Оптические приборы: телескоп

Работает телескоп за счет преломления света и набора правильно подобранных линз. Все дело в возможности оптики собирать свет, причем чем больше ее линза, тем больше света она собирает и, соответственно, лучше передает изображение. Отсюда следует вывод, что именно свет, а точнее его количество, играет роль в качестве конечного изображения и его детализации. За сбор света отвечает диафрагма – пластина с отверстием, через которое проходят световые лучи, поэтому при покупке оптики следует большое внимание уделить именно этой детали. С широким выбором оптических приборов можно ознакомиться по адресу https://planetarium.ru/

Важные параметры

Помимо диафрагмы, есть и другие, не менее важные детали. К ним относятся:

1. Диаметр объектива – он отвечает за способность инструмента собирать свет: чем больше этот параметр, тем меньшие детали можно будет рассмотреть.
2. Фокусное расстояние – это расстояние от объектива до фокуса, и оно отвечает за силу увеличения прибора.
3. Окуляр – это две или более линз, скрепленные цилиндром, чья работа — увеличивать полученное изображение.
4. Линза – формирует изображение. Часто используется линза Барлоу, способная увеличивать расстояние фокуса вдвое.
5. Диагональное зеркало – с его помощью можно отклонить поток света под углом в 90°. Это удобно, когда надо наблюдать за телами, расположенными строго вертикально над местом наблюдения.
6. Видоискатели – дополнительный инструмент, который используется в паре с основной техникой.
7. Выпрямляющие призмы – поскольку изображения выходят перевернутыми снизу-вверх, то эти детали помогают скорректировать и наблюдать за ними под углом в 45°.
8. Монтировки — устройства, с помощью которого возможно закрепление и наведение техники.

При покупке прибора следует внимательно ознакомится с этими деталями, чтобы выбрать лучший вариант для поставленной цели.

Общие советы по выбору телескопа

Заключительный раздел не будет слишком длинным. Если вы прочли предыдущие, то уже знаете, каким будет ваш первый телескоп. Если нет – вот несколько предельно упрощенных советов.

1. Подумайте о транспортировке к месту наблюдения. Тем, кто не имеет авто, придется экономить на весе конструкции (имеется в виду телескоп с монтировкой, штативом, окулярами и пр.) Это означает, что ваша монтировка – любая азимутальная или экваториальная вилочная, труба – компактный зеркально-линзовый телескоп или рефрактор с фокусным расстоянием до 900 мм.
2. Жителям коттеджных поселков с придомовым участком можно рекомендовать крупноапертурный рефлектор на монтировке Добсона. В теплое время года при сухой погоде он будет спокойно стоять в садовой беседке или под навесом.
3. Обитатели верхних этажей городских высоток часто ищут телескоп для наблюдений с балкона. Им стоит предпочесть катадиоптрик или рефрактор с относительным отверстием не больше 1/10, можно на невысоком настольном штативе.

Мечтающим делать памятные снимки галактик необходим светосильный рефлектор (подойдет ньютониан) или катадиоптрик (шмидт-кассегрен) со средним фокусным расстоянием. Монтировка – только экваториальная. Определитесь, так ли необходима система самонаведения и сопровождения небесных объектов. Возможно, азарт первооткрывателя не позволит вам пользоваться автонавигацией

Если же решите брать, обратите внимание на высокие вилочные монтировки с мощными зубьями. В подарок юным астролюбителям (если не планируете сопровождать наблюдения) лучше выбирать компьютеризованные или моторизованные телескопы. С другой стороны, для семейных просмотров подойдут и ручные монтировки с механизмами тонких движений. Не слушайте советов, если они утверждают то, с чем вы не согласны! В конце концов, телескоп – это не просто коллекция технических характеристик

Покупка телескопа –первый шаг навстречу мечте, начало непростого, но захватывающего путешествия по просторам Вселенной.

