Jenis-jenis teleskop. Instrumen astronomi dan pemerhatian dengan mereka
Pada masa ini, anda boleh menemui pelbagai teleskop di rak kedai. Pengeluar moden mengambil berat tentang pelanggan mereka dan cuba memperbaiki setiap model, secara beransur-ansur menghapuskan kekurangan masing-masing dan mereka.
Secara umum, peranti sedemikian masih disusun mengikut satu skema yang serupa. Apakah reka bentuk umum teleskop? Lebih lanjut mengenai ini kemudian.
paip
Bahagian utama instrumen ialah paip. Kanta diletakkan di dalamnya, di mana sinar cahaya kemudian jatuh. Kanta datang dalam pelbagai jenis. Ini adalah pemantul, kanta katadioptrik dan refraktor. Setiap jenis mempunyai kebaikan dan keburukan sendiri, yang pengguna pelajari sebelum membeli dan, berdasarkan mereka, membuat pilihan.
Komponen utama setiap teleskop: tiub dan kanta mata
Selain paip, instrumen juga mempunyai pencari. Kita boleh mengatakan bahawa ini adalah teleskop kecil yang disambungkan ke paip utama. Dalam kes ini, peningkatan 6-10 kali diperhatikan. Bahagian peranti ini diperlukan untuk penyasaran awal objek pemerhatian.
kanta mata
Satu lagi bahagian penting dalam mana-mana teleskop ialah kanta mata. Melalui bahagian instrumen yang boleh diganti inilah pengguna menjalankan pemerhatian. Lebih pendek bahagian ini, lebih besar pembesaran boleh, tetapi lebih kecil sudut pandangan. Atas sebab inilah yang terbaik adalah untuk membeli beberapa kanta mata yang berbeza bersama-sama dengan peranti. Contohnya, dengan fokus tetap dan berubah-ubah.
Pemasangan, penapis dan bahagian lain
Pemasangan juga terdapat dalam beberapa jenis. Sebagai peraturan, teleskop dipasang pada tripod, yang mempunyai dua paksi berputar. Dan terdapat juga "lampiran" tambahan pada teleskop yang patut disebut. Pertama sekali, ini adalah penapis cahaya. Mereka diperlukan oleh ahli astronomi untuk pelbagai tujuan. Tetapi untuk pemula tidak perlu membelinya.
Benar, jika pengguna merancang untuk mengagumi bulan, maka penapis lunar khas akan diperlukan yang akan melindungi mata daripada gambar yang terlalu terang. Terdapat juga penapis khas yang boleh menghilangkan cahaya lampu bandar yang mengganggu, tetapi ia agak mahal. Untuk melihat objek dalam kedudukan yang betul, cermin pepenjuru juga berguna, yang, bergantung pada jenis, boleh memesongkan sinar sebanyak 45 atau 90 darjah.
Struktur teleskop
Pada abad ke-20, astronomi membuat banyak langkah dalam mengkaji Alam Semesta kita, tetapi langkah-langkah ini akan menjadi mustahil tanpa menggunakan instrumen yang kompleks seperti teleskop, yang sejarahnya bermula ratusan tahun dahulu. Evolusi teleskop berlaku dalam beberapa peringkat, dan saya akan cuba membincangkannya.
Sejak zaman purba, manusia telah mendambakan untuk mengetahui apa yang ada di langit, di luar Bumi dan tidak dapat dilihat oleh mata manusia. Para saintis terhebat zaman dahulu, seperti Leonardo da Vinci, Galileo Galilei, cuba mencipta peranti yang membolehkan seseorang melihat ke dalam ruang angkasa dan mengangkat tabir misteri Alam Semesta. Sejak itu, banyak penemuan telah berlaku dalam bidang astronomi dan astrofizik. Setiap orang tahu apa itu teleskop, tetapi tidak semua orang tahu berapa lama dahulu dan oleh siapa teleskop pertama dicipta, dan bagaimana ia direka.
Teleskop ialah peranti yang direka untuk memerhati benda angkasa.
Khususnya, teleskop merujuk kepada sistem teleskopik optik yang tidak semestinya digunakan untuk tujuan astronomi.
Terdapat teleskop untuk semua julat spektrum elektromagnet:
b teleskop optik
b teleskop radio
b teleskop sinar-x
teleskop sinar gamma
Teleskop optik
Teleskop ialah tiub (pepejal, bingkai atau kekuda) yang dipasang pada lekap yang dilengkapi dengan paksi untuk menghala dan menjejak objek pemerhatian. Teleskop visual mempunyai kanta dan kanta mata. Satah fokus belakang kanta dijajarkan dengan satah fokus hadapan kanta mata. Daripada kanta mata, filem fotografi atau penerima sinaran matriks boleh diletakkan pada satah fokus kanta. Dalam kes ini, kanta teleskop, dari sudut pandangan optik, adalah kanta fotografi. Teleskop difokuskan menggunakan fokus (alat fokus). astronomi angkasa lepas teleskop
Mengikut reka bentuk optik mereka, kebanyakan teleskop dibahagikan kepada:
b Kanta (pembias atau diopter) - kanta atau sistem kanta digunakan sebagai kanta.
b Cermin (pemantul atau katoptrik) - cermin cekung digunakan sebagai kanta.
b Teleskop kanta cermin (katadioptrik) - cermin sfera digunakan sebagai kanta, dan kanta, sistem kanta atau meniskus berfungsi untuk mengimbangi penyimpangan.
