Mga uri ng teleskopyo. Mga instrumentong astronomya at mga obserbasyon kasama nila
Sa kasalukuyan, ang iba't ibang teleskopyo ay matatagpuan sa mga istante ng tindahan. Ang mga modernong tagagawa ay nag-aalaga sa kanilang mga customer at sinusubukang pagbutihin ang bawat modelo, unti-unting inaalis ang mga pagkukulang ng bawat isa at sa kanila.
Sa pangkalahatan, ang mga naturang device ay nakaayos pa rin ayon sa isang katulad na pamamaraan. Ano ang pangkalahatang kaayusan ng isang teleskopyo? Higit pa tungkol dito mamaya.
Pipe
Ang pangunahing bahagi ng instrumento ay ang tubo. Ang isang lens ay inilagay sa loob nito, kung saan ang mga sinag ng liwanag ay mas nahuhulog. Ang mga lente ay may iba't ibang uri nang sabay-sabay. Ito ay mga reflector, catadioptric lens at refractor. Ang bawat uri ay may mga kalamangan at kahinaan nito, na pinag-aaralan ng mga gumagamit bago bumili at, umaasa sa kanila, gumawa ng isang pagpipilian.
Ang mga pangunahing bahagi ng bawat teleskopyo: tube at eyepiece
Bilang karagdagan sa tubo, ang instrumento ay mayroon ding tagahanap. Maaari nating sabihin na ito ay isang miniature spyglass na kumokonekta sa pangunahing tubo. Sa kasong ito, ang pagtaas ng 6-10 beses ay sinusunod. Ang bahaging ito ng aparato ay kinakailangan para sa paunang pagpuntirya sa bagay ng pagmamasid.
Eyepiece
Ang isa pang mahalagang bahagi ng anumang teleskopyo ay ang eyepiece. Ito ay sa pamamagitan ng mapagpapalit na bahagi ng tool na ito na inoobserbahan ng user. Kung mas maikli ang bahaging ito, mas malaki ang maaaring magnification, ngunit mas maliit ang anggulo ng view. Ito ay para sa kadahilanang ito na pinakamahusay na bumili ng maraming iba't ibang mga eyepieces gamit ang aparato nang sabay-sabay. Halimbawa, na may fixed at variable na pokus.
Pag-mount, mga filter at iba pang mga detalye
Ang pag-mount ay mayroon ding ilang uri. Bilang isang patakaran, ang teleskopyo ay naka-mount sa isang tripod, na may dalawang rotary axes. At mayroon ding mga karagdagang "mount" sa teleskopyo, na nagkakahalaga ng pagbanggit. Una sa lahat, ito ay mga filter. Ang mga ito ay kailangan ng mga astronomo para sa iba't ibang layunin. Ngunit para sa mga nagsisimula, hindi kinakailangan na bilhin ang mga ito.
Totoo, kung plano ng gumagamit na humanga sa buwan, kakailanganin mo ng isang espesyal na lunar filter na magpoprotekta sa iyong mga mata mula sa masyadong maliwanag na larawan. Mayroon ding mga espesyal na filter na kayang alisin ang nakakasagabal na liwanag ng mga ilaw ng lungsod, ngunit medyo mahal ang mga ito. Upang tingnan ang mga bagay sa tamang posisyon, ang mga diagonal na salamin ay kapaki-pakinabang din, na, depende sa uri, ay may kakayahang ilihis ang mga sinag ng 45 o 90 degrees.
Ang istraktura ng teleskopyo
Noong ika-20 siglo, ang astronomy ay gumawa ng maraming hakbang sa pag-aaral ng ating uniberso, ngunit ang mga hakbang na ito ay hindi magiging posible kung wala ang paggamit ng mga sopistikadong instrumento gaya ng mga teleskopyo, na may kasaysayan ng higit sa isang daang taon. Ang ebolusyon ng teleskopyo ay naganap sa maraming yugto, at ito ay tungkol sa kanila na susubukan kong sabihin.
Mula noong sinaunang panahon, ang sangkatauhan ay iginuhit upang alamin kung ano ang naroroon, sa langit, sa kabila ng Lupa at hindi nakikita ng mata ng tao. Ang pinakadakilang mga siyentipiko noong unang panahon, tulad ni Leonardo da Vinci, Galileo Galilei, ay nagtangkang lumikha ng isang aparato na nagpapahintulot sa iyo na tumingin sa kailaliman ng kalawakan at iangat ang belo ng misteryo ng uniberso. Mula noon, marami nang natuklasan sa larangan ng astronomiya at astrophysics. Alam ng lahat kung ano ang teleskopyo, ngunit hindi alam ng lahat kung gaano katagal ang nakalipas at kung kanino naimbento ang unang teleskopyo, at kung paano ito inayos.
Teleskopyo - isang instrumento na idinisenyo upang obserbahan ang mga celestial body.
Sa partikular, ang isang teleskopyo ay nauunawaan bilang isang optical telescopic system na hindi kinakailangang gamitin para sa astronomical na layunin.
Mayroong mga teleskopyo para sa lahat ng hanay ng electromagnetic spectrum:
b optical teleskopyo
b radio teleskopyo
b x-ray teleskopyo
mga teleskopyo ng gamma-ray
Optical teleskopyo
Ang teleskopyo ay isang tubo (solid, frame o truss) na naka-mount sa isang mount na nilagyan ng mga axes para sa pagturo sa object ng pagmamasid at pagsubaybay dito. Ang isang visual na teleskopyo ay may isang lens at isang eyepiece. Ang rear focal plane ng layunin ay nakahanay sa front focal plane ng eyepiece. Sa halip na isang eyepiece, isang photographic film o isang matrix radiation detector ay maaaring ilagay sa focal plane ng layunin. Sa kasong ito, ang lens ng teleskopyo, mula sa punto ng view ng optika, ay isang photographic lens. Ang teleskopyo ay nakatutok gamit ang isang focuser (nakatutok na aparato). astronomy ng kalawakan ng teleskopyo
Ayon sa kanilang optical na disenyo, karamihan sa mga teleskopyo ay nahahati sa:
ü Lens (refractors o diopters) - isang lens o lens system ang ginagamit bilang lens.
b Salamin (reflectors o catoptric) - ang isang malukong salamin ay ginagamit bilang isang lens.
b Mga teleskopyo ng mirror-lens (catadioptric) - isang spherical mirror ang ginagamit bilang layunin, at ang lens, lens system o meniscus ay nagsisilbing pambawi sa mga aberration.
