. - 592 s. Skvortsov G.I. Kompyuter mühəndisliyi. - MTUCI M. 2007 - 40 s. Əlavə 1 Fokus uzunluğu 19,615 mm Nisbi apertura 1:8 Baxış bucağı Göz qapağını 1 diopter hərəkət etdirin. 0,4 mm Struktur elementlər
19.615; =14.755;
Eksenel şüa
∆ C ∆ F S´ F -S´ C Əsas şüa
Maye şüanın meridional bölməsi
ω 1 \u003d -1 0 30 ' ω 1 = -1 0 10’30”
Vario Sonnar linzaları olan kameralar üçün dəyişdirilə bilən linzalar 
Giriş əvəzinə yuxarıda verilmiş foto silahdan istifadə edərək buz kəpənəkləri üçün ovun nəticələrinə baxmağı təklif edirəm. Silah göz qapağı kimi Helios-44 obyektivindən və Pentacon 2.8/135 obyektivindən ibarət olan Kepler boru tipli optik qoşqulu Casio QV4000 kamerasıdır. 
Ümumiyyətlə, sabit lensi olan cihazların dəyişdirilə bilən linzaları olan cihazlardan əhəmiyyətli dərəcədə daha az imkanlara malik olduğuna inanılır. Ümumiyyətlə, bu, əlbəttə ki, doğrudur, lakin dəyişdirilə bilən optikaya malik klassik sistemlər ilk baxışdan göründüyü qədər ideal olmaqdan uzaqdır. Və bir az şansla, optikanın (optik əlavələrin) qismən dəyişdirilməsi optikanı tamamilə əvəz etməkdən daha az təsirli olmadığı baş verir. Yeri gəlmişkən, bu yanaşma film kameraları ilə çox məşhurdur. İstənilən fokus uzunluğu ilə daha çox və ya daha az ağrısız dəyişən optika yalnız fokus pərdəsi olan məsafəölçən cihazlar üçün mümkündür, lakin bu vəziyyətdə cihazın əslində nə gördüyü barədə yalnız çox təxmini bir fikrimiz var. Bu problem güzgü qurğularında həll edilir ki, bu da şaxtalı şüşədə tam olaraq hazırda kameraya daxil edilmiş obyektivdən əmələ gələn təsviri görməyə imkan verir. Burada ideal bir vəziyyət olduğu ortaya çıxdı, ancaq telefoto linzalar üçün. Biz SLR kameralarla geniş bucaqlı linzalardan istifadə etməyə başlayan kimi dərhal məlum olur ki, bu linzaların hər birində əlavə linzalar var ki, onların rolu obyektiv və film arasında güzgü yerləşdirmək imkanı verməkdir. Əslində, güzgü yerləşdirmək imkanına cavabdeh olan elementin əvəz oluna bilməyəcəyi və yalnız linzanın ön hissələrinin dəyişəcəyi bir kamera etmək mümkün olardı. İdeoloji cəhətdən oxşar yanaşma kino kameralarının refleks vizörlərində istifadə olunur. Şüaların yolu teleskopik əlavə ilə əsas obyektiv arasında paralel olduğundan, onların arasına 45 dərəcə bucaq altında şüa parçalayan prizma kubu və ya şəffaf lövhə yerləşdirilə bilər. Böyütmə linzalarının iki əsas növündən biri olan böyütmə obyektivi də sabit fokus uzunluğu obyektivini və afokal sistemi birləşdirir. Böyütmə linzalarında fokus uzunluğunun dəyişdirilməsi onun komponentlərinin hərəkət etdirilməsi ilə əldə edilən afokal əlavənin böyüdülməsini dəyişdirməklə həyata keçirilir.
Təəssüf ki, çox yönlülük nadir hallarda yaxşı nəticələrə gətirib çıxarır. Aberrasiyaların az və ya çox uğurlu korreksiyası yalnız sistemin bütün optik elementlərini seçməklə əldə edilir. Hər kəsə Ervin Putsun "" məqaləsinin tərcüməsini oxumağı tövsiyə edirəm. Bütün bunları yalnız vurğulamaq üçün yazdım ki, prinsipcə, bir SLR kameranın linzaları optik əlavələri olan daxili linzalardan heç də yaxşı deyil. Problem ondadır ki, optik əlavələrin dizayneri yalnız öz elementlərinə arxalana bilər və linzanın dizaynına müdaxilə edə bilməz. Buna görə də, əlavə ilə bir linzanın uğurlu işləməsi, uzadılmış arxa iş məsafəsinə malik olsa belə, tamamilə bir dizayner tərəfindən hazırlanmış yaxşı işləyən lensdən daha az yaygındır. Məqbul aberrasiyaları əlavə edən bitmiş optik elementlərin birləşməsi nadirdir, lakin bu baş verir. Tipik olaraq, afokal əlavələr Qaliley ləkələmə sahəsidir. Bununla belə, onlar Kepler borusunun optik sxeminə uyğun olaraq da tikilə bilər.