Teleskop ialah alat optik astronomi yang direka untuk memerhati jasad angkasa.
Teleskop mempunyai kanta mata, kanta atau cermin utama dan tiub khas yang dipasang pada pelekap, yang, seterusnya, mengandungi paksi di mana objek pemerhatian dihalakan.
Pada tahun 1609, Galileo Galilei memasang teleskop optik pertama dalam sejarah manusia. (Baca tentang ini di laman web kami: Siapa yang mencipta teleskop pertama?).
Teleskop moden terdapat dalam beberapa jenis.
Teleskop pemantul (cermin).
Jika kami memberi mereka penerangan yang paling mudah, maka ini adalah peranti yang mempunyai cermin cekung khas yang mengumpul cahaya dan memfokuskannya. Kelebihan teleskop tersebut termasuk kemudahan pembuatan dan optik berkualiti baik. Kelemahan utama ialah ia memerlukan penjagaan dan penyelenggaraan yang lebih sedikit daripada jenis teleskop lain.
Nah, kini dengan lebih terperinci mengenai teleskop pemantul.
Reflektor ialah teleskop dengan kanta cermin yang membentuk imej dengan memantulkan cahaya dari permukaan cermin. Pemantul digunakan terutamanya untuk fotografi langit, kajian fotoelektrik dan spektrum, dan kurang kerap digunakan untuk pemerhatian visual.
Reflektor mempunyai beberapa kelebihan berbanding refraktor (teleskop dengan objektif kanta), kerana tiada penyimpangan kromatik (pewarnaan imej); Cermin utama lebih mudah dibuat lebih besar daripada kanta kanta. Jika cermin tidak mempunyai bentuk sfera, tetapi bentuk parabola, maka bentuk sfera boleh dikurangkan kepada sifar penyelewengan(kabur di tepi atau tengah imej). Pembuatan cermin adalah lebih mudah dan lebih murah daripada kanta kanta, yang memungkinkan untuk meningkatkan diameter kanta, dan oleh itu resolusi teleskop. Daripada set cermin sedia, ahli astronomi amatur boleh mencipta pemantul "Newtonian" buatan sendiri. Kelebihan kerana sistem itu telah meluas di kalangan amatur adalah kemudahan pembuatan cermin (cermin utama dalam kes lubang relatif kecil adalah sfera; cermin rata boleh bersaiz kecil).
Reflektor sistem Newton
Ia dicipta pada tahun 1662. Teleskop beliau adalah teleskop pemantul pertama. Dalam reflektor, cermin besar dipanggil cermin utama. Plat fotografi boleh diletakkan di dalam satah cermin utama untuk mengambil gambar objek angkasa.
Dalam sistem Newton, kanta adalah cermin parabola cekung, dari mana sinar yang dipantulkan diarahkan oleh cermin rata kecil ke dalam kanta mata yang terletak di sisi tiub.
Gambar: Pantulan isyarat yang datang dari arah yang berbeza.
Reflektor sistem Gregory
Sinaran dari cermin parabola cekung utama diarahkan ke cermin elips cekung kecil, yang memantulkannya ke dalam kanta mata yang diletakkan di dalam lubang tengah cermin utama. Oleh kerana cermin elips terletak di belakang fokus cermin utama, imej adalah tegak, manakala dalam sistem Newtonian ia terbalik. Kehadiran cermin kedua meningkatkan panjang fokus dan dengan itu membolehkan pembesaran yang lebih besar.
Reflektor bijirin
Di sini cermin sekunder adalah hiperbolik. Ia dipasang di hadapan fokus cermin utama dan membolehkan anda membuat tiub reflektor lebih pendek. Cermin utama adalah parabola, tidak ada penyimpangan sfera, tetapi terdapat koma (imej titik mengambil bentuk tempat hamburan asimetri) - ini mengehadkan bidang pandangan reflektor.
Reflektor sistem Lomonosov-Herschel
Di sini, tidak seperti reflektor Newtonian, cermin utama dicondongkan sedemikian rupa sehingga imej difokuskan berhampiran lubang masuk teleskop, di mana kanta mata diletakkan. Sistem ini memungkinkan untuk menghapuskan cermin perantaraan dan kehilangan cahaya di dalamnya.
Reflektor Ritchie-Chretien
Sistem ini ialah versi sistem Cassegrain yang dipertingkatkan. Cermin utama adalah hiperbolik cekung, dan cermin tambahan adalah hiperbolik cembung. Kanta mata dipasang di lubang tengah cermin hiperbolik.
Baru-baru ini, sistem ini telah digunakan secara meluas.
Terdapat sistem refleks lain: Schwarzschild, Maksutov dan Schmidt (sistem kanta cermin), Mersen, Nessmith.
Kekurangan pemantul
Paip mereka terbuka kepada arus udara yang merosakkan permukaan cermin. Disebabkan turun naik suhu dan beban mekanikal, bentuk cermin berubah sedikit, dan kerana ini, keterlihatan merosot.
