Hvordan lage et hjemmelaget teleskop. DIY teleskop og kikkert

Mange mennesker, som løfter blikket mot stjernehimmelen, beundrer det forlokkende mysteriet i verdensrommet. Jeg vil se inn i universets endeløse vidder. Se kratere på månen. Ringer av Saturn. Mange tåker og stjernebilder. Derfor vil jeg i dag fortelle deg hvordan du lager et teleskop hjemme.

Først må du bestemme hvilken økning som kreves. Faktum er at jo større denne verdien er, desto lengre vil selve teleskopet være. Med 50x forstørrelse vil lengden være 1 meter, og for 100x forstørrelse 2 meter. Det vil si at lengden på teleskopet vil være direkte proporsjonal med multiplisiteten.

La oss si at det blir et 50x teleskop. Deretter må du kjøpe to linser i en hvilken som helst optikksalong (eller på markedet). En for okularet (+2)-(+5) dioptrier. Den andre er for linsens (+1) dioptri (for et 100x teleskop kreves (+0,5) dioptri).

Deretter, med tanke på diametrene til linsene, er det nødvendig å lage et rør, eller rettere sagt to rør - det ene skal passe tett inn i det andre. Videre bør lengden på den resulterende strukturen (i utvidet tilstand) være lik linsens brennvidde. I vårt tilfelle, 1 meter (for en linse (+1) dioptri).

Hvordan lage rør? For å gjøre dette må du vikle flere lag med papir på en ramme med passende diameter, smøre dem med epoksyharpiks (du kan bruke annet lim, men de siste lagene er bedre for å styrke med epoksy). Du kan bruke restene av tapeter som ligger på tomgang etter reparasjonen av leiligheten. Du kan eksperimentere med glassfiber, da blir det et mer seriøst design.

Deretter legger vi inn objektivlinsen (+1) dioptrien i det ytre røret, og dioptrien i det indre okularet (+3). Hvordan gjøre det? Fantasien din er det viktigste for å sikre den nøyaktige parallelliteten og justeringen av linsene. I dette tilfellet er det nødvendig å sørge for at avstanden mellom linsene når rørene flyttes fra hverandre er innenfor brennvidden til objektivlinsen, i vårt tilfelle er den 1 meter. I fremtiden, ved å endre denne parameteren, vil vi justere skarpheten på bildet vårt.

For praktisk bruk av teleskopet er det nødvendig med et stativ for å fikse det tydelig. Ved høy forstørrelse fører den minste skjelvingen av røret til uskarphet i bildet.

Hvis du har noen linser, kan du finne ut deres brennvidde på følgende måte: fokus sollys på et flatt underlag for å oppnå minst mulig punkt. Avstanden mellom objektivet og overflaten er brennvidden.

Så, for å oppnå en teleskopforstørrelse på 50 ganger, er det nødvendig å plassere en linse i (+1) dioptri i en avstand på 1 meter fra linsen (+3) dioptri.

For 100x forstørrelse bruker vi linser (+0,5) og (+3) ved å endre avstanden mellom dem med 2 meter.

Og i denne videoen - prosessen med å lage et lignende teleskop:

God astronomisk visning!

(Besøkt 11 426 ganger, 1 besøk i dag)

Den andre delen vil vise deg hvordan du designer og bygger et rør for dette håndverk.

Det generelle synet på teleskopet er en symbiose av ideer hentet fra forskjellige fora som er viet til produksjon av forskjellige teleskopiske hjemmelaget og en optiker til dem.

I produksjonen dette prosjektet Jeg hadde ikke som mål å oppnå maksimal bevegelighet på bekostning av vektreduksjon. Istedenfor dette, hjemmelaget ble utviklet som et stasjonært teleskop, som skal plasseres på loftet. Det ble besluttet å bygge den helt av tre. Fordelen med denne designen vil være en lukket kropp som vil beskytte optikken mot støv, og den massive vekten vil gjøre den mer stabil i vinden.

Trinn 1: Velg et design

Designet er nesten helt opp til deg. Men det er noen regler å følge:

Krumningen til det primære speilet dikterer lengden på røret.
Velg en fokuser før du fortsetter med produksjonen av kroppen.
Bestem om teleskopet skal brukes til visuell observasjon eller astrofotografering.

