Kuinka tehdä kotitekoinen kaukoputki. DIY-teleskooppi ja kaukoputki

Monet ihmiset, jotka nostavat katseensa tähtitaivaalle, ihailevat ulkoavaruuden houkuttelevaa mysteeriä. Haluan katsoa maailmankaikkeuden loputtomiin avaruuteen. Katso kraattereita kuussa. Saturnuksen renkaat. Paljon sumuja ja tähtikuvioita. Siksi tänään kerron sinulle, kuinka tehdä kaukoputki kotona.

Ensin sinun on päätettävä, mikä lisäys vaaditaan. Tosiasia on, että mitä suurempi tämä arvo, sitä pidempi itse kaukoputki on. 50-kertaisella suurennuksella pituus on 1 metri ja 100-kertaisella suurennuksella 2 metriä. Toisin sanoen kaukoputken pituus on suoraan verrannollinen monikertaisuuteen.

Oletetaan, että se on 50x kaukoputki. Seuraavaksi sinun on ostettava kaksi linssiä mistä tahansa optiikkasalongista (tai markkinoilta). Yksi okulaarille (+2)-(+5) dioptria. Toinen on linssin (+1) diopteria varten (100x kaukoputkessa vaaditaan (+0,5) diopteria).

Sitten, ottaen huomioon linssien halkaisijat, on tarpeen tehdä putki tai pikemminkin kaksi putkea - toisen tulee sopia tiukasti toiseen. Lisäksi tuloksena olevan rakenteen pituuden (laajennetussa tilassa) tulisi olla yhtä suuri kuin linssin polttoväli. Meidän tapauksessamme 1 metri (linssille (+1) diopteria).

Kuinka tehdä putkia? Tätä varten sinun on kelattava useita kerroksia paperia sopivan halkaisijan omaavalle kehykselle ja voideltava ne epoksihartsilla (voit käyttää muuta liimaa, mutta viimeiset kerrokset ovat parempia epoksilla vahvistamiseen). Voit käyttää tapetin jäänteitä, jotka ovat tyhjäkäynnillä asunnon korjauksen jälkeen. Voit kokeilla lasikuitua, niin se on vakavampi malli.

Seuraavaksi upotamme objektiivin linssin (+1) diopterin ulkoputkeen ja diopterin sisempään okulaariin (+3). Kuinka tehdä se? Mielikuvituksesi on tärkeintä linssien tarkan yhdensuuntaisuuden ja kohdistuksen varmistamiseksi. Tässä tapauksessa on varmistettava, että linssien välinen etäisyys, kun putkia siirretään erilleen, on objektiivin polttovälin sisällä, tässä tapauksessa se on 1 metri. Jatkossa tätä parametria muuttamalla säädämme kuvamme terävyyttä.

Teleskoopin kätevää käyttöä varten tarvitaan jalusta sen selkeään kiinnitykseen. Suurella suurennuksella putken pieninkin tärinä johtaa kuvan epätarkkuuteen.

Jos sinulla on objektiiveja, voit selvittää niiden polttovälin seuraavalla tavalla: keskittyä auringonvalo tasaiselle pinnalle saadaksesi pienimmän mahdollisen pisteen. Linssin ja pinnan välinen etäisyys on polttoväli.

50-kertaisen kaukoputken suurennuksen saavuttamiseksi on siis asetettava linssi (+1) dioptriin 1 metrin etäisyydelle linssin (+3) dioptrista.

100-kertaiseen suurennokseen käytämme linssejä (+0,5) ja (+3) muuttamalla niiden välistä etäisyyttä 2 metrillä.

Ja tässä videossa - samanlaisen kaukoputken luomisprosessi:

Hyvää tähtitieteellistä katselua!

(Vierailtu 11 426 kertaa, 1 käyntiä tänään)

Toinen osa näyttää, kuinka suunnitellaan ja rakennetaan putki tätä varten käsitöitä.

Teleskoopin yleiskuva on symbioosi ideoista, jotka on poimittu eri foorumeilta, jotka on omistettu erilaisten teleskooppilaitteiden valmistukseen. kotitekoinen ja optikko heille.