Kepler borusunun optik quruluşu.
Bu vəziyyətdə tərs bir şəkil alacağıq, bəli, fotoqraflar buna yad deyillər. Bəzi rəqəmsal qurğular ekranda təsviri çevirmək imkanına malikdir. Mən bütün rəqəmsal kameralar üçün belə bir fürsətin olmasını istərdim, çünki rəqəmsal kameralarda təsvirin fırlanması üçün optik sistemi hasarlamaq israfçı görünür. Bununla belə, ekrana 45 dərəcə bucaq altında bərkidilmiş güzgüdən ən sadə sistemi bir neçə dəqiqəyə qurmaq olar.
Beləliklə, mən 7-21 mm fokus uzunluğu ilə bu gün ən çox yayılmış rəqəmsal kamera obyektivləri ilə birlikdə istifadə edilə bilən standart optik elementlərin birləşməsini tapmağı bacardım. Sony bu lensi Vario Sonnar adlandırır, dizaynda oxşar linzalar Canon (G1, G2), Casio (QV3000, QV3500, QV4000), Epson PC 3000Z, Toshiba PDR-M70, Sony (S70, S75, S85) kameralarında quraşdırılıb. Əldə etdiyim Kepler borusu yaxşı nəticələr göstərir və dizaynınızda müxtəlif dəyişdirilə bilən linzalardan istifadə etməyə imkan verir. Sistem standart obyektiv maksimum fokus uzunluğu 21 mm olduqda və teleskopun göz qapağı kimi ona Yupiter-3 və ya Helios-44 linzaları, daha sonra uzatma körükləri və ixtiyari obyektiv qoşulduqda işləmək üçün nəzərdə tutulmuşdur. 50 mm-dən çox fokus uzunluğu quraşdırılmışdır.
Teleskopik sistemin göz qapaqları kimi istifadə olunan linzaların optik sxemləri.
Bəxt onda idi ki, əgər Yupiter-3 obyektivini giriş göz bəbəyini aparatın obyektivinə, çıxış göz bəbəyini isə körüklərə yerləşdirsəniz, çərçivənin kənarlarındakı aberrasiyalar çox mülayim olur. Əgər obyektiv olaraq Pentacon 135 obyektivindən, oküler kimi isə Yupiter 3 obyektivindən istifadə etsək, o zaman göz ilə, okulyarı necə çevirsək də, şəkil əslində dəyişmir, 2,5x böyüdücü bir boruya sahibik. Əgər göz əvəzinə aparatın obyektivindən istifadə etsək, o zaman şəkil kəskin şəkildə dəyişir və giriş şagirdi tərəfindən kamera obyektivinə çevrilən Yupiter-3 obyektivindən istifadəyə üstünlük verilir. 
Casio QV3000 + Yupiter-3 + Pentacon 135
Yupiter-3-dən bir göz qapağı kimi, Helios-44-dən isə obyektiv kimi istifadə etsəniz və ya iki Helios-44 linzadan ibarət bir sistem təşkil etsəniz, nəticədə yaranan sistemin fokus uzunluğu əslində dəyişmir, lakin xəz uzanmasından istifadə edərək, biz demək olar ki, istənilən məsafədən atəş edə bilir.
Şəkil Casio QV4000 kamerası və iki Helios-44 obyektivindən ibarət sistem tərəfindən çəkilmiş poçt markasıdır. Kamera obyektivinin diyaframı 1:8. Çərçivədəki şəklin ölçüsü 31 mm-dir. Çərçivənin mərkəzinə və küncünə uyğun olan fraqmentlər göstərilir. Ən kənarında, təsvir keyfiyyəti qətnamədə kəskin şəkildə pisləşir və işıqlandırma azalır. Belə bir sxemdən istifadə edərkən, çərçivə sahəsinin təxminən 3/4 hissəsini tutan təsvirin bir hissəsini istifadə etmək mantiqidir. 4 meqapikseldən 3 meqapikseldən, 3 meqapikseldən isə 2,3 təşkil edirik - və hər şey çox gözəldir 
Əgər uzun fokuslu linzalardan istifadə etsək, onda sistemin böyüdülməsi okulyarın və linzanın fokus uzunluqlarının nisbətinə bərabər olacaq və Yupiter-3-ün fokus məsafəsinin 50 mm olduğunu nəzərə alsaq, asanlıqla bir şəkil yarada bilərik. fokus uzunluğunun 3 qat artması ilə nozzle. Belə bir sistemin əlverişsizliyi çərçivənin künclərinin vinyetidir. Sahə marjası olduqca kiçik olduğundan, boru lensinin hər hansı bir aperturası, çərçivənin mərkəzində yerləşən bir dairədə yazılmış bir təsviri görməyimizə səbəb olur. Üstəlik, bu çərçivənin mərkəzində yaxşıdır, lakin onun da mərkəzdə olmadığı ortaya çıxa bilər, bu sistemin kifayət qədər mexaniki sərtliyə sahib olmadığını və öz çəkisi altında lensin optikdən dəyişdiyini göstərir. ox. Orta formatlı kameralar və böyüdücülər üçün linzalar istifadə edildikdə, çərçivə vinyeti daha az nəzərə çarpır. Bu parametrdə ən yaxşı nəticələri kameradan Ortagoz f=135 mm obyektiv sistemi göstərmişdir. 