I mitt tilfelle var det lett å beregne krumningen til speilet, siden jeg gjorde det gjør det selv. Hvis du kjøpte et primærspeil, fulgte det sannsynligvis med informasjon (diameter og brennvidde). For å få "koordinatsenteret", multipliser diameteren med brennviddeforholdet (ofte referert til som F/D):

"Center" = Diameterx Brennvidde

I mitt tilfelle er F = 7,93 x 4,75 = 37,67 tommer (95,68 cm). Dette er avstanden fra speilet der et klart bilde gjengis. Du kan ikke plassere hodet foran et speil hver gang for å blokkere lyset som kommer fra stjernen, kan du? Dette er grunnen til at det er nødvendig å bruke et sekundært speil (kalt en elliptisk) orientert i 45 grader for å reflektere lys til siden.

Avstanden mellom dette speilet og øyet ditt vil avhenge av størrelsen på fokuseringsenheten. Har du valgt en lavprofilfokuser vil avstanden være minimal og du trenger et mindre speil. Velger du en høyere fokuser, vil avstanden bli lengre og det elliptiske speilet bør være større, og dermed redusere mengden lys som reflekteres fra hovedspeilet.

Det siste du må bestemme deg for er om du vil bruke dette teleskopet til visuell observasjon eller astrofotografering. For visuell observasjon monterer vi en alt-azimut og et lite elliptisk speil. For fotografering trenger du et presist feste for å kansellere rotasjonen av jorden, en 5 cm fokuser og et overdimensjonert elliptisk speil for å forhindre vignettering i bildet.

Trinn 4: Skillevegger og brett

Nå som du har forsikret deg om at alle platene passer sammen og målene stemmer, kan vi begynne å lime skilleveggene til platene.

Vi limer brettene (gjennom en) på skilleveggene. Dette vil sikre jevnere fylling av røret. Du kan montere andre plater for å passe inn i hullene (ved å avslutte kantene med en høvel og sandpapir).

Trinn 5: Glatt ut røret

Nå som røret er limt sammen, må platene behandles for å gjøre overflaten jevnere. Du kan bruke høvel og 120, 220, 400 og 600 sandpapir for å få treverket så glatt som mulig.

Hvis du merker at noen av platene ikke passer perfekt, lag små treinnlegg med trelim og trestøv. Bland dem sammen og dekk sprekkene med denne blandingen. La tørke og slip de "limte områdene".

Trinn 6: Fokushull

For å plassere Focuser, må du beregne posisjonene riktig. La oss bruke nettstedet til å finne avstanden mellom den optiske aksen til fokuseringsenheten og enden av røret.

Når du har målt avstanden, bruk litt større enn fokuseringsenheten og bor et hull i midten på den ene siden. Plasser Focuseren og merk plasseringen av skruene med en blyant, og fjern deretter Focuseren. Bor nå 4 hull i hvert hjørne.

Du kan se at fokuseren min var litt større enn bredden på brettet, så jeg måtte legge til 2 kiler på begge sider for å lage en flat overflate.

Trinn 7: "Mirror Honeycomb"

Trinn 12: Rocker

Bevegelige "hjul" er 1,2 ganger større enn speilet.

Åket er bygget av valnøtt og lønn. Teflonputer gjør bevegelsen til teleskopet jevnere.

Sidene på vippearmen er montert på runde underlag. Utskårne håndtak (på hver side) hjelper med transport.

Trinn 13: Hjul-azimut

For å rotere verktøyet fra venstre til høyre, må vi legge til en vertikal akse.

Basen er laget av kryssfiner, montert på 3 hockeypucker (reduserer vibrasjoner). Det er en senterstamme og 3 teflon-avstandsstykker.

Trinn 14: Ferdig teleskop

Du må finne tyngdepunktet.

Du trenger også et okular. Jo kortere brennvidde, jo høyere forstørrelse. For å beregne, bruk formelen:

Forstørrelse = teleskopets brennvidde / okularets brennvidde

Okularet mitt på 11 mm gir meg 86x forstørrelse.

For å forhindre at det samler seg støv på hovedspeilet, trenger du en hette foran på røret. Et enkelt stykke kryssfiner med håndtak ville vært flott.