Линзовые телескопы

Телескопы в астрономии играют важную роль: они позволяют видеть кометы, планеты, звезды и другие космические объекты. Одними из первых разработок были линзовые аппараты.

В каждом телескопе есть линза. Это главная деталь любого устройства. Она преломляет лучи света и собирает их в точке, под названием фокус. Именно в ней строится изображение объекта. Чтобы рассмотреть картинку, используют окуляр.

Линза размещается таким образом, чтобы окуляр и фокус совпадали. В современных моделях для удобного наблюдения в телескоп применяют подвижные окуляры. Они помогают настроить резкость изображения.

Все телескопы обладают аберрацией – искажением рассматриваемого объекта. Линзовые телескопы имеют несколько искажений: хроматическую (искажаются красные и синие лучи) и сферическую аберрацию.

Сибирские телескопы

Название: Большой внезатменный солнечный коронографМестоположение: Бурятия, поселок Монды, СаяныНачал работать: 1966 годДиаметр: 535 мм

Фото: AlexKrivel/wikipedia

Саянскую солнечную обсерваторию возводили на рубеже 1950–1960-х годов для изучения Солнца. Она построена на сопке на высоте 2000 м в окружении хребтов Восточных Саян на границе с Монголией. Именно там оказались идеальные астроклиматические параметры для наблюдения за светилом. Позже добавились новые задачи: отслеживать полеты космических аппаратов и спутников, следить за космическим мусором, обозревать звезды. Саянская обсерватория имеет несколько инструментов. Один из них, Внезатменный коронограф, входит в число крупнейших в мире. Его объектив имеет диаметр 535 мм, фокусное расстояние — 12 м. Также в арсенале обсерватории «ночной» телескоп АЗТ-14, телескоп «Цейсс-600», солнечный телескоп оперативных прогнозов, спектрографы и целый астрономический комплекс телескопов для наблюдения за звездами, галактиками, квазарами и поиска черных дыр, которые так будоражат всех, кто интересуется тайнами Вселенной.

Зеркальные модели

Зеркальные телескопы называют рефлекторами. На них устанавливается сферическое зеркало, которое собирает световой пучок и отражает его с помощью зеркала на окуляр. Для зеркальных моделей не характерна хроматическая аберрация, так как свет не преломляется. Однако у зеркальных приборов выражена сферическая аберрация, которая ограничивает поле зрения телескопа.

В графических телескопах используются сложные конструкции, зеркала со сложными поверхностями, отличающиеся от сферических.

Несмотря на сложность конструкции, зеркальные модели легче разрабатывать, чем линзовые аналоги. Поэтому данный вид более распространен. Самый большой диаметр телескопа зеркального типа составляет более семнадцати метров. На территории России самый большой аппарат имеет диаметр шесть метров. На протяжении многих лет он считался самым большим в мире.

Ультрафиолетовые телескопы

При фотографировании фотопленка может засвечиваться ультрафиолетовыми лучами. В некоторой части ультрафиолетового диапазона возможно принимать изображения без обработки и засвечивания. А в некоторых случаях необходимо, чтобы лучи света прошли через специальную конструкцию – фильтр. Их использование помогает выделить излучение определенных участков.

Существуют и другие виды телескопов, каждый из которых имеет свое назначение и особые характеристики. Это такие модели, как рентгеновские, гамма-телескопы. По своему назначению все существующие модели можно разделить на любительские и профессиональные. И это далеко не вся классификация аппаратов для отслеживания небесных тел.

Какие есть основные гаджеты для телескопов и зачем они нужны

1. Окуляры

Окуляры необходимы для создания хорошего изображения и передачи его глазу. Разные окуляры могут регулировать увеличение и площадь обзора телескопа, его проникающую способность (от проникающей способности зависит максимальное расстояние, на котором возможно увидеть объект).