Okulyar - Yupiter-3, obyektiv - Ortagöz f=135 mm,
Ancaq bu vəziyyətdə sistemin uyğunlaşdırılması üçün tələblər çox, çox sərtdir. Sistemin ən kiçik yerdəyişməsi künclərdən birinin vinyetləşməsinə səbəb olacaqdır. Sisteminizin nə qədər uyğunlaşdırıldığını yoxlamaq üçün Ortagöz obyektivinin aperturasını bağlaya və dairənin nə qədər mərkəzləşdiyini görə bilərsiniz. Çəkiliş həmişə obyektiv və okulyarın diyaframı tam açıq vəziyyətdə aparılır və diyaframa kameranın daxili obyektivinin diyaframı tərəfindən idarə olunur. Əksər hallarda fokuslanma körüklərin uzunluğunu dəyişdirməklə həyata keçirilir. Teleskopik sistemdə istifadə olunan linzaların öz hərəkətləri varsa, onları fırlatmaqla dəqiq fokuslama əldə edilir. Və nəhayət, əlavə fokuslama kamera obyektivini hərəkət etdirərək edilə bilər. Yaxşı işıqda, hətta avtofokus sistemi də işləyir. Yaranan sistemin fokus məsafəsi portret fotoqrafiya üçün çox böyükdür, lakin üz çəkilişinin bir parçası keyfiyyəti qiymətləndirmək üçün olduqca uyğundur. 
Sonsuzluğa diqqət yetirmədən obyektiv işini qiymətləndirmək mümkün deyil və hava açıq şəkildə belə şəkillərə kömək etməsə də, onları da gətirirəm.
Okülerdən daha qısa fokus uzunluğuna malik bir linza qoya bilərsiniz və belə olur. Bununla belə, bu praktik tətbiq üsulundan daha çox maraq doğurur.
Xüsusi quraşdırma tətbiqi haqqında bir neçə söz
Optik elementlərin kameraya qoşulması üçün yuxarıda göstərilən üsullar hərəkət üçün bələdçi deyil, əks etdirmək üçün məlumatdır. Casio QV4000 və QV3500 kameraları ilə işləyərkən, 58 mm saplı yerli LU-35A adapter halqasından istifadə etmək və sonra bütün digər optik elementləri ona əlavə etmək təklif olunur. Casio QV 3000 ilə işləyərkən mən Casio QV-3000 Kameranın Təkmilləşdirilməsi məqaləsində təsvir olunan 46 mm yivli qoşma dizaynından istifadə etdim. Helios-44 lensini quraşdırmaq üçün quyruq hissəsinə 49 mm saplı işıq filtrləri üçün boş bir çərçivə qoyuldu və M42 ipi olan bir qoz ilə sıxıldı. Mən qozu adapter uzadılması halqasının bir hissəsini kəsərək aldım. Sonra, M49-dan M59-a qədər olan Jolos adapter sarma halqasından istifadə etdim. Digər tərəfdən, M49 × 0.75-M42 × 1 makro fotoqrafiya üçün bir sarğı halqası linzaya vidalanmış, sonra M42 qolu, həmçinin kəsilmiş uzadılmış üzükdən hazırlanmışdır, sonra M42 ipli standart körüklər və linzalar. M42 yivləri olan çoxlu adapter üzükləri var. Mən B və ya C montajı üçün adapter üzüklərindən və ya M39 sapı üçün adapter üzüklərindən istifadə etdim. Yupiter-3 linzasını göz qapağı kimi quraşdırmaq üçün M40.5 ipindən M49 mm-ə qədər adapter genişləndirici üzük filtr üçün ipə vidalanmış, sonra M49-dan M58-ə qədər Jolos sarma halqasından istifadə edilmişdir və sonra bu sistem cihaza əlavə olunur. Lensin digər tərəfində M39 ipi olan bir mufta, sonra M39-dan M42-ə qədər adapter halqası, sonra Helios-44 lensi olan sistemə bənzər şəkildə vidalanmışdır.
Yaranan optik sistemlərin sınaq nəticələri ayrıca faylda yerləşdirilir. O, sınaqdan keçirilmiş optik sistemlərin fotoşəkillərini və çərçivənin küncündə mərkəzdə yerləşən dünyanın snapshotlarını ehtiva edir. Burada sınanmış dizaynlar üçün çərçivənin mərkəzində və küncündə yalnız maksimum ayırdetmə dəyərlərinin yekun cədvəlini verirəm. Qətnamə vuruş/piksellə ifadə edilir. Qara və ağ xətlər - 2 vuruş.