Ang teleskopyo ay isang astronomical optical instrument na idinisenyo upang obserbahan ang mga celestial body.
Ang teleskopyo ay may isang eyepiece, isang lens o isang pangunahing salamin at isang espesyal na tubo na nakakabit sa bundok, na, naman, ay naglalaman ng mga palakol, dahil kung saan ang pagturo sa bagay ng pagmamasid ay nagaganap.
Noong 1609, binuo ni Galileo Galilei ang unang optical telescope sa kasaysayan ng tao. (Basahin ang tungkol dito sa aming website: Sino ang lumikha ng unang teleskopyo?).
Ang mga modernong teleskopyo ay may iba't ibang uri.
Reflector (salamin) na mga teleskopyo
Kung bibigyan namin sila ng pinaka-pinasimpleng paglalarawan, kung gayon ang mga ito ay mga device na may espesyal na malukong salamin na nangongolekta ng liwanag at nakatutok ito. Ang mga bentahe ng naturang mga teleskopyo ay kinabibilangan ng kadalian ng paggawa, magandang kalidad ng optika. Ang pangunahing kawalan ay mas kaunting pangangalaga at pagpapanatili kaysa sa iba pang mga uri ng teleskopyo.
Buweno, ngayon nang mas detalyado tungkol sa mga teleskopyo ng reflector.
Ang reflector ay isang teleskopyo na may salamin na lens na bumubuo ng isang imahe sa pamamagitan ng pagpapakita ng liwanag mula sa isang salamin na ibabaw. Pangunahing ginagamit ang mga reflector para sa sky photography, photoelectric at spectral na pag-aaral, at mas madalas itong ginagamit para sa mga visual na obserbasyon.
Ang mga reflector ay may ilang mga pakinabang kaysa sa mga refractor (lens telescope), dahil wala silang chromatic aberration (kulay ng mga imahe); ang pangunahing salamin ay mas madaling gawing mas malaki kaysa sa layunin ng lens. Kung ang salamin ay hindi spherical, ngunit parabolic, kung gayon ang spherical na hugis ay maaaring mabawasan sa zero. pagkaligaw(paglalabo ng mga gilid o gitna ng larawan). Ang paggawa ng mga salamin ay mas madali at mas mura kaysa sa mga layunin ng lens, na ginagawang posible upang madagdagan ang diameter ng layunin, at samakatuwid ay ang paglutas ng kapangyarihan ng teleskopyo. Mula sa isang handa na hanay ng mga salamin, ang mga amateur astronomer ay maaaring lumikha ng isang lutong bahay na "Newtonian" reflector. Ang kalamangan dahil sa kung saan ang sistema ay nakakuha ng katanyagan sa mga amateurs ay ang kadalian ng paggawa ng mga salamin (ang pangunahing salamin sa kaso ng mga maliliit na kamag-anak na siwang ay isang globo; ang isang patag na salamin ay maaaring maliit).
Newtonian reflector
Naimbento ito noong 1662. Ang kanyang teleskopyo ay ang unang salamin na teleskopyo. Sa mga reflector, ang malaking salamin ay tinatawag na pangunahing salamin. Maaaring ilagay ang mga photographic plate sa eroplano ng pangunahing salamin upang kunan ng larawan ang mga bagay na makalangit.
Sa sistema ni Newton, ang lens ay isang malukong parabolic na salamin, kung saan ang mga sinasalamin na sinag ay idinidirekta ng isang maliit na patag na salamin sa isang eyepiece na matatagpuan sa gilid ng tubo.
Larawan: Reflection ng mga signal na nagmumula sa iba't ibang direksyon.
Reflektor ng sistema ng Gregory
Ang mga sinag mula sa pangunahing malukong parabolic na salamin ay nakadirekta sa isang maliit na malukong elliptical na salamin, na sumasalamin sa kanila sa isang eyepiece na inilagay sa gitnang butas ng pangunahing salamin. Dahil ang elliptical mirror ay matatagpuan sa likod ng focus ng pangunahing salamin, ang imahe ay patayo, habang sa Newtonian system ito ay baligtad. Ang pagkakaroon ng pangalawang salamin ay nagpapataas ng focal length at sa gayon ay nagbibigay-daan sa isang malaking magnification.
Reflektor ng Cassegrain
Dito ang pangalawang salamin ay hyperbolic. Naka-install ito sa harap ng focus ng pangunahing salamin at nagbibigay-daan sa iyo na gawing mas maikli ang reflector tube. Ang pangunahing salamin ay parabolic, walang spherical aberration dito, ngunit mayroong isang coma (ang imahe ng isang punto ay tumatagal ng anyo ng isang asymmetric scattering spot) - nililimitahan nito ang larangan ng view ng reflector.
Reflector ng Lomonosov-Herschel system
Dito, hindi tulad ng Newtonian reflector, ang pangunahing salamin ay nakatagilid upang ang imahe ay nakatutok malapit sa entrance hole ng teleskopyo, kung saan inilalagay ang eyepiece. Ginawang posible ng sistemang ito na ibukod ang mga intermediate na salamin at pagkawala ng liwanag sa mga ito.
Ritchey-Chrétien reflector
Ang system na ito ay isang pinahusay na bersyon ng Cassegrain system. Ang pangunahing salamin ay isang malukong hyperbolic, at ang auxiliary na salamin ay isang convex na hyperbolic. Ang eyepiece ay naka-install sa gitnang butas ng hyperbolic mirror.
Kamakailan, ang sistemang ito ay malawakang ginagamit.
Mayroong iba pang mga reflex system: Schwarzschild, Maksutov at Schmidt (mirror-lens system), Mersen, Nessmit.