Valmistuksessa Tämä projekti En pyrkinyt saavuttamaan maksimaalista liikkuvuutta painonpudotuksen kustannuksella. Tämän sijaan, kotitekoinen kehitettiin kiinteäksi kaukoputkeksi, joka sijoitetaan ullakolle. Se päätettiin rakentaa kokonaan puusta. Tämän rakenteen etuna on suljettu runko, joka suojaa optiikkaa pölyltä, ja massiivinen paino tekee siitä vakaamman tuulessa.

Vaihe 1: Valitse malli

Suunnittelu on lähes täysin sinun. Mutta joitain sääntöjä on noudatettava:

Ensisijaisen peilin kaarevuus sanelee putken pituuden.
Valitse fokusoija ennen kuin jatkat rungon valmistusta.
Päätä, käytetäänkö kaukoputkea visuaaliseen havainnointiin vai astrovalokuvaukseen.

Minun tapauksessani oli helppo laskea peilin kaarevuus, koska tein sen tee se itse. Jos ostit ensisijaisen peilin, sen mukana tuli todennäköisesti joitain tietoja (halkaisija ja polttosuhde). Saadaksesi "koordinaattikeskuksen" kerro halkaisija polttosuhteella (kutsutaan usein nimellä F/D):

"Keski" = halkaisijax Polttosuhde

Minun tapauksessani F = 7,93 x 4,75 = 37,67 tuumaa (95,68 cm). Tämä on etäisyys peilistä, jolla selkeä kuva toistetaan. Et voi laittaa päätäsi peilin eteen joka kerta estääksesi tähdestä tulevan valon, ethän? Tästä syystä on tarpeen käyttää toissijaista peiliä (eli elliptistä), joka on suunnattu 45 asteen kulmaan valon heijastamiseksi sivulle.

Tämän peilin ja silmäsi välinen etäisyys riippuu tarkentimen koosta. Jos olet valinnut matalaprofiilisen tarkentimen, etäisyys on minimaalinen ja tarvitset pienemmän peilin. Jos valitset korkeamman tarkentimen, etäisyys on pidempi ja elliptisen peilin tulisi olla suurempi, mikä vähentää pääpeilistä heijastuvan valon määrää.

Viimeinen asia, joka sinun on päätettävä, on, haluatko käyttää tätä kaukoputkea visuaaliseen havainnointiin vai astrovalokuvaukseen. Visuaalista havainnointia varten asennamme alt-atsimuutin ja pienen elliptisen peilin. Valokuvausta varten tarvitset tarkan kiinnikkeen, joka estää Maan pyörimisen, 5 cm:n tarkentimen ja ylisuuren elliptisen peilin kuvan vinjetoinnin estämiseksi.

Vaihe 4: Väliseinät ja levyt

Nyt kun olet varmistanut, että kaikki laudat sopivat yhteen ja mitat ovat oikein, voimme aloittaa väliseinien liimaamisen lautoihin.

Liimaamme levyt (yhden läpi) väliseiniin. Tämä varmistaa putken tasaisemman täytön. Voit sovittaa muita lautoja rakoihin sopivaksi (viimeistele reunat höylällä ja hiekkapaperilla).

Vaihe 5: Tasoita putki

Nyt kun putki on liimattu yhteen, levyt on käsiteltävä pinnan tasaisemmaksi. Voit käyttää höylää ja 120, 220, 400 ja 600 karkeaa hiekkapaperia saadaksesi puusta mahdollisimman sileää.

Jos huomaat, että jotkin laudoista eivät istu täydellisesti, tee pienet puiset upotukset puuliimalla ja puupölyllä. Sekoita ne keskenään ja peitä halkeamat tällä seoksella. Anna kuivua ja hio "liimatut alueet".

Vaihe 6: Tarkennusreikä

Focuserin sijoittamiseksi sinun on laskettava paikat oikein. Etsitään sivuston avulla tarkentimen optisen akselin ja putken pään välinen etäisyys.

Kun olet mitannut etäisyyden, käytä tarkennusta hieman suurempaa ja poraa reikä keskelle toiselle puolelle. Aseta tarkennusyksikkö paikalleen ja merkitse ruuvien paikat lyijykynällä ja irrota sitten tarkennus. Poraa nyt 4 reikää jokaiseen kulmaan.