Nəticə
Sxem istənilən məsafədə işləmək üçün uyğundur, lakin nəticələr makro fotoqrafiya üçün xüsusilə təsir edicidir, çünki sistemdə körüklərin olması yaxınlıqdakı obyektlərə fokuslanmağı asanlaşdırır. Baxmayaraq ki, bəzi birləşmələrdə Yupiter-3 daha yüksək ayırdetmə qabiliyyəti verir, lakin Helios-44-dən daha böyükdür, vinyetləmə onu dəyişdirilə bilən linzalar sistemi üçün daimi gözlük kimi daha az cəlbedici edir.
İstərdim ki, kameralar üçün hər cür üzük və aksessuarlar istehsal edən şirkətlərə M42 saplı mufta və adapter üzükləri M42 sapından filtr ipinə, filtr üçün M42 daxili və xarici ipli mufta istehsal etsinlər.
İnanıram ki, hansısa optik fabrik rəqəmsal kameralar və ixtiyari linzalarla istifadə üçün teleskopik sistemin ixtisaslaşdırılmış göz qapağı hazırlayırsa, onda belə bir məhsula müəyyən tələbat olacaq. Təbii ki, belə bir optik dizayn kameraya əlavə etmək üçün bir adapter halqası və mövcud linzalar üçün bir ip və ya montaj ilə təchiz olunmalıdır;
Əslində, hamısı budur. Etdiklərimi göstərdim və bu keyfiyyətin sizə yaraşıb-yaramadığını özünüz qiymətləndirin. Və daha da. Bir uğurlu birləşmə olduğu üçün, yəqin ki, başqaları da var. Bax, bəlkə şanslısan.
16.12.2009 21:55 | V. G. Surdin , N. L. Vasilyeva
Bu günlərdə biz kainatın qapısını bəşəriyyət üçün açan ən sadə və səmərəli elmi alət olan optik teleskopun yaradılmasının 400 illiyini qeyd edirik. İlk teleskopları yaratmaq şərəfi haqlı olaraq Galileoya məxsusdur.
Bildiyiniz kimi, Galileo Galilei 1609-cu ilin ortalarında Hollandiyada naviqasiya ehtiyacları üçün teleskop icad edildiyini öyrəndikdən sonra linzalarla təcrübə aparmağa başladı. 1608-ci ildə, ehtimal ki, Hollandiyalı optiklər Hans Lippershey, Jacob Metius və Zacharias Jansen tərəfindən müstəqil olaraq hazırlanmışdır. Cəmi altı ay ərzində Qalileo bu ixtiranı əhəmiyyətli dərəcədə təkmilləşdirməyə, onun prinsipi əsasında güclü astronomik alət yaratmağa və bir sıra heyrətamiz kəşflər etməyə nail oldu.
Galileonun teleskopu təkmilləşdirməkdə uğuru təsadüfi sayıla bilməz. İtalyan şüşə ustaları o vaxta qədər hərtərəfli məşhurlaşmışdılar: 13-cü əsrdə. eynək icad etdilər. Və nəzəri optikanın ən yaxşı olduğu İtaliyada idi. Leonardo da Vinçinin əsərləri ilə o, həndəsə bölməsindən praktik elmə çevrildi. 15-ci əsrin sonunda o yazırdı: “Ayı böyük görmək üçün gözləriniz üçün eynək düzəldin”. Ola bilsin ki, bunun üçün birbaşa sübut olmasa da, Leonardo teleskopik sistem tətbiq etməyi bacarıb.
Optika üzrə orijinal tədqiqatlar 16-cı əsrin ortalarında aparılmışdır. İtalyan Françesko Mavrolik (1494-1575). Onun həmyerlisi Covanni Battista de la Porta (1535-1615) optikaya iki möhtəşəm əsər həsr etmişdir: “Təbii sehr” və “Refraksiya haqqında”. Sonuncuda o, hətta teleskopun optik sxemini verir və kiçik cisimləri böyük məsafədən görə bildiyini iddia edir. 1609-cu ildə o, teleskopun ixtirasındakı prioriteti müdafiə etməyə çalışır, lakin bunun üçün faktiki sübut kifayət deyildi. Nə olursa olsun, Qalileonun bu sahədəki işi yaxşı hazırlanmış zəmində başladı. Ancaq Qalileonun sələflərinə hörmətlə yanaşaraq, məzəli oyuncaqdan işləyə bilən astronomik alət hazırladığını xatırlayaq.