Kakulangan ng mga reflector
Ang kanilang mga tubo ay bukas sa mga agos ng hangin na sumisira sa ibabaw ng mga salamin. Mula sa mga pagbabago sa temperatura at mekanikal na pag-load, ang hugis ng mga salamin ay bahagyang nagbabago, at dahil dito, lumalala ang kakayahang makita.
Ang isa sa pinakamalaking reflector ay matatagpuan sa Mount Palomar Astronomical Observatory sa Estados Unidos. Ang salamin nito ay may diameter na 5 m. Ang pinakamalaking astronomical reflector sa mundo (6 m) ay matatagpuan sa Special Astrophysical Observatory sa North Caucasus.
Teleskopyo ng refractor (teleskopyo ng lens)
Mga refractor- Ito ay mga teleskopyo na may layunin ng lens na bumubuo ng imahe ng mga bagay sa pamamagitan ng repraksyon ng mga light ray.
Ito ay isang kilalang klasikong mahabang tubo sa anyo ng isang teleskopyo na may malaking lens (layunin) sa isang dulo at isang eyepiece sa kabilang dulo. Ginagamit ang mga refractor para sa visual, photographic, spectral at iba pang mga obserbasyon.
Ang mga refractor ay karaniwang itinayo ayon sa sistema ng Kepler. Ang angular vision ng mga teleskopyo na ito ay maliit, hindi hihigit sa 2º. Ang lens ay karaniwang dalawang-lens.
Ang mga lente sa maliliit na refractor lens ay karaniwang nakadikit upang mabawasan ang liwanag na nakasisilaw at pagkawala ng liwanag. Ang mga ibabaw ng mga lente ay sumasailalim sa isang espesyal na paggamot (optical coating), bilang isang resulta kung saan ang isang manipis na transparent na pelikula ay nabuo sa salamin, na makabuluhang binabawasan ang pagkawala ng liwanag dahil sa pagmuni-muni.
Ang pinakamalaking refractor sa mundo sa Yerkes Astronomical Observatory sa United States ay may diameter ng lens na 1.02 m. Ang isang refractor na may diameter ng lens na 0.65 m ay naka-install sa Pulkovo Observatory.
Mga teleskopyo ng mirror-lens
Ang isang mirror-lens telescope ay idinisenyo upang kunan ng larawan ang malalaking bahagi ng kalangitan. Ito ay naimbento noong 1929 ng Aleman na optiko na si B. Schmidt. Ang mga pangunahing detalye dito ay isang spherical mirror at isang Schmidt correction plate na naka-install sa gitna ng curvature ng salamin. Dahil sa posisyon na ito ng correction plate, ang lahat ng mga sinag ng mga sinag na dumadaan dito mula sa iba't ibang bahagi ng kalangitan ay pantay na may kaugnayan sa salamin, bilang isang resulta kung saan ang teleskopyo ay libre mula sa mga aberration ng mga optical system. Ang spherical aberration ng salamin ay naitama ng isang correction plate, ang gitnang bahagi nito ay gumaganap bilang isang mahinang positibong lens at ang panlabas na bahagi bilang isang mahinang negatibong lens. Ang focal surface, kung saan nabuo ang imahe ng isang seksyon ng kalangitan, ay may hugis ng isang globo, ang radius ng curvature na katumbas ng focal length. Maaaring i-flatten ang focal surface gamit ang Piazzi Smith lens.
kawalan Ang mga mirror-lens telescope ay isang makabuluhang haba ng tubo, dalawang beses ang focal length ng teleskopyo. Upang maalis ang pagkukulang na ito, maraming mga pagbabago ang iminungkahi, kabilang ang paggamit ng isang pangalawang (karagdagang) convex mirror, na inilalapit ang correction plate sa pangunahing salamin, atbp.
Ang pinakamalaking Schmidt telescope ay naka-install sa Tautenburg Astronomical Observatory sa GDR (D = 1.37m, A = 1:3), ang Mount Palomar Astronomical Observatory sa USA (D = 1.22 m, A = 1:2.5) at sa Byurakan Astrophysical Observatory ng Academy of Sciences ng Armenian SSR (D = 1.00 m, A = 1:2, 1:3).
mga teleskopyo sa radyo
Ginagamit ang mga ito upang pag-aralan ang mga bagay sa kalawakan sa hanay ng radyo. Ang mga pangunahing elemento ng mga teleskopyo sa radyo ay pagtanggap ng antenna at radiometer- sensitibong radio receiver at kagamitan sa pagtanggap. Dahil ang hanay ng radyo ay mas malawak kaysa sa optical range, ang iba't ibang disenyo ng mga teleskopyo ng radyo ay ginagamit upang makita ang paglabas ng radyo, depende sa saklaw.
Kapag pinagsama sa isang network ng ilang solong teleskopyo na matatagpuan sa iba't ibang bahagi ng mundo, ang isa ay nagsasalita ng napakahabang baseline radio interferometry (VLBI). Ang isang halimbawa ng naturang network ay ang American VLBA (Very Long Baseline Array) system. Mula 1997 hanggang 2003, nagpatakbo ang Japanese orbiting radio telescope na HALCA (Highly Advanced Laboratory for Communications and Astronomy), na kasama sa network ng teleskopyo ng VLBA, na naging posible upang makabuluhang mapabuti ang resolusyon ng buong network.
Ang Russian orbiting radio telescope na Radioastron ay binalak na gamitin bilang isa sa mga elemento ng higanteng interferometer.
Mga teleskopyo sa kalawakan (astronomical satellite)
Idinisenyo ang mga ito upang magsagawa ng mga obserbasyon sa astronomiya mula sa kalawakan. Ang pangangailangan para sa ganitong uri ng obserbatoryo ay lumitaw dahil sa ang katunayan na ang atmospera ng lupa ay naantala ang gamma, x-ray at ultraviolet radiation ng mga bagay sa kalawakan, gayundin ang karamihan sa mga infrared.
Ang mga teleskopyo sa kalawakan ay nilagyan ng mga device para sa pagkolekta at pagtutok ng radiation, gayundin ng mga data conversion at transmission system, isang orientation system, at kung minsan ay mga propulsion system.