Takk for din oppmerksomhet!

Vil du plutselig lage en kikkert med egne hender? Ikke noe rart. Ja, i vår tid er det ikke vanskelig å kjøpe nesten hvilken som helst optisk enhet, og ikke så dyrt. Men noen ganger angriper en tørst etter kreativitet en person: Jeg vil finne ut hvilke naturlover prinsippet om drift av enhver enhet er basert på, jeg vil konstruere en slik enhet fra og til meg selv og oppleve kreativitetens glede.

Gjør-det-selv kikkert

Så du kommer i gang. Først av alt, vil du lære det enkleste Spyglass består av to bikonvekse linser - et objektiv og et okular, og at forstørrelsen til et teleskop oppnås ved formelen K = F / f (forholdet mellom brennviddene til linsen (F) og okularet (f)).

Bevæpnet med denne kunnskapen går du og graver gjennom søppelkasser, på loftet, i garasjen, i skuret osv. med et klart definert mål – å finne så mange forskjellige linser som mulig. Dette kan være briller fra briller (gjerne runde), klokkeluper, linser fra gamle kameraer osv. Etter å ha samlet en forsyning med linser begynner du å måle. Du må velge et objektiv med en brennvidde F større og et okular med en brennvidde f mindre.

Å måle brennvidde er veldig enkelt. Linsen er rettet mot en lyskilde (en lyspære i rommet, en gatelampe, solen på himmelen eller bare et opplyst vindu), en hvit skjerm er plassert bak linsen (et papirark er mulig, men papp er bedre) og beveger seg i forhold til linsen til den ikke vil produsere et skarpt bilde av den observerte lyskilden (invertert og redusert).

Etter det gjenstår det å måle avstanden fra linsen til skjermen med en linjal. Dette er brennvidden. Alene vil du neppe takle den beskrevne måleprosedyren - du vil savne den tredje hånden. Jeg må ringe en assistent for å få hjelp.

Etter å ha plukket opp linsen og okularet, begynner du å designe et optisk system for å forstørre bildet. Ta en linse i den ene hånden, et okular i den andre, og gjennom begge linsene undersøker du et eller annet fjernt objekt (men ikke solen – du kan lett bli stående uten øye!). Ved gjensidig bevegelse av linsen og okularet (prøver å holde aksene på samme linje) oppnår du et klart bilde.

Dette vil resultere i et forstørret bilde, men fortsatt opp ned. Det du nå holder i hendene, prøver å opprettholde den oppnådde gjensidige posisjonen til linsene, er ønsket optisk system. Det gjenstår bare å fikse dette systemet, for eksempel ved å plassere det inne i røret. Dette blir kikkerten.

Men ikke skynd deg å montere. Etter å ha laget et teleskop, vil du ikke være fornøyd med bildet "opp ned". Dette problemet løses ganske enkelt ved å bruke et inverteringssystem oppnådd ved å legge til en eller to linser som er identiske med okularet.

Et inverterende system med en koaksial ekstra linse oppnås ved å plassere den i en avstand på omtrent 2f fra okularet (avstanden bestemmes av valget).

Det er interessant å merke seg at med denne versjonen av det inverterende systemet er det mulig å oppnå en høyere forstørrelse ved jevnt å flytte den ekstra linsen bort fra okularet. Men, sterk økning du vil ikke kunne få det hvis du ikke har en linse av veldig høy kvalitet (for eksempel glass fra briller). Det forstyrrer fenomenet med den såkalte "kromatiske aberrasjonen", når bildet er malt i iriserende nyanser.

Dette problemet løses i "kjøpt" optikk ved å komponere en linse fra flere linser med forskjellige brytningsindekser. Men du bryr deg ikke om disse detaljene: din oppgave er å forstå kretsdiagrammet til enheten og bygge den enkleste arbeidsmodellen i henhold til denne kretsen (uten å bruke en krone).

Skaff et inverterende system med to koaksiale tilleggslinser ved å plassere dem slik at okularet og disse to linsene er adskilt fra hverandre med like avstander f.