Galileo öz təcrübələrinə obyektiv kimi müsbət linza və göz qapağı kimi mənfi linzaların sadə birləşməsi ilə başladı və üçqat böyüdü. İndi bu dizayn teatr durbinləri adlanır. Bu eynəkdən sonra ən məşhur optik cihazdır. Təbii ki, müasir teatr durbinlərində obyektiv və gözlük kimi yüksək keyfiyyətli örtüklü, bəzən hətta mürəkkəb, bir neçə eynəkdən ibarət linzalardan istifadə olunur. Onlar geniş baxış sahəsi və əla görüntü keyfiyyəti verir. Galileo həm obyektiv, həm də okulyar üçün sadə linzalardan istifadə edirdi. Onun teleskopları ən güclü xromatik və sferik aberrasiyalardan əziyyət çəkirdi, yəni. müxtəlif rənglərdə kənarları bulanıq və diqqətdən kənar bir şəkil verdi.
Bununla belə, Qalileo holland ustaları kimi “teatr durbinində” dayanmadı, linzalarla təcrübələrini davam etdirdi və 1610-cu ilin yanvarına qədər 20-33 dəfə böyüdülən bir neçə alət yaratdı. Məhz onların köməyi ilə o, əlamətdar kəşflərini etdi: Yupiterin peyklərini, Ayda dağları və kraterləri, Süd Yolunda saysız-hesabsız ulduzları və s. kəşf etdi. Artıq 1610-cu il martın ortalarında Venesiyada latın dilində, 550 nüsxə Galileonun "Ulduzlu Elçi" əsəri nəşr olundu, burada teleskopik astronomiyanın bu ilk kəşfləri təsvir edildi. 1610-cu ilin sentyabrında alim Veneranın fazalarını kəşf edir, noyabrda isə kəşfinin əsl mənasını dərk etməsə də, Saturn yaxınlığında halqanın əlamətlərini aşkar edir (“Mən ən yüksək planeti üçlükdə müşahidə etmişəm” – o yazır. anagram, kəşfin prioritetini təmin etməyə çalışır). Bəlkə də sonrakı əsrlərin heç bir teleskopu Galileonun ilk teleskopu kimi elmə belə bir töhfə vermədi.
Bununla belə, eynək eynəklərindən teleskoplar yığmağa cəhd edən astronomiya həvəskarları çox vaxt dizaynlarının “müşahidə imkanları” baxımından Qalileonun əl işi teleskopundan açıq-aydın aşağı olan aşağı imkanlarına təəccüblənirlər. Çox vaxt müasir "Qaliley" hətta Yupiterin peyklərini, Veneranın fazalarını qeyd edə bilmir.
Florensiyada Elm Tarixi Muzeyində (məşhur Uffizi Şəkil Qalereyasının yanında) Qaliley tərəfindən tikilmiş ilk teleskoplardan ikisi var. Üçüncü teleskopun da qırıq obyektivi var. Bu lens Galileo tərəfindən 1609-1610-cu illərdə bir çox müşahidələr üçün istifadə edilmişdir. və onun tərəfindən Böyük Hersoq II Ferdinanda təqdim edildi. Daha sonra obyektiv təsadüfən qırıldı. Qalileonun ölümündən sonra (1642) bu obyektiv Şahzadə Leopold Mediçi tərəfindən saxlandı və ölümündən sonra (1675) Uffizi Qalereyasında Mediçi kolleksiyasına əlavə edildi. 1793-cü ildə kolleksiya Elm Tarixi Muzeyinə təhvil verildi.
Oymaçı Vittorio Krosten tərəfindən Qaliley obyektivləri üçün hazırlanmış dekorativ fiqurlu fil sümüyü çərçivəsi çox maraqlıdır. Zəngin və qəribə çiçək ornamentləri elmi alətlərin təsvirləri ilə səpələnmişdir; bir neçə latın yazısı naxışa üzvi şəkildə daxil edilmişdir. Yuxarıda "MEDICEA SIDERA" ("Medici Ulduzları") yazısı olan, indi itirilmiş lent var idi. Kompozisiyanın mərkəzi hissəsini "CLARA DEUM SOBOLES MAGNUM IOVIS INCREMENTUM" ("Şöhrətli [gənc] tanrılar nəsli, Yupiterin böyük nəsli") mətni ilə əhatə olunmuş 4 peykinin orbitləri ilə Yupiterin təsviri ilə taclanır. . Sol və sağ - Günəş və Ayın alleqorik üzləri. Obyektivin ətrafına çələng bağlayan lentin üzərindəki yazı belədir: “HIC ET PRIMUS RETEXIT MACULAS PHEBI ET IOVIS ASTRA” (“O, həm Fibusun (yəni Günəşin) ləkələrini, həm də Yupiterin ulduzlarını ilk kəşf edən olub”). Mətnin altındakı kartuşda: "COELUM LINCEAE GALILEI MENTI APERTUM VITREA PRIMA HAC MOLE NON DUM VISA OSTENDIT SYDERA MEDICEA IURE AB INVENTORE DICTA SAPIENS NEMPE DOMINATUR ET ASTRIS" hələ də aşkar edilmiş qaydalar tərəfindən indiyədək aşkar edilmiş qaydalar tərəfindən aşkar edilmişdir. Ulduzlar.