Mga teleskopyo ng X-ray
Idinisenyo upang obserbahan ang malalayong bagay sa X-ray spectrum. Upang patakbuhin ang gayong mga teleskopyo, karaniwang kinakailangan na itaas ang mga ito sa itaas ng atmospera ng Earth, na malabo sa X-ray. Samakatuwid, ang mga teleskopyo ay inilalagay sa mga high-altitude na rocket o sa mga artipisyal na satellite ng lupa.
Sa larawan: X-ray Telescope - Position Sensitive (ART-P). Ito ay nilikha sa Kagawaran ng High Energy Astrophysics ng Space Research Institute ng USSR Academy of Sciences (Moscow).
Ang teleskopyo ay isang instrumento na ginagamit upang obserbahan ang malalayong bagay. Isinalin mula sa Griyego, ang "teleskopyo" ay nangangahulugang "malayo" at "masdan".
Para saan ang teleskopyo?
May nag-iisip na ang teleskopyo ay nagpapalaki ng mga bagay, at may naniniwala na ito ay naglalapit sa kanila. Pareho silang mali. Ang pangunahing gawain ng teleskopyo ay upang makakuha ng impormasyon tungkol sa naobserbahang bagay sa pamamagitan ng pagkolekta ng electromagnetic radiation.
Ang electromagnetic radiation ay hindi lamang nakikitang liwanag. Kasama rin sa mga electromagnetic wave ang mga radio wave, terahertz at infrared radiation, ultraviolet, x-ray at gamma radiation. Ang mga teleskopyo ay idinisenyo para sa lahat ng saklaw ng electromagnetic spectrum.
optical teleskopyo
Ang pangunahing gawain ng teleskopyo ay upang taasan ang anggulo ng view, o nakikita angular na sukat malayong bagay.
Ang angular na dimensyon ay ang anggulo sa pagitan ng mga linyang nag-uugnay sa magkasalungat na punto ng naobserbahang bagay at ng mata ng nagmamasid. Kung mas malayo ang naobserbahang bagay, magiging mas maliit ang anggulo ng view.
Ikonekta natin ang dalawang magkasalungat na punto ng boom ng tower crane gamit ang ating mata gamit ang mga tuwid na linya. Ang magreresultang anggulo ay ang anggulo ng view, o angular na laki. Gawin natin ang parehong eksperimento sa isang crane na nakatayo sa kalapit na bakuran. Ang laki ng anggular sa kasong ito ay magiging mas maliit kaysa sa nauna. Ang lahat ng mga bagay ay lumilitaw sa amin malaki o maliit depende sa kanilang mga angular na sukat. At kung mas malayo ang lokasyon ng bagay, mas maliit ang laki ng anggular nito.
Ang optical telescope ay isang sistema na nagbabago sa anggulo ng inclination ng optical axis ng isang parallel beam ng liwanag. Ang ganitong optical system ay tinatawag nakatalikod. Ang kakaiba nito ay nakasalalay sa katotohanan na ang mga sinag ng liwanag ay pumapasok dito sa isang parallel beam, at lumabas sa parehong parallel beam, ngunit sa iba't ibang mga anggulo, naiiba mula sa mga anggulo sa pagtingin sa mata.
Ang afocal system ay binubuo ng isang layunin at isang eyepiece. Ang lens ay nakadirekta sa naobserbahang bagay, at ang eyepiece ay nakabukas sa mata ng nagmamasid. Ang mga ito ay nakaposisyon upang ang harap na pokus ng eyepiece ay tumutugma sa likod na pokus ng layunin.
Kinokolekta at tinutuon ng optical telescope ang electromagnetic radiation sa nakikitang spectrum. Kung ang mga lente lamang ang gagamitin sa disenyo nito, ang naturang teleskopyo ay tinatawag refractor , o isang diopter telescope. Kung salamin lamang, kung gayon ito ay tinatawag reflector , o isang catapric telescope. May mga optical teleskopyo na magkahalong uri, na kinabibilangan ng parehong mga lente at salamin. Tinawag sila salamin-lens , o caradioptric.
Ang "classic" na spyglass, na ginamit noong mga araw ng sailing fleet, ay binubuo ng isang lens at isang eyepiece. Ang lens ay isang positibong converging lens na gumawa ng isang tunay na imahe ng bagay. Ang pinalaki na imahe ay tiningnan ng tagamasid sa pamamagitan ng eyepiece - isang negatibong diverging lens.
Ang mga guhit ng pinakasimpleng optical telescope ay nilikha ni Leonardo da Vinci noong 1509. Ang Dutch na optiko ay itinuturing na may-akda ng teleskopyo John Lippershey na nagpakita ng kanyang imbensyon sa The Hague noong 1608.
Ginawang teleskopyo ni Galileo Galilei ang isang teleskopyo noong 1609. Ang aparato na kanyang nilikha ay may lens at eyepiece at nagbigay ng 3 beses na pagtaas. Kalaunan ay lumikha si Galileo ng teleskopyo na may 8x magnification. Ngunit ang kanyang mga disenyo ay napakalaki. Kaya, ang diameter ng lens ng isang teleskopyo na may 32x magnification ay 4.5 m, at ang teleskopyo mismo ay may haba na halos isang metro.
Ang pangalang "teleskopyo" para sa mga instrumento ni Galileo ay iminungkahi ng Greek mathematician Giovanni Demisiani noong 1611
Si Galileo ang unang nagpadala ng teleskopyo sa kalangitan at nakakita ng mga spot sa Araw, mga bundok at mga crater sa Buwan, sinuri ang mga bituin sa Milky Way.
Ang tubo ni Galileo ay isang halimbawa ng pinakasimpleng refractor telescope. Ang lens ay isang converging lens. Sa focal plane (patayo sa optical axis at dumadaan sa focus), nakuha ang isang pinababang imahe ng bagay na pinag-uusapan. Ginagawang posible ng eyepiece, na isang diverging lens, na makakita ng pinalaki na imahe. Ang tubo ni Galileo ay nagbibigay ng bahagyang paglaki ng isang malayong bagay. Hindi ito ginagamit sa modernong mga teleskopyo, ngunit ang isang katulad na pamamaraan ay ginagamit sa mga binocular ng teatro.