2. Светофильтры

Светофильтры помогут при наблюдении Солнца. Некоторые помогут лучше рассмотреть какой-либо объект (Луну лучше наблюдать через зелёный светофильтр). При наблюдении Солнца используйте только предназначенные для этого светофильтры!!!

3. Штативы

Хороший штатив – залог успешных наблюдений. Нужно выбирать его, учитывая свой рост, особенности места, откуда ведутся наблюдения.

Удачного выбора и успешных наблюдений!

Что видно

Оптические приборы необходимы для изучения космоса. Наиболее удобен для этого телескоп, ведь в него достаточно четко можно рассмотреть:

1. Луну – специальной оптикой можно увидеть ее подробный рельеф, и даже пепельный свет;
2. Солнечную систему.

Телескоп и звездное небо

Планеты Солнечной системы, доступные к изучению:

• Меркурий – его будет видно словно звезду, и только в объективы более 100 мм диаметром можно наблюдать фазу планеты в виде маленького серпа;
• Венера — это наиярчайшее небесное тело, легко увидеть фазу планеты в любую технику;
• Марс — будет виден как маленький круг и лишь 2 раза в год;
• Юпитер — даже в самодельный телескоп Галилей смог рассмотреть его 4 спутника, поэтому легко рассмотреть эту планету и ее кольца в полной мере;
• Сатурн – самая красивая планета системы. Она будет видна вместе с кольцами даже в объективы в 50-60 мм;
• Уран и Нептун — эти отдаленные планеты даже в профессиональные объективы выглядят как маленькие звезды или голубые диски. 

Важно! Никогда не следует пытаться посмотреть на Солнце с помощью телескопа. Это приведет к необратимому повреждению глаз и ущербу техники.. Что еще можно увидеть в телескоп:

Что еще можно увидеть в телескоп:

1. Звездные скопления — их можно рассмотреть в оптику с любым диаметром, однако только в объективы от 100-130 мм диаметром будут видны отдельные звезды.
2. Галактики — удаленные системы планет и звезд видны даже в простой бинокль, а вот с объективами в 90-100 мм, уже можно наблюдать их форму, а с объективами диаметром 200-250 мм можно рассмотреть даже звездные рукава.
3. Туманности – это облака из газа и пыли, которые освещаются звездами. В любительскую технику можно рассмотреть их как слабые пятна, а вот более профессиональное оборудование покажет их газовую структуру.
4. Двойные звёзды – звезды могут быть не только одинокими как Солнце, но и представлять собой систему из двух, трех и более экземпляров. Специальными приборами можно рассмотреть даже двойные звезды как точки, поскольку они находятся на огромном расстоянии от Земли.
5. Кометы — «хвостатых гостей» можно увидеть и глазами, а вот в окуляры можно разглядеть в деталях даже их хвосты.

Наблюдение за звездным небом – это увлекательное занятие, которое не только развивает, но и дает представление о всей Вселенной. А чтобы увиденное можно было понять, следует использовать в этих занятиях специальную звездную карту.

Области применения оптических телескопов

Оптические телескопы используются для визуальных наблюдений. Какие-то из них нужны для наблюдения Солнца, они называются солнечными, какие-то используются для астрофотографии, но самые распространенные нужны для наблюдения объектов на ночном небе. Все телескопы примерно одинаковы по функционалу, различны лишь гаджеты. Так солнечные телескопы оснащаются светофильтрами и экранами для проекции изображения, телескопы для фотографии нуждаются в различных насадках и особых окулярах. К классическим вариантам прилагаются наборы окуляров с разным увеличением. Но и этим не ограничивается область применения оптического телескопа! Их используют для узких научных исследований, например, для изучения химического состава объектов, тогда телескоп оснащают спектроскопом, но нас эта область не интересует. В статье мы рассмотрим классические телескопы.

Телескоп Галилея

Примерно в те же годы итальянец Галилео занимался шлифовкой линз. В 1609 году он представил обществу новую разработку – телескоп с трехкратным увеличением. Телескоп Галилея имел более высокое качество изображения, чем трубы Липперсхея. Именно детище итальянского ученого получило название «телескоп».