Eksponat haqqında məlumatı Elm Tarixi Muzeyinin internet saytından əldə etmək olar: keçid №100101; istinad № 404001.
20-ci əsrin əvvəllərində Florensiya Muzeyində saxlanılan Qalileonun teleskopları öyrənildi (cədvələ bax). Onlarla hətta astronomik müşahidələr də aparılıb.
Qaliley teleskoplarının ilk məqsədləri və göz qapaqlarının optik xüsusiyyətləri (ölçüləri mm)
Məlum oldu ki, birinci borunun təsvir ölçüsü 20" və baxış sahəsi 15" idi. İkincisi, müvafiq olaraq, 10 "və 15". Birinci boruda artım 14 dəfə, ikincisində isə 20 dəfə artıb. İlk iki borudan olan göz qapaqları ilə üçüncü borunun sınmış lensi 18 və 35 dəfə böyüdəcək. Beləliklə, Qalileo belə qüsursuz alətlərlə heyrətamiz kəşflərini edə bilərdimi?
tarixi eksperiment
İngilis Stiven Rinqvud bu sualı verdi və cavabı tapmaq üçün ən yaxşı Qaliley teleskopunun dəqiq surətini yaratdı (Ringwood SD A Galilean telescope // The Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society, 1994, vol. 35, 1, səh. 43-50). 1992-ci ilin oktyabrında Steve Ringwood Galileonun üçüncü teleskopunun dizaynını yenidən yaratdı və bir il ərzində onunla hər cür müşahidələr apardı. Onun teleskopunun obyektivinin diametri 58 mm və fokus məsafəsi 1650 mm idi. Galileo kimi, Ringwood nüfuz gücündə nisbətən kiçik itki ilə daha yaxşı görüntü keyfiyyəti əldə etmək üçün lensini D = 38 mm diametrli diametrə qədər dayandırdı. Okuyar fokus uzunluğu -50 mm olan mənfi lens idi və 33 dəfə böyüdü. Teleskopun bu dizaynında göz qapağı obyektiv fokus müstəvisinin qarşısında yerləşdirildiyi üçün borunun ümumi uzunluğu 1440 mm-dir.
Ringwood Galileo teleskopunun ən böyük çatışmazlığını onun kiçik görmə sahəsi hesab edir - cəmi 10 "yaxud Ay diskinin üçdə biri. Üstəlik, görüntü sahəsinin kənarında görüntü keyfiyyəti çox aşağıdır. Sadə istifadə Lensin ayırdetmə qabiliyyətinin difraksiya həddini təsvir edən Rayleigh meyarı, 3,5-4,0"-də keyfiyyətli şəkillər gözləmək olardı. Bununla belə, xromatik aberasiya onu 10-20"-ə qədər azaldıb. Teleskopun nüfuzetmə gücü, sadə düsturla (2+5lg) hesablanıb. D), təxminən +9,9 m gözlənilirdi. Lakin reallıqda +8 m-dən daha zəif ulduzları aşkar etmək mümkün deyildi.
Ayı müşahidə edərkən teleskop yaxşı çıxış etdi. Qalileonun ilk Ay xəritələrində çəkdiyindən daha çox təfərrüatları görə bildi. "Bəlkə Qalileo əhəmiyyətsiz bir rəssam idi, yoxsa Ayın səthinin təfərrüatları onu çox maraqlandırmırdı?" Ringwood möcüzələri. Və ya bəlkə Galileonun teleskoplar hazırlamaq və onlarla müşahidə etmək təcrübəsi hələ də kifayət qədər böyük deyildi? Bunun səbəb olduğunu düşünürük. Galileonun öz əlləri ilə cilalanmış eynəklərin keyfiyyəti müasir linzalarla rəqabət apara bilməzdi. Və təbii ki, Galileo teleskopla baxmağı dərhal öyrənmədi: vizual müşahidələr xeyli təcrübə tələb edir.
Yeri gəlmişkən, niyə ilk aşkarlama aparatlarının yaradıcıları - hollandlar astronomik kəşflər etmədilər? Teatr durbinləri (2,5-3,5 dəfə böyüdücü) və sahə eynəkləri ilə (7-8 dəfə böyüdücü) müşahidələr apardıqda, onların imkanları arasında uçurumun olduğunu görəcəksiniz. Müasir yüksək keyfiyyətli 3x durbin (bir gözlə müşahidə edərkən!) Ayın ən böyük kraterlərini çətinliklə hiss etməyə imkan verir; aydındır ki, eyni böyüdücü, lakin keyfiyyəti aşağı olan holland borusu belə edə bilməzdi. Qalileonun ilk teleskopları ilə təxminən eyni imkanları verən sahə durbinləri, çoxlu kraterləri olan Ayı bütün əzəməti ilə bizə göstərir. Hollandiya borusunu təkmilləşdirərək, bir neçə dəfə daha yüksək böyütməyə nail olan Galileo "kəşflər astanasını" aşdı. O vaxtdan bəri eksperimental elmdə bu prinsip pozulmadı: cihazın aparıcı parametrini bir neçə dəfə təkmilləşdirməyi bacarsanız, mütləq bir kəşf edəcəksiniz.