Salah satu reflektor terbesar terletak di Balai Cerap Astronomi Gunung Palomar di Amerika Syarikat. Cerminnya mempunyai diameter 5 m. Reflektor astronomi terbesar di dunia (6 m) terletak di Balai Cerap Astrofizik Khas di Caucasus Utara.
Teleskop refraktor (teleskop kanta)
Refraktor- Ini adalah teleskop yang mempunyai objektif kanta yang membentuk imej objek dengan membiaskan sinar cahaya.
Ini adalah teleskop panjang klasik yang terkenal dalam bentuk spyglass dengan kanta besar (objektif) pada satu hujung dan kanta mata pada satu lagi. Refraktor digunakan untuk pemerhatian visual, fotografi, spektrum dan lain-lain.
Refractor biasanya dibina mengikut sistem Kepler. Penglihatan sudut teleskop ini kecil, tidak melebihi 2º. Kanta biasanya dua kanta.
Kanta dalam kanta refraktor kecil biasanya diikat untuk mengurangkan suar dan kehilangan cahaya. Permukaan kanta tertakluk kepada rawatan khas (salutan optik), akibatnya filem telus nipis terbentuk pada kaca, yang mengurangkan kehilangan cahaya dengan ketara akibat pantulan.
Refraktor terbesar di dunia di Balai Cerap Astronomi Yerkes di Amerika Syarikat mempunyai kanta berdiameter 1.02 m. Sebuah refraktor dengan diameter kanta 0.65 m dipasang di Balai Cerap Pulkovo.
Teleskop kanta cermin
Teleskop kanta cermin direka untuk mengambil gambar kawasan besar di langit. Ia dicipta pada tahun 1929 oleh pakar optik Jerman B. Schmidt. Bahagian utama di sini ialah cermin sfera dan plat pembetulan Schmidt dipasang di tengah kelengkungan cermin. Terima kasih kepada kedudukan plat pembetulan ini, semua pancaran sinar yang melaluinya dari bahagian langit yang berlainan adalah sama dalam hubungannya dengan cermin, akibatnya teleskop bebas daripada penyimpangan sistem optik. Penyimpangan sfera cermin diperbetulkan oleh plat pembetulan, bahagian tengahnya bertindak sebagai kanta positif yang lemah, dan bahagian luar sebagai kanta negatif yang lemah. Permukaan fokus di mana imej langit terbentuk mempunyai bentuk sfera, jejari kelengkungan yang sama dengan panjang fokus. Permukaan fokus boleh ditukar kepada permukaan rata menggunakan kanta Piazzi-Smith.
Keburukan Teleskop kanta cermin mempunyai panjang tiub yang ketara, dua kali panjang fokus teleskop. Untuk menghapuskan kelemahan ini, beberapa pengubahsuaian telah dicadangkan, termasuk penggunaan cermin cembung kedua (tambahan), membawa plat pembetulan lebih dekat ke cermin utama, dsb.
Teleskop Schmidt terbesar dipasang di Balai Cerap Astronomi Tautenburg di GDR (D= 1.37 m, A = 1:3), Balai Cerap Astronomi Gunung Palomar di Amerika Syarikat (D = 1.22 m, A = 1:2.5) dan di Byurakan Balai Cerap Astrofizik Akademi Sains SSR Armenia (D = 1.00 m, A = 1:2, 1:3).
Teleskop radio
Ia digunakan untuk mengkaji objek angkasa dalam julat radio. Elemen utama teleskop radio ialah menerima antena dan radiometer- penerima radio sensitif dan peralatan penerima. Oleh kerana julat radio jauh lebih luas daripada julat optik, pelbagai reka bentuk teleskop radio digunakan untuk merakam pelepasan radio, bergantung pada julat.
Apabila beberapa teleskop tunggal yang terletak di bahagian yang berlainan di dunia digabungkan menjadi satu rangkaian, mereka bercakap tentang interferometri radio garis dasar (VLBI) yang sangat panjang. Contoh rangkaian sedemikian ialah sistem American VLBA (Very Long Baseline Array). Dari 1997 hingga 2003, teleskop radio orbit Jepun HALCA (Makmal Tinggi untuk Komunikasi dan Astronomi), termasuk dalam rangkaian teleskop VLBA, beroperasi, yang meningkatkan resolusi keseluruhan rangkaian dengan ketara.
Teleskop radio orbit Rusia Radioastron dirancang untuk digunakan sebagai salah satu elemen interferometer gergasi.
Teleskop angkasa (satelit astronomi)
Mereka direka untuk menjalankan pemerhatian astronomi dari angkasa. Keperluan untuk balai cerap jenis ini timbul kerana hakikat bahawa atmosfera bumi mengekalkan sinaran gamma, X-ray dan ultraviolet daripada objek angkasa, serta kebanyakan inframerah.
Teleskop angkasa dilengkapi dengan peranti untuk mengumpul dan memfokuskan sinaran, serta penukaran data dan sistem penghantaran, sistem orientasi, dan kadangkala sistem pendorong.
teleskop sinar-X
Direka untuk memerhati objek jauh dalam spektrum sinar-X. Untuk mengendalikan teleskop sebegini lazimnya memerlukan ia dinaikkan di atas atmosfera Bumi, yang legap kepada sinar-X. Oleh itu, teleskop diletakkan pada roket altitud tinggi atau pada satelit Bumi buatan.