Nå forestiller du deg oppsettet til teleskopet og kjenner brennviddene til linsene, så begynn å montere optisk instrument. Det enkleste er å vri rørene (rørene) fra ark med whatman-papir, feste dem med gummibånd "for penger", og feste linsene inne i rørene med plastelina. Rør fra innsiden skal males med matt sort maling slik at det ikke kommer lys utenfra.

Det viste seg å være noe primitivt, men som et nullalternativ er det veldig praktisk: det er enkelt å lage om, endre noe. Når dette nullalternativet eksisterer, kan det forbedres så lenge du vil (erstatt i det minste whatman-papir med mer anstendig materiale).

Et fabrikkprodusert teleskop er ganske dyrt, så det er tilrådelig å kjøpe det i tilfeller av alvorlig lidenskap for astronomi. Og amatører kan prøve å sette sammen et teleskop med egne hender.

Som du vet, er det to typer teleskoper:

refleks. Speil spiller rollen som lyssamlende elementer i disse enhetene.
Ildfast– utstyrt med et optisk linsesystem.

DIY refraktor teleskop

Oppsettet til refraktorteleskopet er ganske enkelt. I den ene enden av enheten er det en linse - en linse som samler og fokuserer lysstråler. I den andre enden sitter et okular – en linse som lar deg se bildet som kommer fra linsen. Objektivet er plassert i hovedrøret, kalt røret, og okularet er plassert i et mindre rør, kalt okularmontasjen.

Vanlig forstørrelsesglass teleskop

Lage hovedrøret. Vi tar et ark med tykt papir og ruller det inn i et rør ved hjelp av en flat pinne eller et passende rør med en diameter på 5 cm. Papiret inni skal males svart og ikke skinnende. Vi lager et rør på 1,9 meter.
Å lage et okular. Den skal bæres på slutten av den viktigste. Vi bretter det fra et papirark 25 cm langt og limer det. Den indre diameteren til okularrøret må passe med den ytre diameteren til hovedrøret slik at det beveger seg uanstrengt langs det.
Arbeid med linser. Fra tykt papir lager vi to lokk. Vi vil plassere den første der linsen skal være, og vi vil styrke den andre på enden av okularrøret. I midten av hver hette vil vi lage et hull med en diameter som er litt mindre enn diameteren på linsene. Linsene er installert med bulen utover.

For å ta interessante bilder av stjernehimmelen kan du feste et webkamera til et teleskop.

kikkertteleskop

Fra den vanlige åttedobbelte kikkerten kan du bygge et teleskop som gir en forstørrelse på over 100 ganger. Rør kan limes fra whatman-papir. Linser egner seg fra gamle filmoskop eller lignende i forstørrelse. Vi bruker beregningen av et enkelt teleskop, og vi velger lengden på enheten og avstanden mellom linsene til okularet empirisk.

I dette tilfellet trenger ikke kikkerten demonteres - rørene settes direkte på den. For enkel bruk kan du lage et stativ. Et slikt kikkertteleskop lar deg se fjell og kratere på overflaten av Månen, Jupiters satellitter, etc.

konklusjoner

Håndverk hjemmelaget teleskop hjemme er ikke spesielt vanskelig. Selv en videregående elev kan gjøre denne jobben. For et barn vil en enhet med en forstørrelse på 30 - 100 ganger være nok.

Imidlertid er det hjemmehåndverkere som uavhengig kan montere en tre hundre ganger kvalitets teleskop. Slike ferdigheter kommer med erfaring og kan være nyttige for de som er seriøst interessert i astronomi.

Observasjon av stjerner og andre astronomiske kropper på himmelen er en veldig underholdende prosess. planeter solsystemet, satellitter, konstellasjoner, "stjerneskudd" - alt dette er bare en liten del av det grenseløse og helt ukjente universet. Den mest synlige er månen, den nærmeste kosmiske kroppen til oss, bortsett fra menneskeskapte kunstige satellitter på jorden. Imidlertid er selv Månen ganske vanskelig å se i detalj med det blotte øye. For dette formålet har menneskeheten oppfunnet en spesiell enhet - et teleskop, som lar deg "lukke" det observerte objektet og studere det mer detaljert. La oss prøve å finne ut hvordan du kan lage et enkelt teleskop med egne hender.