Näet, että tarkentimeni oli hieman leveämpi kuin laudan leveys, joten jouduin lisäämään 2 kiilaa molemmille puolille tasaisen pinnan luomiseksi.

Vaihe 7: "Peilin hunajakenno"

Vaihe 12: Keinu

Siirrettävät "pyörät" ovat 1,2 kertaa suurempia kuin peili.

Ies on rakennettu pähkinä ja vaahtera. Teflonpehmusteet tekevät kaukoputken liikkeestä pehmeämpiä.

Keinuvarren sivut on asennettu pyöreille alustoille. Leikatut kahvat (kummallakin puolella) helpottavat kuljetusta.

Vaihe 13: Pyörän atsimuutti

Jotta työkalua voidaan kiertää vasemmalta oikealle, meidän on lisättävä pystyakseli.

Pohja on valmistettu vanerista, kiinnitetty 3 kiekkoon (vähentää tärinää). Siinä on keskivarsi ja 3 teflonvälikettä.

Vaihe 14: Valmis teleskooppi

Sinun on löydettävä painopiste.

Tarvitset myös okulaarin. Mitä lyhyempi polttoväli, sitä suurempi suurennus. Laskemiseen käytä kaavaa:

Suurennus = teleskoopin polttoväli / okulaarin polttoväli

11 mm:n okulaarini antaa minulle 86-kertaisen suurennuksen.

Jotta pölyä ei kerääntyisi ensisijaiseen peiliin, tarvitset putken etupäässä olevan korkin. Yksinkertainen vaneripala kahvalla olisi hieno.

Kiitos huomiostasi!

Haluatko yhtäkkiä tehdä silmälasien omin käsin? Ei mitään outoa. Kyllä, meidän aikanamme ei ole vaikeaa ostaa melkein mitä tahansa optista laitetta, eikä niin kallista. Mutta joskus luovuuden jano iskee ihmisen kimppuun: haluan selvittää, mihin luonnonlakeihin minkä tahansa laitteen toimintaperiaate perustuu, haluan rakentaa sellaisen laitteen itsestäni ja itselleni ja kokea luovuuden iloa.

Tee-se-itse silmälasit

Joten alat asioihin. Ensinnäkin opit sen yksinkertaisimman Kaukoputki koostuu kahdesta kaksoiskuperasta linssistä - objektiivista ja okulaarista, ja että kaukoputken suurennus saadaan kaavalla K = F / f (linssin (F) ja okulaarin (f) polttovälien suhde).

Tällä tiedolla aseistettuna kaivelet roskalaatikoiden läpi, ullakolla, autotallissa, aitassa jne. selkeästi määritellyllä tavoitteella - löytää mahdollisimman paljon erilaisia linssejä. Nämä voivat olla lasit lasista (mieluiten pyöreät), kellon suurennuslasit, linssit vanhoista kameroista jne. Kun olet kerännyt linssejä, aloitat mittaamisen. Sinun on valittava objektiivi, jonka polttoväli on F suurempi ja okulaari, jonka polttoväli on f pienempi.

Polttovälin mittaaminen on hyvin yksinkertaista. Linssi suunnataan johonkin valonlähteeseen (huoneen lamppu, katulamppu, aurinko taivaalla tai vain valaistu ikkuna), linssin taakse asetetaan valkoinen näyttö (paperiarkki on mahdollista, mutta pahvi on parempi) ja liikkuu suhteessa linssiin, kunnes se ei tuota tarkkaa kuvaa havaitusta valonlähteestä (käänteinen ja pienennetty).

Sen jälkeen on vielä mitattava etäisyys linssistä näytölle viivaimella. Tämä on polttoväli. Yksin et todennäköisesti selviä kuvatusta mittausmenettelystä - menetät kolmannen käden. Täytyy kutsua avustaja apuun.

Kun olet ottanut linssin ja okulaarin, alat suunnitella optista järjestelmää kuvan suurentamiseksi. Ota linssi toiseen käteen, okulaari toiseen ja molempien linssien läpi tutkit jotakin kaukana olevaa kohdetta (mutta ei aurinkoa - voit helposti jäädä ilman silmää!). Linssin ja okulaarin keskinäisellä liikkeellä (yrittää pitää niiden akselit samalla linjalla) saat selkeän kuvan.