Dalam gambar: Teleskop X-ray - Sensitif Kedudukan (ART-P). Ia dicipta di Jabatan Astrofizik Tenaga Tinggi Institut Penyelidikan Angkasa Akademi Sains USSR (Moscow).
Teleskop ialah alat yang digunakan untuk memerhati objek yang jauh. Diterjemah dari bahasa Yunani, "teleskop" bermaksud "jauh" dan "Saya memerhati."
Untuk apa teleskop?
Sesetengah orang berfikir bahawa teleskop membesarkan objek, manakala yang lain percaya bahawa ia membawa mereka lebih dekat. Kedua-duanya salah. Tugas utama teleskop adalah untuk mendapatkan maklumat tentang objek yang diperhatikan dengan mengumpul sinaran elektromagnet.
Sinaran elektromagnet bukan sahaja cahaya nampak. Gelombang elektromagnet juga termasuk gelombang radio, terahertz dan sinaran inframerah, ultraungu, sinar-x dan sinaran gamma. Teleskop direka untuk semua julat spektrum elektromagnet.
Teleskop optik
Tugas utama teleskop adalah untuk meningkatkan sudut pandangan, atau jelas saiz sudut objek jauh.
Saiz sudut ialah sudut antara garisan yang menghubungkan titik bertentangan secara diametrik bagi objek yang diperhatikan dan mata pemerhati. Semakin jauh objek yang diperhatikan, semakin kecil sudut pandangannya.
Mari kita sambungkan secara mental dua titik bertentangan ledakan kren menara dengan garis lurus ke mata kita. Sudut yang terhasil ialah sudut pandangan, atau saiz sudut. Mari kita lakukan eksperimen yang sama dengan kren berdiri di halaman jiran. Saiz sudut dalam kes ini akan jauh lebih kecil daripada yang sebelumnya. Semua objek kelihatan besar atau kecil kepada kita bergantung pada dimensi sudutnya. Dan semakin jauh objek itu terletak, semakin kecil saiz sudutnya.
Teleskop optik ialah sistem yang mengubah sudut kecondongan paksi optik pancaran cahaya selari. Sistem optik ini dipanggil bertentangan. Keanehannya terletak pada fakta bahawa sinar cahaya memasukinya dalam rasuk selari, dan keluar dalam rasuk selari yang sama, tetapi pada sudut yang berbeza, berbeza dari sudut pemerhatian dengan mata kasar.
Sistem afocal terdiri daripada kanta dan kanta mata. Kanta ditujukan kepada objek yang diperhatikan, dan kanta mata menghadap mata pemerhati. Ia diletakkan supaya fokus hadapan kanta mata bertepatan dengan fokus belakang kanta.
Teleskop optik mengumpul dan memfokuskan sinaran elektromagnet dalam spektrum yang boleh dilihat. Jika hanya kanta digunakan dalam reka bentuknya, teleskop sedemikian dipanggil refraktor , atau teleskop diopter. Jika hanya ada cermin, maka ia dipanggil pemantul , atau teleskop catapric. Terdapat teleskop optik jenis campuran, yang mengandungi kedua-dua kanta dan cermin. Mereka dipanggil kanta cermin , atau katadioptrik.
Teleskop "klasik", yang digunakan pada zaman armada pelayaran, terdiri daripada kanta dan kanta mata. Kanta adalah kanta menumpu positif yang mencipta imej sebenar objek. Imej yang diperbesarkan itu dilihat oleh pemerhati melalui kanta mata - kanta mencapah negatif.
Lukisan teleskop optik paling ringkas telah dicipta oleh Leonardo sebelum Vinci pada tahun 1509. Pakar optik Belanda dianggap sebagai pengarang teleskop John Lippershey, yang menunjukkan ciptaannya di The Hague pada tahun 1608.
Galileo Galilei menukar teleskop menjadi teleskop pada tahun 1609. Peranti yang diciptanya mempunyai kanta dan kanta mata serta memberikan pembesaran 3x. Galileo kemudiannya mencipta teleskop dengan pembesaran 8x. Tetapi reka bentuknya sangat besar. Oleh itu, diameter kanta teleskop dengan pembesaran 32x ialah 4.5 m, dan teleskop itu sendiri adalah kira-kira satu meter panjang.
Ahli matematik Yunani mencadangkan memberi nama "teleskop" kepada instrumen Galileo. Giovanni Demisiani pada tahun 1611
Galileo yang mula-mula mengacukan teleskop ke langit dan melihat bintik-bintik di Matahari, gunung dan kawah di Bulan, dan memeriksa bintang-bintang di Bima Sakti.
Teleskop Galilea adalah contoh teleskop biasan mudah. Kanta di dalamnya adalah kanta menumpu. Dalam satah fokus (berserenjang dengan paksi optik dan melalui fokus), imej berkurangan objek yang dimaksudkan diperolehi. Kanta mata, yang merupakan kanta mencapah, memungkinkan untuk melihat imej yang diperbesarkan. Teleskop Galileo memberikan pembesaran lemah bagi objek jauh. Ia tidak digunakan dalam teleskop moden, tetapi skema serupa digunakan dalam teropong teater.