Bu günə qədər Qalileonun ən diqqətəlayiq kəşfi Yupiterin dörd peykinin və planetin özünün diskinin kəşfi idi. Gözlənilənlərin əksinə olaraq, teleskopun keyfiyyətinin aşağı olması Yupiter peyk sisteminin müşahidələrinə o qədər də mane olmadı. Rinqvud dörd peykin hamısını aydın şəkildə gördü və Qalileo kimi hər gecə onların planetə nisbətən hərəkətini qeyd edə bildi. Düzdür, planetin və peykin şəklini eyni vaxtda yaxşı fokuslamaq həmişə mümkün deyildi: linzanın xromatik aberrasiyası çox narahat idi.
Yupiterin özünə gəldikdə isə, Qalileo kimi Rinqvud da planetin diskində heç bir detal aşkar edə bilmədi. Ekvator boyunca Yupiteri kəsən zəif təzadlı enlik zolaqları aberrasiya nəticəsində tamamilə yuyuldu.
Rinqvud Saturnu müşahidə edərkən çox maraqlı nəticə əldə edib. Qalileo kimi, 33 dəfə böyüdüldükdə, o, planetin kənarlarında yalnız zəif şişkinlikləri ("Galileonun yazdığı kimi sirli əlavələr") gördü, böyük italyan, əlbəttə ki, üzük kimi şərh edə bilmədi. Bununla belə, Ringwood tərəfindən aparılan sonrakı təcrübələr göstərdi ki, digər yüksək böyüdücü göz qapaqlarından istifadə edərkən halqanın daha aydın xüsusiyyətlərini hələ də görmək olar. Əgər Qaliley bunu vaxtında etsəydi, Saturnun halqalarının kəşfi təxminən yarım əsr əvvəl baş vermiş və Huygensə aid olmayacaqdı (1656).
Bununla belə, Veneranın müşahidələri Qalileonun tez bir zamanda bacarıqlı astronom olduğunu sübut etdi. Məlum oldu ki, Veneranın fazaları ən böyük uzanmada görünmür, çünki onun bucaq ölçüsü çox kiçikdir. Və yalnız Venera Yerə yaxınlaşdıqda və 0,25 fazada bucaq diametri 45 "-ə çatdıqda, onun aypara forması nəzərə çarpırdı. O zaman onun Günəşdən bucaq məsafəsi o qədər də böyük deyildi və müşahidələr çətin idi.
Ringwood-un tarixi araşdırmalarında ən maraqlı şey, bəlkə də, Qalileonun Günəşlə bağlı müşahidələri ilə bağlı köhnə yanlış təsəvvürün ifşası idi. İndiyədək ümumi qəbul edilmişdi ki, Günəşi Qaliley teleskopu ilə onun görüntüsünü ekrana proyeksiya etməklə müşahidə etmək mümkün deyil, çünki göz qapağının mənfi linzası obyektin real təsvirini qura bilmir. Yalnız bir az sonra ixtira edilmiş iki müsbət linzadan ibarət Kepler sisteminin teleskopu bunu mümkün etdi. Ehtimal olunurdu ki, Günəşi göz qapağının arxasında yerləşdirilmiş ekranda ilk müşahidə edən alman astronomu Kristof Şeyner (1575-1650) olmuşdur. O, eyni vaxtda və Keplerdən müstəqil olaraq 1613-cü ildə oxşar dizaynlı teleskop yaratdı. Qalileo Günəşi necə müşahidə etdi? Axı günəş ləkələrini kəşf edən o idi. Uzun müddət Qalileonun gündüz işığını göz qapaqları vasitəsilə müşahidə etdiyinə, buludlardan işıq süzgəcləri kimi istifadə etdiyinə və ya üfüqdən aşağı dumanda Günəşi seyr etdiyinə inanırdı. Qalileonun qocalıqda görmə qabiliyyətini itirməsinin qismən Günəşi müşahidə etməsi ilə bağlı olduğuna inanılırdı.
Bununla belə, Rinqvud kəşf etdi ki, hətta Qalileonun teleskopu da günəş ləkələri çox aydın görünən günəş şəklinin ekranda kifayət qədər layiqli proyeksiyasını yarada bilər. Daha sonra Qalileonun məktublarından birində Rinqvud Günəşin görüntüsünü ekrana proyeksiya edərək müşahidələrinin ətraflı təsvirini kəşf etdi. Qəribədir ki, bu hal əvvəllər qeyd olunmayıb.