Noong 1611 isang Aleman na siyentipiko Johannes Kepler nakaisip ng mas magandang disenyo. Sa halip na isang diverging lens, naglagay siya ng converging lens sa eyepiece. Ang imahe ay lumabas na baliktad. Lumilikha ito ng abala para sa pagmamasid sa mga bagay na panlupa, ngunit para sa mga bagay sa kalawakan ito ay lubos na katanggap-tanggap. Sa naturang teleskopyo, mayroong isang intermediate na imahe sa likod ng focus ng lens. Maaaring ilagay dito ang isang sukatan ng sukat o photographic plate. Ang ganitong uri ng teleskopyo ay agad na natagpuan ang aplikasyon nito sa astronomiya.
AT sumasalamin sa mga teleskopyo sa halip na isang lens, ang isang malukong salamin ay nagsisilbing isang elemento ng pagkolekta, ang rear focal plane na kung saan ay nakahanay sa front focal plane ng eyepiece.
Ang mirror telescope ay naimbento ni Isaac Newton noong 1667. Sa disenyo nito, ang pangunahing salamin ay nangongolekta ng parallel light rays. Upang hindi harangan ng tagamasid ang maliwanag na pagkilos ng bagay, ang isang patag na salamin ay inilalagay sa landas ng mga sinasalamin na sinag, na nagpapalihis sa kanila mula sa optical axis. Ang imahe ay tinitingnan sa pamamagitan ng eyepiece.
Sa halip na isang eyepiece, maaari kang maglagay ng isang pelikula o photosensitive matrix, na nagko-convert ng imahe na naka-project dito sa isang analog electrical signal o sa digital data.
AT mga teleskopyo ng salamin-lens ang lens ay isang spherical mirror, at ang sistema ng lens ay nagbabayad para sa mga aberration - mga error sa imahe na dulot ng paglihis ng light beam mula sa perpektong direksyon. Sila ay umiiral sa anumang tunay na optical system. Bilang resulta ng mga aberration, ang imahe ng isang punto ay malabo at nagiging malabo.
Ang mga optical telescope ay ginagamit ng mga astronomo upang pagmasdan ang mga bagay sa langit.
Ngunit ang Uniberso ay nagpapadala sa Earth hindi lamang liwanag. Ang mga radio wave, X-ray at gamma ray ay dumarating sa atin mula sa kalawakan.
Teleskopyo ng radyo
Ang teleskopyo na ito ay idinisenyo upang makatanggap ng mga radio wave na ibinubuga ng mga celestial na bagay sa Solar System, Galaxy at Megagalaxy, upang matukoy ang kanilang spatial na istraktura, mga coordinate, intensity ng radiation at spectrum. Ang mga pangunahing elemento nito ay isang receiving antenna at isang napakasensitibong receiver - isang radiometer.
Ang antenna ay may kakayahang tumanggap ng milimetro, sentimetro, decimeter at metrong alon. Kadalasan, ito ay isang parabolic mirror reflector, kung saan ang pokus ay ang irradiator. Ito ay isang aparato kung saan kinokolekta ang paglabas ng radyo na nakadirekta ng salamin. Dagdag pa, ang radiation na ito ay ipinapadala sa input ng radiometer, kung saan ito ay pinalakas at na-convert sa isang form na maginhawa para sa pagpaparehistro. Ito ay maaaring isang analog signal na naitala ng isang recorder, o isang digital na signal na naitala sa isang hard disk.
Upang makabuo ng imahe ng naobserbahang bagay, sinusukat ng teleskopyo ng radyo ang enerhiya ng radiation (liwanag) sa bawat punto nito.
mga teleskopyo sa kalawakan
Ang kapaligiran ng Earth ay nagpapadala ng optical radiation, infrared at radio radiation. At ang ultraviolet at X-ray radiation ay naantala ng atmospera. Samakatuwid, maaari lamang silang maobserbahan mula sa kalawakan, na naka-install sa mga artipisyal na satellite ng Earth, mga rocket sa kalawakan o mga istasyon ng orbital.
Mga teleskopyo ng X-ray ay idinisenyo upang obserbahan ang mga bagay sa x-ray spectrum, kaya naka-install ang mga ito sa mga artipisyal na earth satellite o space rockets, dahil ang atmospera ng daigdig ay hindi nagpapadala ng gayong mga sinag.
Ang mga X-ray ay ibinubuga ng mga bituin, mga kumpol ng kalawakan at mga black hole.
Ang pag-andar ng lens sa isang X-ray telescope ay ginagampanan ng isang X-ray mirror. Dahil halos ganap na dumaan ang X-ray sa materyal o nasisipsip nito, hindi magagamit ang mga ordinaryong salamin sa mga teleskopyo ng X-ray. Samakatuwid, upang ituon ang mga beam, madalas na ginagamit ang grazing o oblique incidence na mga salamin na gawa sa mga metal.
Bilang karagdagan sa mga teleskopyo ng X-ray, mga teleskopyo ng ultraviolet gumagana sa ultraviolet light.
Mga teleskopyo ng gamma-ray
Hindi lahat ng gamma-ray telescope ay inilalagay sa mga bagay sa kalawakan. May mga ground-based na teleskopyo na nag-aaral ng ultrahigh-energy cosmic gamma radiation. Ngunit paano ayusin ang gamma radiation sa ibabaw ng Earth kung ito ay hinihigop ng atmospera? Lumalabas na ang superhigh-energy cosmic gamma-ray photon, na nakapasok sa atmospera, ay "i-knock out" ang pangalawang mabilis na mga electron mula sa mga atomo, na pinagmumulan ng mga photon. Arises, na naayos ng isang teleskopyo na matatagpuan sa Earth.