Pada tahun 1611, seorang saintis Jerman Johannes Kepler datang dengan reka bentuk yang lebih maju. Daripada kanta mencapah, dia meletakkan kanta menumpu pada kanta mata. Imej itu terbalik. Ini menimbulkan kesulitan untuk memerhati objek berasaskan tanah, tetapi untuk objek angkasa ia agak boleh diterima. Dalam teleskop sedemikian, terdapat imej perantaraan di belakang fokus kanta. Skala pengukur atau plat fotografi boleh dibina ke dalamnya. Teleskop jenis ini segera menemui aplikasinya dalam astronomi.
DALAM teleskop pemantulan Daripada kanta, elemen pengumpul ialah cermin cekung, satah fokus belakangnya dijajarkan dengan satah fokus hadapan kanta mata.
Teleskop cermin telah dicipta oleh Isaac Newton pada tahun 1667. Dalam reka bentuknya, cermin utama mengumpul sinar cahaya selari. Untuk mengelakkan pemerhati daripada menghalang aliran cahaya, cermin rata diletakkan di laluan sinar pantulan, yang memesongkannya dari paksi optik. Imej dilihat melalui kanta mata.
Daripada kanta mata, anda boleh meletakkan filem fotografi atau matriks peka cahaya, yang menukar imej yang ditayangkan padanya menjadi isyarat elektrik analog atau kepada data digital.
DALAM teleskop kanta cermin Kanta adalah cermin sfera, dan sistem kanta mengimbangi penyimpangan - ralat imej yang disebabkan oleh sisihan pancaran cahaya dari arah yang ideal. Mereka wujud dalam mana-mana sistem optik sebenar. Akibat penyimpangan, imej titik menjadi kabur dan menjadi tidak jelas.
Teleskop optik digunakan oleh ahli astronomi untuk memerhati jasad angkasa.
Tetapi Alam Semesta menghantar lebih daripada sekadar cahaya ke Bumi. Gelombang radio, sinar-X dan sinaran gamma datang kepada kita dari angkasa.
Teleskop radio
Teleskop ini direka bentuk untuk menerima gelombang radio yang dipancarkan oleh objek angkasa dalam Sistem Suria, Galaksi dan Megagalaksi, menentukan struktur ruang, koordinat, keamatan sinaran dan spektrumnya. Elemen utamanya ialah antena penerima dan penerima yang sangat sensitif - radiometer.
Antena ini mampu menerima gelombang milimeter, sentimeter, desimeter dan meter. Selalunya ini adalah reflektor cermin berbentuk parabola, tumpuannya ialah penyinaran. Ini ialah peranti di mana sinaran radio yang diarahkan oleh cermin dikumpulkan. Sinaran ini kemudiannya dihantar ke input radiometer, di mana ia dikuatkan dan ditukar kepada bentuk yang mudah untuk dirakam. Ini boleh menjadi isyarat analog, yang dirakam oleh perakam, atau isyarat digital, yang dirakam pada cakera keras.
Untuk membina imej objek yang diperhatikan, teleskop radio mengukur tenaga sinaran (kecerahan) pada setiap titik.
teleskop angkasa
Atmosfera bumi menghantar sinaran optik, sinaran inframerah dan radio. Dan sinaran ultraungu dan sinar-X ditangguhkan oleh atmosfera. Oleh itu, ia hanya boleh diperhatikan dari angkasa lepas, dipasang pada satelit Bumi buatan, roket angkasa atau stesen orbit.
teleskop sinar-X direka untuk memerhati objek dalam spektrum sinar-X, jadi ia dipasang pada satelit Bumi buatan atau roket angkasa, kerana atmosfera bumi tidak menghantar sinar tersebut.
X-ray dipancarkan oleh bintang, gugusan galaksi dan lubang hitam.
Fungsi kanta dalam teleskop sinar-X dilakukan oleh cermin sinar-X. Oleh kerana sinaran sinar-X hampir sepenuhnya melalui bahan atau diserap olehnya, cermin konvensional tidak boleh digunakan dalam teleskop sinar-X. Oleh itu, untuk memfokuskan sinar, cermin kejadian ragut atau serong yang diperbuat daripada logam paling kerap digunakan.
Selain teleskop sinar-X, teleskop ultraungu , beroperasi dalam sinaran ultraungu.
Teleskop sinar gamma
Tidak semua teleskop sinar gamma terletak pada objek angkasa. Terdapat teleskop berasaskan darat yang mengkaji sinaran gamma kosmik tenaga ultra tinggi. Tetapi bagaimana untuk mengesan sinaran gamma di permukaan Bumi jika ia diserap oleh atmosfera? Ternyata foton gamma kosmik tenaga ultra tinggi, setelah memasuki atmosfera, "mengetuk" elektron cepat sekunder dari atom, yang merupakan sumber foton. Ia kelihatan, yang dirakam oleh teleskop yang terletak di Bumi.
Prinsip teleskop bukan untuk membesarkan objek, tetapi untuk mengumpul cahaya. Lebih besar saiz elemen pengumpulan cahaya utama - kanta atau cermin, lebih banyak cahaya akan memasukinya. Yang penting, jumlah cahaya yang terkumpullah yang akhirnya menentukan tahap perincian yang dilihat - sama ada landskap yang jauh atau gelang Zuhal. Walaupun pembesaran, atau kuasa, untuk teleskop adalah penting, ia tidak penting untuk mencapai tahap perincian.