Tämä johtaa suurennettuun kuvaan, mutta silti ylösalaisin. Se, mitä pidät nyt käsissäsi ja yrität säilyttää linssien saavutetun keskinäisen asennon, on toivottavaa optinen järjestelmä. Jää vain korjata tämä järjestelmä esimerkiksi asettamalla se putken sisään. Tästä tulee silmälasi.

Mutta älä kiirehdi kokoamaan. Kun olet tehnyt kaukoputken, et ole tyytyväinen kuvaan "ylösalaisin". Tämä ongelma ratkaistaan yksinkertaisesti käyttämällä kääntöjärjestelmää, joka saadaan lisäämällä yksi tai kaksi okulaarin kanssa identtistä linssiä.

Yhdellä koaksiaalisella lisälinssillä varustettu kääntöjärjestelmä saadaan asettamalla se noin 2f etäisyydelle okulaarista (etäisyys määräytyy valinnan mukaan).

On mielenkiintoista huomata, että tällä kääntöjärjestelmän versiolla on mahdollista saada suurempi suurennus siirtämällä lisälinssiä tasaisesti pois okulaarista. Kuitenkin, voimakasta nousua et voi saada sitä, jos sinulla ei ole erittäin laadukasta linssiä (esimerkiksi lasia laseista). Se häiritsee niin sanotun "kromaattisen aberraation" ilmiötä, kun kuva maalataan värikkäillä sävyillä.

Tämä ongelma ratkaistaan "ostetussa" optiikassa rakentamalla linssi useista eri taitekerroin omaavista linsseistä. Mutta et välitä näistä yksityiskohdista: sinun tehtäväsi on ymmärtää laitteen piirikaavio ja rakentaa yksinkertaisin toimiva malli tämän piirin mukaan (kuluttamatta senttiäkään).

Hanki kääntöjärjestelmä, jossa on kaksi koaksiaalista lisälinssiä asettamalla ne siten, että okulaari ja nämä kaksi linssiä ovat yhtä kaukana toisistaan f.

Nyt kuvittelet kaukoputken kaavion ja tiedät linssien polttovälit, joten aloita kokoaminen optinen instrumentti. Yksinkertaisin asia on kiertää putket (putket) whatman-paperiarkeista kiinnittämällä ne kuminauhoilla "rahasta" ja kiinnittää linssit putkien sisällä plastiliinilla. Putket sisäpuolelta on maalattava mattamustalla maalilla, jotta ulkopuolista valoa ei tule.

Se osoittautui jotain primitiivistä, mutta nollavaihtoehtona se on erittäin kätevä: se on helppo tehdä uudelleen, muuttaa jotain. Kun tämä nollavaihtoehto on olemassa, sitä voidaan parantaa niin kauan kuin haluat (ainakin vaihda whatman-paperi kunnollisemmalla materiaalilla).

Tehdasvalmisteinen kaukoputki on melko kallis, joten se on suositeltavaa ostaa, jos sinulla on vakava intohimo tähtitiedettä kohtaan. Ja amatöörit voivat yrittää koota kaukoputken omin käsin.

Kuten tiedät, kaukoputkia on kahdenlaisia:

refleksi. Näissä laitteissa peilit toimivat valoa keräävinä elementteinä.
Tulenkestävä– varustettu optisella linssijärjestelmällä.

DIY refraktoriteleskooppi

Refraktoriteleskoopin asettelu on melko yksinkertainen. Laitteen toisessa päässä on linssi - linssi, joka kerää ja kohdistaa valonsäteet. Toisessa päässä on okulaari - linssi, jonka avulla voit katsella linssistä tulevaa kuvaa. Objektiivi asetetaan pääputkeen, jota kutsutaan putkeksi, ja okulaari sijoitetaan pienempään putkeen, jota kutsutaan okulaarikokoonpanoksi.