Ang prinsipyo ng isang teleskopyo ay hindi upang palakihin ang mga bagay, ngunit upang mangolekta ng liwanag. Kung mas malaki ang sukat ng pangunahing elemento ng pagkolekta ng liwanag - isang lens o salamin, mas maraming liwanag ang papasok dito. Mahalaga na ito ay ang kabuuang dami ng liwanag na nakolekta na sa huli ay tumutukoy sa antas ng nakikitang detalye - kung ito ay isang malayong tanawin o ang mga singsing ng Saturn. Bagama't ang pagpapalaki, o kapangyarihan, ng teleskopyo ay mahalaga din, hindi ito kritikal sa pagkamit ng antas ng detalye.
Ang mga teleskopyo ay patuloy na nagbabago at nagpapabuti, ngunit ang prinsipyo ng pagpapatakbo ay nananatiling pareho.
Kinokolekta at tinutuon ng teleskopyo ang liwanag
Kung mas malaki ang convex lens o concave mirror, mas maraming liwanag ang pumapasok dito. At kapag mas maraming liwanag ang pumapasok, mas malalayong bagay ang pinapayagan nitong makita mo. Ang mata ng tao ay may sariling convex lens (crystalline lens), ngunit ang lens na ito ay napakaliit, kaya nakakakuha ito ng kaunting liwanag. Ang teleskopyo ay nagpapahintulot sa iyo na makakita ng mas tumpak dahil ang salamin nito ay nakakakuha ng mas maraming liwanag kaysa sa mata ng tao.
Ang isang teleskopyo ay nakatutok sa mga light beam at lumilikha ng isang imahe
Upang lumikha ng isang malinaw na imahe, kinokolekta ng mga lente at salamin ng teleskopyo ang mga nakunan na sinag sa isang punto - sa focus. Kung ang liwanag ay hindi nakolekta sa isang punto, ang imahe ay magiging malabo.
Mga uri ng teleskopyo
Maaaring hatiin ang mga teleskopyo ayon sa paraan ng kanilang pagtatrabaho sa liwanag sa "lens", "mirror" at pinagsama - mirror-lens telescope.
Ang mga refractor ay mga repraktibo na teleskopyo. Ang liwanag sa naturang teleskopyo ay kinokolekta gamit ang isang biconvex lens (sa katunayan, ito ay ang lens ng teleskopyo). Sa mga amateur na instrumento, ang pinakakaraniwang achromat ay karaniwang dalawang-lens, ngunit mayroon ding mga mas kumplikado. Ang isang achromatic refractor ay binubuo ng dalawang lens - isang converging at isang diverging, na nagbibigay-daan sa iyo upang mabayaran ang spherical at chromatic aberrations - sa madaling salita, mga distortion sa daloy ng liwanag kapag dumadaan sa lens.
Isang kaunting kasaysayan:
Ang refractor ni Galileo (naimbento noong 1609) ay gumamit ng dalawang lente upang mangolekta ng mas maraming liwanag ng bituin hangga't maaari. at hayaang makita ito ng mata ng tao. Ang liwanag na dumadaan sa isang spherical mirror ay bumubuo ng isang imahe. Ginagawang malabo ng spherical lens ni Galileo ang larawan. Bilang karagdagan, ang naturang lens ay nagde-decompose ng liwanag sa mga bahagi ng kulay, dahil sa kung saan ang isang malabo na kulay na lugar ay bumubuo sa paligid ng makinang na bagay. Samakatuwid, ang isang spherical convex ay nangongolekta ng starlight, at ang concave lens na kasunod nito ay ibinalik ang nakolektang light rays pabalik sa mga parallel, na nagpapahintulot sa iyo na ibalik ang kalinawan at kalinawan sa naobserbahang imahe.
Keppler refractor (1611)
Ang anumang spherical lens ay nagre-refract ng mga light ray, nagde-defocus sa kanila at lumalabo ang larawan. Ang isang spherical Keppler lens ay may mas kaunting curvature at mas mahabang focal length kaysa sa isang Galilean lens. Samakatuwid, ang mga focus point ng mga sinag na dumadaan sa naturang lens ay mas malapit sa isa't isa, na binabawasan, ngunit hindi ganap na inaalis, ang pagbaluktot ng imahe. Sa katunayan, si Keppler mismo ay hindi lumikha ng gayong teleskopyo, ngunit ang mga pagpapabuti na kanyang iminungkahi ay may malakas na impluwensya sa karagdagang pag-unlad ng mga refractor.
Achromatic refractor
Ang achromatic refractor ay nakabatay sa teleskopyo ng Keppler, ngunit sa halip na isang spherical lens, gumagamit ito ng dalawang lens ng magkaibang mga curvature. Ang liwanag na dumadaan sa dalawang lens na ito ay nakatutok sa isang punto, i.e. iniiwasan ng pamamaraang ito ang parehong chromatic at spherical aberration.
- Teleskopyo Sturman F70076
Isang simple at magaan na refractor para sa mga nagsisimula na may 50mm objective lens. Magnification - 18*,27*,60*,90*. Ito ay nakumpleto na may dalawang eyepieces - 6 mm at 20 mm. Maaaring gamitin bilang isang tubo dahil hindi nito pinipitik ang imahe. Sa azimuth bracket. - > Teleskopyo Konus KJ-7
60 mm long-focus refractor telescope sa isang German (equatorial) mount. Ang maximum na magnification ay 120x. Angkop para sa mga bata at baguhang astronomo. - Teleskopyo MEADE NGC 70/700mm AZ
Isang klasikong refractor na may diameter na 70 mm at isang maximum na kapaki-pakinabang na magnification na hanggang 250*. May kasamang tatlong eyepiece, isang prisma at isang mount. Binibigyang-daan kang obserbahan ang halos lahat ng mga planeta ng solar system at malabong mga bituin hanggang sa magnitude 11.3. - Telescope Synta Skywatcher 607AZ2
Isang klasikong refractor sa isang azimuth mount AZ-2 sa isang aluminum tripod at ang posibilidad ng microdimensional pointing ng teleskopyo sa taas. Layunin diameter 60 mm, maximum magnification 120x, penetrating power 11 (magnitudes). Timbang 5 kg. - Telescope Synta Skywatcher 1025AZ3
Magaang refractor na may AZ-3 alt-azimuth mount sa isang aluminum tripod na may microdimensional telescope na nakaturo sa magkabilang axes. Maaaring gamitin bilang telephoto lens para sa karamihan ng mga SLR camera upang makuha ang malalayong paksa. Layunin na diameter 100 mm, focal length 500 mm, penetrating power 12 (magnitude). Timbang 14 kg.