Teleskop sentiasa berubah dan bertambah baik, tetapi prinsip operasinya tetap sama.
Teleskop mengumpul dan menumpukan cahaya
Lebih besar kanta cembung atau cermin cekung, lebih banyak cahaya memasukinya. Dan semakin banyak cahaya masuk, semakin jauh objek yang membolehkan anda melihat. Mata manusia mempunyai kanta cembung (lensa) sendiri, tetapi kanta ini sangat kecil, jadi ia mengumpul sedikit cahaya. Teleskop membolehkan anda melihat dengan lebih tepat kerana cerminnya mampu mengumpul lebih banyak cahaya daripada mata manusia.
Teleskop memfokuskan sinar cahaya dan mencipta imej
Untuk mencipta imej yang jelas, kanta dan cermin teleskop mengumpul sinar yang ditangkap menjadi satu titik - fokus. Jika cahaya tidak tertumpu pada satu titik, imej akan menjadi kabur.
Jenis-jenis teleskop
Teleskop boleh dibahagikan mengikut cara ia berfungsi dengan cahaya kepada "kanta", "cermin" dan gabungan - teleskop kanta cermin.
Pembiasan ialah teleskop biasan. Cahaya dalam teleskop sedemikian dikumpulkan menggunakan kanta biconvex (sebenarnya, ia adalah kanta teleskop). Antara instrumen amatur, achromat yang paling biasa biasanya adalah dua kanta, tetapi terdapat juga yang lebih kompleks. Refraktor akromatik terdiri daripada dua kanta - satu mengumpul dan satu mencapah, yang memungkinkan untuk mengimbangi penyimpangan sfera dan kromatik - dengan kata lain, herotan dalam aliran cahaya apabila melalui kanta.
Sedikit sejarah:
Refraktor Galileo (dicipta pada 1609) menggunakan dua kanta untuk mengumpul cahaya bintang sebanyak mungkin. dan membolehkan mata manusia melihatnya. Cahaya yang melalui cermin sfera membentuk imej. Kanta sfera Galileo menjadikan gambar kabur. Di samping itu, kanta seperti itu menguraikan cahaya kepada komponen warna, itulah sebabnya kawasan berwarna kabur terbentuk di sekeliling objek bercahaya. Oleh itu, kanta sfera cembung mengumpul cahaya bintang, dan kanta cekung yang mengikutinya menukarkan sinar cahaya yang dikumpul kembali menjadi selari, yang memungkinkan untuk memulihkan kejelasan dan kejelasan kepada imej yang diperhatikan.
Refractor Keppler (1611)
Mana-mana kanta sfera membiaskan sinaran cahaya, menyahfokusnya dan mengaburkan gambar. Kanta Keppler sfera mempunyai kurang kelengkungan dan jarak fokus yang lebih panjang daripada kanta Galilea. Oleh itu, titik fokus sinar yang melalui kanta sedemikian adalah lebih dekat antara satu sama lain, yang memungkinkan untuk mengurangkan, tetapi tidak menghapuskan sepenuhnya, herotan imej. Sebenarnya, Keppler sendiri tidak mencipta teleskop sedemikian, tetapi penambahbaikan yang dicadangkannya mempunyai pengaruh yang kuat terhadap perkembangan selanjutnya refraktor.
Refraktor akromatik
Refraktor akromatik adalah berdasarkan teleskop Keppler, tetapi bukannya satu kanta sfera, ia menggunakan dua kanta lengkung yang berbeza. Cahaya yang melalui kedua-dua kanta ini difokuskan pada satu titik, i.e. Kaedah ini mengelakkan penyimpangan kromatik dan sfera.
- Teleskop Sturman F70076
Refraktor yang ringkas dan ringan untuk pemula dengan kanta objektif 50mm. Pembesaran - 18*,27*,60*,90*. Ia dilengkapi dengan dua kanta mata - 6 mm dan 20 mm. Boleh digunakan sebagai paip kerana ia tidak membalikkan imej. Pada kurungan azimut. - > Teleskop Konus KJ-7
Teleskop refraktor fokus panjang 60 mm pada lekap Jerman (khatulistiwa). Pembesaran maksimum - 120x. Sesuai untuk kanak-kanak dan ahli astronomi permulaan. - Teleskop MEADE NGC 70/700mm AZ
Refraktor klasik dengan diameter 70 mm dan pembesaran berguna maksimum sehingga 250*. Didatangkan dengan tiga kanta mata, prisma dan lekap. Membolehkan anda memerhati hampir semua planet Sistem Suria dan bintang samar sehingga magnitud 11.3. - Teleskop Synta Skywatcher 607AZ2
Refraktor klasik pada lekap azimut AZ-2 pada tripod aluminium dan keupayaan untuk menskala mikro ketinggian teleskop. Diameter kanta 60 mm, pembesaran maksimum 120 kali, kuasa penembusan 11 (magnitud). Berat 5 kg. - Teleskop Synta Skywatcher 1025AZ3
Refraktor ringan dengan lekap alt-azimut AZ-3 pada tripod aluminium dengan panduan mikrometer teleskop dalam kedua-dua paksi. Boleh digunakan sebagai kanta telefoto untuk kebanyakan kamera DSLR untuk mengambil gambar objek yang jauh. Diameter kanta 100 mm, panjang fokus 500 mm, kuasa penembusan 12 (magnitud). Berat 14 kg.