Alle optiske teleskoper kan deles inn i to grupper: reflekterende teleskoper, som bruker linser som bryter og derved samler opp lys, og reflekterende teleskoper, som bruker speil som et slikt element. Det er lettere å lage et refraktorteleskop med egne hender, siden dette krever konvergerende linser, som er enkle å finne, i motsetning til spesielle konvergerende speil. Vi vil være engasjert i produksjonen av et slikt teleskop med 50x forstørrelse, som vi trenger: tykt papir (whatman-papir), papp, svart maling, lim og to konvergerende linser.

Først, la oss se på enheten til det enkleste refraktorteleskopet. Hoveddelen - linsen - bikonveks linse, plassert foran teleskopet og samler stråling. Hovedkarakteristikkene er: linsediameter (blenderåpning) , jo større blenderåpning, jo mer samler teleskopet stråling, det vil si, jo større oppløsning, og som et resultat kan høyere forstørrelser brukes; objektivets brennvidde. En annen viktig del av teleskopet er okularet. Forstørrelsen til teleskopet beregnes som en verdi lik forholdet mellom brennvidden til linsen og brennvidden til okularet ¸ og uttrykkes i multipler:

I tillegg er det noe som heter maksimum nyttig forstørrelse teleskop, som er lik to ganger diameteren til objektivet uttrykt i millimeter. Det gir ingen mening å lage et teleskop med høyere forstørrelse, siden det mest sannsynlig ikke vil være mulig å se nye detaljer, og den generelle lysstyrken på bildet vil reduseres betydelig. Derfor, hvis du trenger å lage et teleskop med 50x forstørrelse, må objektivets diameter være minst 25 mm. Men en liten diameter reduserer oppløsningen, så det er tilrådelig å bruke et 60 mm objektiv for et 50x teleskop.

Den minste nyttige forstørrelsen til et teleskop bestemmes av diameteren på okularet , som ikke bør overstige diameteren til den fullt åpnede pupillen til observatørens øye, ellers ikke hele teleskopert lys vil komme inn i øyet og gå tapt. Den maksimale pupilldiameteren til observatørens øye er vanligvis 5-7 mm, så minste nyttige forstørrelse er 10x (blenderåpning ganger 0,15).

Vi fortsetter direkte til produksjonen av teleskopet. Det vil ikke være mulig å lage et teleskop i stor størrelse av whatman-papir, siden papiret ikke har tilstrekkelig stivhet, noe som vil føre til problemer med å justere teleskopet. Optimal størrelse er ca 1m. Derfor bør også objektivets brennvidde være ca 1m, noe som tilsvarer optisk kraft+1dpt. For linsen må du lage et rør fra whatman-papir med en lengde på 60-65 cm og en diameter som tilsvarer diameteren på objektivets objektiv (6 cm). Indre del rør bør males svart før liming, slik at det ikke kommer overflødig stråling inn i okularet. Linsen i objektivrøret kan festes med to tannfelger kuttet ut av papp.

For okularet må du lage et rør som er 50-55 cm langt. Forbindelsen mellom linsens rør og okularet utføres også ved hjelp av pappfelger, som lar okularrøret bevege seg i forhold til linserøret med liten innsats . For å gi en 50x forstørrelse av teleskopet, må okularlinsen ha en brennvidde på 2-3 cm.

Det resulterende teleskopet har en ulempe - det gir et invertert bilde. For å fikse dette trenger du en annen konvergerende linse som har samme brennvidde som okularlinsen. En ekstra linse må installeres i okularrøret.

Ved fremstilling av et teleskop bør det også tas i betraktning at teleskoper med høy forstørrelse viser ulike diffraksjonsfenomener sterkere, noe som svekker sikten betydelig. En slik forstørrelse brukes ofte til å observere detaljene til skivene til planetene og Månen, så vel som i observasjonen av binære stjerner. Derfor, for å redusere denne effekten, er det nødvendig med en diafragma (en svart plate med et hull på 2–3 cm i diameter), som plasseres på stedet der strålene fra linsen konvergerer i fokus. Etter denne forbedringen vil bildet bli mindre lyst, men klarere.

I henhold til den foreslåtte metoden foreslår vi at du løser problemet:

Hva bør være hovedparametrene til et teleskop med 100x forstørrelse?