Reflector ay anumang teleskopyo na ang layunin ay binubuo lamang ng mga salamin. Ang mga reflector ay sumasalamin sa mga teleskopyo, at ang imahe sa naturang mga teleskopyo ay nasa kabilang panig ng optical system kaysa sa mga refractor.
Medyo kasaysayan
Ang sumasalamin na teleskopyo ni Gregory (1663)
Ipinakilala ni James Gregory ang isang ganap na bagong teknolohiya sa pagtatayo ng teleskopyo sa pamamagitan ng pag-imbento ng teleskopyo na may parabolic primary mirror. Ang imahe na maaaring obserbahan sa naturang teleskopyo ay libre mula sa parehong spherical at chromatic aberrations.
Newton's reflector (1668)
Gumamit si Newton ng isang metal na pangunahing salamin upang kolektahin ang ilaw at isang tagasunod na salamin upang idirekta ang mga sinag ng liwanag patungo sa eyepiece. Kaya, posible na makayanan ang chromatic aberration - pagkatapos ng lahat, ang mga salamin ay ginagamit sa teleskopyo na ito sa halip na mga lente. Ngunit naging malabo pa rin ang larawan dahil sa spherical curvature ng salamin.
Hanggang ngayon, ang isang teleskopyo na ginawa ayon sa pamamaraan ni Newton ay madalas na tinatawag na reflector. Sa kasamaang palad, hindi rin ito malaya sa mga aberasyon. Bahagyang malayo sa axis, nagsisimula nang lumitaw ang coma (non-isoplanatism) - isang aberasyon na nauugnay sa hindi pantay na pagtaas sa iba't ibang annular aperture zone. Ang coma ay nagiging sanhi ng diffuse spot na parang projection ng isang cone - ang pinakamatulis at pinakamaliwanag na bahagi patungo sa gitna ng field of view, mapurol at bilugan palayo sa gitna. Ang laki ng scattering spot ay proporsyonal sa layo mula sa gitna ng field of view at proporsyonal sa square ng aperture diameter. Samakatuwid, ang pagpapakita ng pagkawala ng malay ay lalong malakas sa tinatawag na "mabilis" (mataas na siwang) Newton sa gilid ng larangan ng pagtingin.
Ang mga teleskopyo ng Newtonian ay napakapopular ngayon: ang mga ito ay napaka-simple at mura sa paggawa, na nangangahulugan na ang average na antas ng presyo para sa kanila ay mas mababa kaysa sa kaukulang mga refractor. Ngunit ang disenyo mismo ay nagpapataw ng ilang mga paghihigpit sa naturang teleskopyo: ang pagbaluktot ng mga sinag na dumadaan sa isang diagonal na salamin ay makabuluhang nagpapalala sa resolusyon ng naturang teleskopyo, at sa pagtaas ng diameter ng layunin, ang haba ng tubo ay tumataas nang proporsyonal. Bilang resulta, ang teleskopyo ay nagiging masyadong malaki, at ang larangan ng view na may mahabang tubo ay nagiging mas maliit. Sa totoo lang, ang mga reflector na may diameter na higit sa 15 cm ay halos hindi ginawa, dahil. Ang mga disadvantages ng naturang mga aparato ay higit pa sa mga pakinabang.
- Telescope Synta Skywatcher 1309EQ2
Reflector na may 130 mm na objective lens sa isang equatorial mount. Max magnification 260. Insight 13.3 - Teleskopyo F800203M STURMAN
Reflector na may 200 mm na objective lens sa isang equatorial mount. Nilagyan ng dalawang eyepiece, moon filter, tripod at viewfinder. - Telescope Meade Newton 6 LXD-75 f/5 na may EC Remote
Isang klasikong Newtonian reflector na may diameter ng lens na 150 mm at isang kapaki-pakinabang na magnification na hanggang 400x. Isang teleskopyo para sa mga mahilig sa astronomy na pinahahalagahan ang malaking diameter ng liwanag at malaking aperture. Nagbibigay-daan ang electronically driven mount na may oras-oras na pagsubaybay sa mahabang exposure sa astrophotography.
Lente ng salamin Ang mga teleskopyo (catadioptric) ay gumagamit ng parehong mga lente at salamin, kung saan ang kanilang optical na disenyo ay nakakamit ng mahusay na mataas na resolution ng kalidad ng imahe, habang ang buong istraktura ay binubuo ng napakaikling portable optical tubes.
Mga parameter ng teleskopyo
Diameter at magnification
Kapag pumipili ng teleskopyo, mahalagang magkaroon ng kamalayan sa diameter ng layunin ng lens, resolution, magnification, at kalidad ng konstruksiyon at mga bahagi.
Ang dami ng liwanag na nakolekta ng teleskopyo ay direktang nakasalalay sa diameter(D) pangunahing salamin o lens. Ang dami ng liwanag na dumadaan sa lens ay proporsyonal sa lugar nito.
Bilang karagdagan sa diameter, ang katangian ng lens ay mahalagang halaga kamag-anak na bore(A), katumbas ng ratio ng diameter sa focal length (tinatawag din itong aperture ratio).
Kamag-anak na Pokus tinatawag na reciprocal ng relative aperture.
Pahintulot- ay ang kakayahang magpakita ng mga detalye - ibig sabihin. mas mataas ang resolution, mas maganda ang imahe. Nagagawa ng isang high-resolution na teleskopyo na paghiwalayin ang dalawang malalayong malapit na bagay, habang ang isang mababang-resolution na teleskopyo ay makakakita lamang ng isa, halo-halong bagay sa dalawa. Ang mga bituin ay mga puntong pinagmumulan ng liwanag, kaya mahirap silang obserbahan, at tanging ang diffraction na imahe ng isang bituin ang makikita sa isang teleskopyo bilang isang disk na may singsing ng liwanag sa paligid nito. Opisyal, ang pinakamataas na resolution ng isang visual na teleskopyo ay ang pinakamababang angular na agwat sa pagitan ng isang pares ng mga bituin na may parehong liwanag, kapag nakikita pa rin ang mga ito sa sapat na pag-magnify at ang kawalan ng interference mula sa atmospera nang hiwalay. Ang halagang ito para sa mahuhusay na instrumento ay tinatayang katumbas ng 120/D arcsecond, kung saan ang D ay ang telescope aperture (diameter) sa mm.