Pemantul ialah mana-mana teleskop yang kantanya hanya terdiri daripada cermin. Pemantul ialah teleskop reflektif, dan imej dalam teleskop tersebut muncul di sisi lain sistem optik berbanding pembias.
Sedikit sejarah
Gregory memantulkan teleskop (1663)
James Gregory memperkenalkan teknologi baru sepenuhnya kepada pembuatan teleskop dengan mencipta teleskop dengan cermin utama parabola. Imej yang boleh diperhatikan melalui teleskop sedemikian adalah bebas daripada penyimpangan sfera dan kromatik.
Pemantul Newton (1668)
Newton menggunakan cermin utama logam untuk mengumpul cahaya dan cermin panduan seterusnya yang mengalihkan sinar cahaya ke kanta mata. Dengan cara ini, adalah mungkin untuk mengatasi penyimpangan kromatik - kerana bukannya kanta, teleskop ini menggunakan cermin. Tetapi gambar itu masih menjadi kabur kerana kelengkungan sfera cermin.
Sehingga kini, teleskop yang dibuat mengikut skema Newton sering dipanggil reflektor. Malangnya, ia tidak bebas daripada penyimpangan. Sedikit ke sisi paksi, koma (bukan isoplanatisme) mula muncul - penyimpangan yang dikaitkan dengan pembesaran tidak sekata zon anulus berbeza apertur. Koma membawa kepada fakta bahawa tempat yang berselerak kelihatan seperti unjuran kon - bahagian yang tajam dan paling terang ke arah tengah medan pandangan, kusam dan bulat dari pusat. Saiz tempat serakan adalah berkadar dengan jarak dari pusat medan pandangan dan berkadar dengan segi empat sama diameter apertur. Oleh itu, manifestasi koma sangat kuat dalam apa yang dipanggil "cepat" (bukaan tinggi) Newton di pinggir medan pandangan.
Teleskop Newtonian masih sangat popular hari ini: ia sangat mudah dan murah untuk dihasilkan, yang bermaksud harga puratanya jauh lebih rendah daripada refraktor yang sepadan. Tetapi reka bentuk itu sendiri mengenakan beberapa batasan pada teleskop sedemikian: herotan sinaran yang melalui cermin pepenjuru dengan ketara memburukkan resolusi teleskop sedemikian, dan apabila diameter kanta meningkat, panjang tiub meningkat secara berkadar. Akibatnya, teleskop menjadi terlalu besar, dan medan pandangan dengan tiub panjang menjadi lebih kecil. Sebenarnya, reflektor dengan diameter lebih besar daripada 15 cm boleh dikatakan tidak dihasilkan, kerana... Peranti sedemikian akan mempunyai lebih banyak kelemahan daripada kelebihan.
- Teleskop Synta Skywatcher 1309EQ2
Pemantul dengan diameter kanta 130 mm pada lekap khatulistiwa. Pembesaran maksimum 260. Wawasan 13.3 - Teleskop F800203M STURMAN
Pemantul dengan diameter kanta 200 mm pada lekap khatulistiwa. Didatangkan dengan dua kanta mata, penapis bulan, tripod dan pemidang tilik. - Teleskop Meade Newton 6 LXD-75 f/5 dengan alat kawalan jauh EC
Reflektor Newtonian klasik dengan diameter kanta 150 mm dan pembesaran berguna sehingga 400x. Teleskop untuk peminat astronomi yang menghargai diameter cahaya yang besar dan nisbah apertur yang tinggi. Lekapan dipacu secara elektronik dengan penjejakan jam membolehkan astrofotografi pendedahan lama.
Kanta cermin Teleskop (catadioptric) menggunakan kedua-dua kanta dan cermin untuk mencapai kualiti imej resolusi tinggi yang luar biasa daripada tiub optik mudah alih yang sangat pendek.
Parameter teleskop
Diameter dan pembesaran
Apabila memilih teleskop, adalah penting untuk mengetahui tentang diameter kanta, resolusi, pembesaran, dan kualiti pembinaan dan komponen.
Jumlah cahaya yang dikumpul oleh teleskop secara langsung bergantung kepada diameter(D) cermin atau kanta utama. Jumlah cahaya yang melalui kanta adalah berkadar dengan luasnya.
Selain diameter, saiz kanta adalah penting untuk ciri-cirinya. lubang relatif(A), sama dengan nisbah diameter kepada panjang fokus (juga dipanggil apertur).