Tavallinen suurennuslasiteleskooppi

Pääputken valmistus. Otetaan paksu paperiarkki ja rullataan se putkeksi litteällä tikulla tai sopivalla putkella, jonka halkaisija on 5 cm. Sisällä oleva paperi tulee maalata mustaksi eikä kiiltäväksi. Valmistamme putken, jonka pituus on 1,9 metriä.
Okulaarin tekeminen. Sitä tulee käyttää pääosan lopussa. Taitamme sen 25 cm pitkästä paperiarkista ja liimaa. Okulaariputken sisähalkaisijan on vastattava pääputken ulkohalkaisijaa, jotta se liikkuu vaivattomasti sitä pitkin.
Työskentely linssien kanssa. Paksusta paperista teemme kaksi kantta. Asetamme ensimmäisen linssin paikkaan ja vahvistamme toista okulaariputken päähän. Jokaisen korkin keskelle tehdään reikä, jonka halkaisija on hieman pienempi kuin linssien halkaisija. Linssit asennetaan pullistuma ulospäin.

Jos haluat ottaa mielenkiintoisia kuvia tähtitaivaalta, voit kiinnittää verkkokameran kaukoputkeen.

binokulaarinen kaukoputki

Tavallisista kahdeksankertaisista kiikareista voit rakentaa kaukoputken, joka antaa yli 100-kertaisen suurennuksen. Putket voidaan liimata whatman-paperista. Linssit sopivat vanhoista filmoskoopeista tai vastaavista suurennokselta. Käytämme yksinkertaisen teleskoopin laskentaa ja valitsemme laitteen pituuden ja okulaarin linssien välisen etäisyyden empiirisesti.

Tässä tapauksessa kiikareita ei tarvitse purkaa - putket asetetaan suoraan siihen. Käytön helpottamiseksi voit tehdä kolmijalan. Tällaisen kiikarin kaukoputken avulla voit nähdä vuoria ja kraattereita Kuun pinnalla, Jupiterin satelliitteja jne.

johtopäätöksiä

Alus kotitekoinen kaukoputki kotona ei ole erityisen vaikeaa. Jopa lukiolainen voi tehdä tämän työn. Lapselle riittää laite, jonka suurennus on 30 - 100 kertaa.

On kuitenkin olemassa kotikäsityöläisiä, jotka voivat koota itsenäisesti kolmisataa laadukas kaukoputki. Tällaiset taidot tulevat kokemuksen myötä ja voivat olla hyödyllisiä niille, jotka ovat vakavasti kiinnostuneita tähtitiedestä.

Tähtien ja muiden tähtitieteellisten kappaleiden tarkkailu taivaalla on erittäin viihdyttävä prosessi. planeetat aurinkokunta, satelliitit, tähtikuviot, "tähdet" - kaikki tämä on vain pieni osa rajattomasta ja täysin tuntemattomasta maailmankaikkeudesta. Näkyvin on Kuu, meitä lähin kosminen kappale, lukuun ottamatta maan keinotekoisia satelliitteja. Kuitenkin jopa Kuu on melko vaikea nähdä yksityiskohtaisesti paljaalla silmällä. Tätä tarkoitusta varten ihmiskunta on keksinyt erityisen laitteen - kaukoputken, jonka avulla voit "sulkea" havaitun kohteen ja tutkia sitä yksityiskohtaisemmin. Yritetään selvittää, kuinka voit tehdä yksinkertaisen kaukoputken omin käsin.

Kaikki optiset teleskoopit voidaan jakaa kahteen ryhmään: taittuvat kaukoputket, joissa käytetään taittavia ja siten valoa kerääviä linssejä, ja heijastavat teleskoopit, joissa käytetään peilejä elementtinä. Refraktoriteleskooppi on helpompi tehdä omin käsin, koska tämä vaatii lähentyviä linssejä, jotka on helppo löytää, toisin kuin erityiset koontuvat peilit. Valmistamme tällaisen kaukoputken 50-kertaisella suurennuksella, jota varten tarvitsemme: paksua paperia (whatman-paperia), pahvia, mustaa maalia, liimaa ja kaksi lähentyvää linssiä.