Magnifications Ang teleskopyo ay dapat nasa hanay mula D / 7 hanggang 1.5D, kung saan ang D ay ang diameter ng aperture ng layunin ng teleskopyo. Iyon ay, para sa isang tubo na may diameter na 100 mm, ang mga eyepiece ay dapat mapili upang magbigay sila ng mga magnification mula 15x hanggang 150x.
Sa pamamagitan ng isang pag-magnify ayon sa numero na katumbas ng diameter ng lens, na ipinahayag sa millimeters, ang mga unang palatandaan ng isang pattern ng diffraction ay lilitaw, at ang karagdagang pagtaas sa magnification ay magpapalala lamang sa kalidad ng imahe, na pumipigil sa mga pinong detalye na makilala. Bilang karagdagan, ito ay nagkakahalaga ng pag-alala sa jitter ng teleskopyo, atmospheric turbulence, atbp. Samakatuwid, kapag pinagmamasdan ang Buwan at mga planeta, kadalasang hindi ginagamit ang mga magnification na lumalampas sa 1.4D - 1.7D. Sa anumang kaso, ang isang mahusay na instrumento ay dapat na "hilahin" hanggang sa 1.5D nang walang makabuluhang pagkasira sa kalidad ng imahe. Ginagawa ito ng mga refractor nang pinakamahusay, at ang mga reflector na may kanilang sentral na kalasag ay hindi na maaaring gumana nang may kumpiyansa sa gayong mga pagpapalaki, samakatuwid, hindi ipinapayong gamitin ang mga ito para sa pagmamasid sa Buwan at mga planeta.
Ang itaas na limitasyon ng rational magnifications ay tinutukoy ng empirically at nauugnay sa impluwensya ng diffraction phenomena (sa pagtaas ng magnification, ang laki ng exit pupil ng teleskopyo ay bumababa - ang exit aperture nito). Ito ay naka-out na ang pinakamataas na resolution ay nakamit na may exit pupils na mas mababa sa 0.7 mm, at ang karagdagang pagtaas sa magnification ay hindi humantong sa isang pagtaas sa bilang ng mga detalye. Sa kabaligtaran, ang isang maluwag, maulap at madilim na imahe ay lumilikha ng ilusyon ng pinababang detalye. Ang malalaking magnification ng 1.5D ay may katuturan na mas kumportable, lalo na para sa mga taong may kapansanan sa paningin at para lamang sa mga maliliwanag na contrasting na bagay.
Ang mas mababang limitasyon ng isang makatwirang hanay ng mga magnification ay tinutukoy ng katotohanan na ang ratio ng diameter ng lens sa exit pupil diameter (ibig sabihin, ang diameter ng light beam na lumalabas mula sa eyepiece) ay katumbas ng ratio ng kanilang focal length, i.e. pagtaas. Kung ang diameter ng sinag na lumalabas sa eyepiece ay lumampas sa diameter ng pupil ng observer, ang ilan sa mga sinag ay mapuputol, at ang mata ng observer ay makakakita ng mas kaunting liwanag - at isang mas maliit na bahagi ng imahe.
Kaya, lumalabas ang sumusunod na serye ng mga inirerekomendang magnification 2D, 1.4D, 1D, 0.7D, D/7. Ang isang magnification ng D/2..D/3 ay kapaki-pakinabang para sa pag-obserba ng ordinaryong laki ng mga kumpol at malabong mga bagay.
mounts
Pag-mount ng teleskopyo- ang bahagi ng teleskopyo kung saan naayos ang optical tube nito. Pinapayagan kang idirekta ito sa naobserbahang rehiyon ng kalangitan, tinitiyak ang katatagan ng pag-install nito sa posisyon ng pagtatrabaho, ang kaginhawaan ng pagsasagawa ng iba't ibang uri ng mga obserbasyon. Ang mount ay binubuo ng isang base (o column), dalawang magkaparehong patayo na axes para sa pag-ikot ng telescope tube, isang drive at isang sistema para sa pagsukat ng mga anggulo ng pag-ikot.
AT bundok sa ekwador ang unang axis ay nakadirekta sa pole ng mundo at tinatawag na polar (o oras-oras) na axis, at ang pangalawa ay nasa eroplano ng ekwador at tinatawag na declination axis; isang tubo ng teleskopyo ang nakakabit dito. Kapag ang teleskopyo ay pinaikot sa paligid ng 1st axis, ang anggulo ng oras nito ay nagbabago sa isang pare-parehong declination; kapag pinaikot sa 2nd axis, nagbabago ang declination sa isang palaging anggulo ng oras. Kung ang teleskopyo ay naka-mount sa naturang bundok, ang pagsubaybay sa isang celestial body na gumagalaw dahil sa maliwanag na pag-ikot sa araw ng langit ay isinasagawa sa pamamagitan ng pag-ikot ng teleskopyo sa isang pare-parehong bilis sa paligid ng isang polar axis.
AT azimuthal na bundok ang unang axis ay patayo, at ang pangalawa, dala ang tubo, ay nasa horizon plane. Ang unang axis ay ginagamit upang paikutin ang teleskopyo sa azimuth, ang pangalawa - sa taas (zenith distance). Kapag nagmamasid sa mga bituin na may teleskopyo na naka-mount sa isang azimuthal mount, dapat itong patuloy na paikutin at may mataas na antas ng katumpakan sa paligid ng dalawang axes nang sabay-sabay, at sa bilis na nag-iiba ayon sa isang kumplikadong batas.
Mga ginamit na larawan mula sa www.amazing-space.stsci.edu