Düşünürəm ki, hər bir astronomiya həvəskarı bir neçə axşam “Qaliley olmaq” həzzini özündən inkar etməyəcək. Bunun üçün sadəcə olaraq Qaliley teleskopu düzəltmək və böyük italyanların kəşflərini təkrarlamağa çalışmaq lazımdır. Uşaqlıqda bu qeydin müəlliflərindən biri eynək şüşələrindən Kepler boruları düzəldib. Və artıq yetkinlik dövründə o, müqavimət göstərə bilmədi və Galileo teleskopuna bənzər bir alət düzəltdi. İstifadə olunan obyektiv 43 mm diametrli +2 diopter gücünə malik əlavə obyektiv idi və köhnə teatr durbinindən fokus uzunluğu təxminən -45 mm olan bir okulyar götürülmüşdür. Teleskop o qədər də güclü deyildi, cəmi 11 dəfə böyüdü, həm də onun diametri təxminən 50 "kiçik baxış sahəsi var idi və təsvirin keyfiyyəti qeyri-bərabər idi, kənara doğru xeyli pisləşdi. Lakin linza diametri 22 mm-ə qədər açıldıqda şəkillər daha yaxşı oldu və daha da yaxşı oldu - 11 mm-ə qədər Şəkillərin parlaqlığı, əlbəttə ki, azaldı, lakin Ayın müşahidələri bundan faydalandı.
Gözlənildiyi kimi, ağ ekrana proyeksiya edilmiş Günəşə baxarkən, bu teleskop həqiqətən də günəş diskinin görüntüsünü yaratdı. Mənfi göz qapağı lensin ekvivalent fokus uzunluğunu bir neçə dəfə artırdı (telefoto prinsipi). Qalileonun teleskopunu hansı ştativdə quraşdırdığı barədə məlumat olmadığı üçün müəllif boruyu əlində tutaraq müşahidə etmiş, əlləri üçün dayaq olaraq ağac gövdəsindən, hasardan və ya açıq pəncərə çərçivəsindən istifadə etmişdir. 11x-də bu kifayət idi, lakin 30x-də Galileonun problemləri ola bilərdi.
İlk teleskopu yenidən yaratmaq üçün tarixi təcrübənin uğurlu olduğunu güman edə bilərik. İndi bilirik ki, Qalileonun teleskopu müasir astronomiya baxımından kifayət qədər əlverişsiz və pis alət idi. Bütün göstəricilərə görə o, hətta indiki həvəskar alətlərdən də aşağı idi. Onun yalnız bir üstünlüyü var idi - o, birinci idi və yaradıcısı Qalileo onun alətindən mümkün olan hər şeyi "sıxıb çıxardı". Bunun üçün biz Qalileyi və onun ilk teleskopunu şərəfləndiririk.
Qalileo ol
Bu il 2009-cu il teleskopun anadan olmasının 400 illiyi şərəfinə Beynəlxalq Astronomiya İli elan edilmişdir. Kompüter şəbəkəsində, mövcud olanlarla yanaşı, astronomik obyektlərin heyrətamiz şəkilləri ilə bir çox yeni gözəl saytlar meydana çıxdı.
İnternet saytları nə qədər maraqlı məlumatlarla dolu olsa da, MGA-nın əsas məqsədi hər kəsə həqiqi Kainatı nümayiş etdirmək idi. Buna görə də prioritet layihələr arasında hər kəsin istifadə edə biləcəyi ucuz teleskopların istehsalı var idi. Ən kütləvii "qalileoskop" idi - yüksək peşəkar astronom-optikalar tərəfindən hazırlanmış kiçik refrakter. Bu, Qaliley teleskopunun dəqiq surəti deyil, onun müasir reenkarnasiyasıdır. "Qalileoskop" diametri 50 mm və fokus məsafəsi 500 mm olan iki lensli şüşə akromatik lensə malikdir. 4 lensli plastik göz qapağı 25x, 2x Barlow isə 50x-ə qədər böyüdür. Teleskopun baxış sahəsi 1,5 o (və ya Barlow lensi ilə 0,75 o) təşkil edir. Belə bir vasitə ilə siz Qalileonun bütün kəşflərini asanlıqla "təkrar" edə bilərsiniz.
Halbuki, Galileo özü belə bir teleskopla onları daha da böyüdərdi. Alətin 15-20 dollar qiymət etiketi onu ictimaiyyət üçün həqiqətən əlçatan edir. Maraqlıdır ki, standart pozitiv göz qapağı ilə (hətta Barlow lensi ilə də) “qalileoskop” əslində Kepler borusudur, lakin təkcə Barlow obyektivi ilə göz qapağı kimi istifadə edildikdə, o, 17x Qaliley borusuna çevrilərək adına uyğun yaşayır. Böyük italiyalının kəşflərini belə (orijinal!) konfiqurasiyada təkrarlamaq asan məsələ deyil.
Bu, məktəblər və astronomiyaya yeni başlayanlar üçün uyğun olan çox rahat və kifayət qədər kütləvi vasitədir. Onun qiyməti əvvəlki oxşar imkanlara malik teleskoplardan xeyli aşağıdır. Məktəblərimiz üçün belə alətlərin alınması çox arzuolunan olardı.