Katsotaanpa ensin yksinkertaisimman refraktoriteleskoopin laitetta. Sen pääosa - linssi - kaksoiskupera linssi, joka sijaitsee teleskoopin edessä ja kerää säteilyä. Sen pääominaisuudet ovat: linssin halkaisija (aukko) , mitä suurempi aukko, sitä enemmän teleskooppi kerää säteilyä, eli sitä suurempi on sen resoluutio, ja sen seurauksena voidaan käyttää suurempia suurennoksia; linssin polttoväli. Toinen tärkeä osa kaukoputkea on okulaari. Teleskoopin suurennus lasketaan arvona, joka on yhtä suuri kuin linssin polttovälin suhde okulaarin polttoväliin ¸ ja ilmaistaan kerrannaisina:

Lisäksi on olemassa sellainen asia kuin maksimi hyödyllinen suurennus teleskooppi, joka on kaksi kertaa objektiivin halkaisija millimetreinä ilmaistuna. Ei ole mitään järkeä tehdä kaukoputkea suuremmalla suurennuksella, koska todennäköisesti ei ole mahdollista nähdä uusia yksityiskohtia ja kuvan yleinen kirkkaus laskee merkittävästi. Joten jos sinun on tehtävä kaukoputki 50-kertaisella suurennuksella, objektiivin halkaisijan on oltava vähintään 25 mm. Mutta pieni halkaisija heikentää resoluutiota, joten on suositeltavaa käyttää 60 mm objektiivia 50x kaukoputkessa.

Teleskoopin käyttökelpoinen pienin suurennus määräytyy sen okulaarin halkaisijan mukaan , joka ei saa ylittää tarkkailijan silmän täysin avatun pupillin halkaisijaa, muuten ei koko silmän kokoa teleskooppi valo pääsee silmään ja häviää. Tarkkailijan silmän pupillin maksimihalkaisija on yleensä 5-7 mm, joten pienin hyödyllinen suurennus on 10x (aukon kertaa 0,15).

Siirrymme suoraan kaukoputken valmistukseen. Whatman-paperista ei voida tehdä suurikokoista teleskooppia, koska paperilla ei ole riittävää jäykkyyttä, mikä johtaa ongelmiin kaukoputken säätämisessä. Optimaalinen koko on noin 1 m. Siksi linssin polttovälin tulisi olla myös noin 1 m, mikä vastaa optinen teho+1dpt. Objektiivia varten sinun on tehtävä whatman-paperista putki, jonka pituus on 60-65 cm ja halkaisija, joka vastaa objektiivin linssin halkaisijaa (6 cm). Sisäosa putket tulee maalata mustaksi ennen liimaamista, jotta okulaariin ei pääse ylimääräistä säteilyä. Objektiiviputken linssi voidaan kiinnittää kahdella pahvista leikatulla hammaskehällä.

Okulaariin on tehtävä 50-55 cm pitkä putki, linssin putkien ja okulaarin välinen liitos tehdään myös pahvireunoilla, jotka mahdollistavat okulaariputken liikkumisen linssiputkeen nähden vähällä vaivalla. . Jotta kaukoputkesta saadaan 50-kertainen suurennus, okulaarin linssin polttovälin on oltava 2-3 cm.

Tuloksena olevalla kaukoputkella on yksi haittapuoli - se antaa käänteisen kuvan. Tämän korjaamiseksi tarvitset toisen suppenevan linssin, jolla on sama polttoväli kuin okulaarin linssillä. Okulaariputkeen on asennettava lisälinssi.

Teleskoopin valmistuksessa tulee myös huomioida, että suuren suurennoksen omaavat teleskoopit näyttävät voimakkaammin erilaisia diffraktioilmiöitä, mikä heikentää merkittävästi näkyvyyttä. Tällaista suurennusta käytetään yleisesti planeettojen ja kuun kiekkojen yksityiskohtien tarkkailuun sekä kaksoistähtien havainnointiin. Siksi tämän vaikutuksen vähentämiseksi tarvitaan kalvo (musta levy, jossa on halkaisijaltaan 2–3 cm reikä), joka sijoitetaan paikkaan, jossa linssin säteet keskittyvät. Tämän parannuksen jälkeen kuvasta tulee vähemmän kirkas, mutta selkeämpi.

Ehdotetun menetelmän mukaan suosittelemme ratkaisemaan ongelman:

Mitkä pitäisi olla 100-kertaisella suurennuksella varustetun kaukoputken pääparametrit?