Fokus Relatif dipanggil timbal balik apertur relatif.
kebenaran- ini ialah keupayaan untuk memaparkan butiran - i.e. Lebih tinggi resolusi, lebih baik imej. Teleskop resolusi tinggi akan dapat memisahkan dua objek yang jauh dan dekat, manakala teleskop resolusi rendah hanya akan melihat satu objek bercampur. Bintang ialah sumber titik cahaya, jadi ia sukar untuk diperhatikan, dan dalam teleskop anda hanya boleh melihat imej pembelauan bintang dalam bentuk cakera dengan cincin cahaya di sekelilingnya. Secara rasminya, resolusi maksimum teleskop visual ialah jurang sudut minimum antara sepasang bintang dengan kecerahan yang sama apabila ia masih boleh dilihat pada pembesaran yang mencukupi dan tiada gangguan dari atmosfera secara berasingan. Nilai ini untuk instrumen yang baik adalah lebih kurang sama dengan 120/D saat lengkok, dengan D ialah apertur teleskop (diameter) dalam mm.
Bertambah teleskop harus terletak dalam julat dari D/7 hingga 1.5D, dengan D ialah diameter bukaan kanta teleskop. Iaitu, untuk tiub dengan diameter 100 mm, kanta mata mesti dipilih supaya ia memberikan pembesaran dari 15x hingga 150x.
Pada pembesaran secara numerik sama dengan diameter kanta, dinyatakan dalam milimeter, tanda-tanda pertama corak pembelauan muncul, dan peningkatan selanjutnya dalam pembesaran hanya akan memburukkan kualiti imej, menjadikannya mustahil untuk membezakan butiran kecil. Di samping itu, perlu diingati tentang goncangan teleskop, pergolakan atmosfera, dll. Oleh itu, apabila memerhati Bulan dan planet, pembesaran melebihi 1.4D - 1.7D biasanya tidak digunakan. Walau apa pun, instrumen yang baik seharusnya boleh "menarik keluar" sehingga 1.5D tanpa menurunkan kualiti imej dengan ketara. Pembiasan mengatasi ini dengan baik, dan pemantul dengan perisai pusatnya tidak lagi boleh berfungsi dengan pasti pada pembesaran sedemikian, oleh itu, tidak digalakkan menggunakannya untuk memerhati Bulan dan planet.
Had atas pembesaran rasional ditentukan secara empirik dan berkaitan dengan pengaruh fenomena pembelauan (apabila pembesaran meningkat, saiz anak mata keluar teleskop, apertur keluarnya, berkurangan). Ternyata resolusi tertinggi dicapai dengan murid keluar kurang daripada 0.7 mm dan peningkatan selanjutnya dalam pembesaran tidak membawa kepada peningkatan bilangan butiran. Sebaliknya, imej yang longgar, mendung dan malap mencipta ilusi perincian yang dikurangkan. Pembesaran besar 1.5D masuk akal kerana ia lebih selesa, terutamanya untuk orang yang cacat penglihatan dan hanya untuk objek yang terang dan kontras.
Had bawah julat pembesaran yang munasabah ditentukan oleh fakta bahawa nisbah diameter kanta kepada diameter murid keluar (iaitu, diameter pancaran cahaya yang muncul dari kanta mata) adalah sama dengan nisbah jarak fokusnya, i.e. meningkat. Jika diameter rasuk yang keluar dari kanta mata melebihi diameter anak mata pemerhati, beberapa sinar akan terputus, dan mata pemerhati akan melihat kurang cahaya - dan sebahagian kecil imej.
Oleh itu, siri pembesaran yang disyorkan berikut muncul: 2D, 1.4D, 1D, 0.7D, D/7. Pembesaran D/2..D/3 berguna untuk memerhati gugusan bersaiz normal dan objek samar-samar.
Lekapan
Lekapan teleskop- bahagian teleskop di mana tiub optiknya dipasang. Membolehkan anda mengarahkannya ke kawasan langit yang diperhatikan, memastikan kestabilan pemasangannya dalam kedudukan kerja, dan kemudahan melakukan pelbagai jenis pemerhatian. Lekapan terdiri daripada tapak (atau lajur), dua paksi yang saling berserenjang untuk memutar tiub teleskop, pemacu dan sistem untuk mengukur sudut putaran.
DALAM gunung khatulistiwa paksi pertama diarahkan ke arah kutub cakerawala dan dipanggil paksi kutub (atau jam), dan paksi kedua terletak pada satah khatulistiwa dan dipanggil paksi deklinasi; Tiub teleskop dipasang padanya. Apabila teleskop diputar di sekitar paksi pertama, sudut jamnya berubah dengan deklinasi yang berterusan; apabila berpusing di sekeliling paksi ke-2, deklinasi berubah pada sudut jam yang tetap. Jika teleskop dipasang pada pelekap sedemikian, menjejaki jasad angkasa yang bergerak disebabkan oleh putaran harian langit yang jelas dilakukan dengan memutarkan teleskop pada kelajuan tetap mengelilingi satu paksi kutub.
DALAM lekapan alt-azimut paksi pertama adalah menegak, dan yang kedua, membawa paip, terletak pada satah mendatar. Paksi pertama digunakan untuk memutarkan teleskop dalam azimut, yang kedua - dalam ketinggian (jarak zenit). Apabila memerhati bintang melalui teleskop yang dipasang pada lekap azimut, ia mestilah berterusan dan dengan tahap ketepatan yang tinggi diputar secara serentak di sekitar dua paksi, dan pada kelajuan yang berubah mengikut undang-undang yang kompleks.
Foto yang digunakan daripada www.amazing-space.stsci.edu