В семнадцатом веке телескопы изготавливались голландскими учеными, но они имели низкое качество изображения. И только Галилею удалось разработать такую методику шлифовки линз, которая позволила увеличить четко объекты. Он смог получить двадцатикратное увеличение, что было в те времена настоящим прорывом в науке. Исходя из этого невозможно сказать, кто изобрел телескоп: если по официальной версии, то именно Галилео представил миру устройство, которое он назвал телескопом, а если смотреть по версии разработки оптического прибора для увеличения объектов, то первым был Липперсхей.

Характеристики телескопов

Многие покупают оптические аппараты для наблюдений за космическими телами

При выборе устройства важно знать не только то, что такое телескоп, но и то, какими характеристиками он обладает

1. Увеличение. Фокусное расстояние окуляра и объекта – это кратность увеличения телескопа. Если фокусное расстояние объектива два метра, а у окуляра — пять сантиметров, то такое устройство будет обладать сорокакратным увеличением. Если окуляр заменить, то увеличение будет другим.
2. Разрешение. Как известно, свету свойственны преломление и дифракция. В идеале любое изображение звезды выглядит как диск с несколькими концентрическими кольцами, называемыми дифракционными. Размеры дисков ограничены только возможностями телескопа.

Афокальный рефракторный телескоп

Оптический принцип афокального преломляющего телескопа; по сравнению с невооруженным глазом (вверху) телескоп собирает больше света и увеличивает угол падения на глаз, поэтому объект становится больше и ярче.

О преломляющем телескопе говорят, что он является афокальным, если фокус изображения объектива находится в том же положении, что и объектный фокус окуляра. Наблюдаемый объект, находящийся на бесконечности, его изображение находится в фокальной плоскости изображения объектива. Однако фокальная плоскость изображения объектива также является предметной фокальной плоскостью окуляра, изображение, получаемое с помощью последнего, находится на бесконечности. Поскольку идеальный человеческий глаз создан для наблюдения за объектом, находящимся на бесконечности, он не приспосабливается, когда наблюдает изображение через афокальный рефракторный телескоп (близорукие и дальнозоркие люди компенсируют это регулировкой зрения).

Большой Канарский телескоп

Крупнейшие астрономические обсерватории мира соревнуются между собой, создавая все более крупные инструменты и наращивая размеры их зеркал. Современный телескоп-рефлектор занимает целое здание, им управляет множество компьютеров. Самый мощный телескоп в Евразии построен в России — он находится на Северном Кавказе близ станицы Зеленчукской. Диаметр его главного зеркала — 6 м. Зеркало имеет массу около 70 т, а процесс его изготовления занял более двух лет. Но «королем» всех астрономических инструментов, расположенных на Земле, сегодня является Большой Канарский телескоп, построенный на Канарских островах по проекту ученых Мексики, Испании и США. Его зеркало имеет диаметр 10,4 м, он способен различать в межзвездном пространстве объекты в миллиард раз более слабые, чем человеческий глаз.

Большой Канарский телескоп

Для фотографии

Как фотографировать через подобную оптику? Для этого нужны телескоп и любой фотоаппарат. Снимки можно делать даже с помощью самой простой модели и мобильного телефона. Например, окулярная проекция получается путем съемки даже на телефон сквозь окуляр. Для более качественных снимков потребуется уже фотоаппарат, у которого можно снять объектив, и тренога, которую следует использовать, чтобы избежать тряски рук. Фотографии также делаются через настроенный окуляр, причем лучше всего снимать в ясную погоду для получения четкой и качественной картинки.

Виды телескопов в астрономии

Разновидности телескопов в астрономии связаны с различными способами построения. Если точнее, то применением различных инструментов в качестве объектива. Кроме того, имеет значение для какой цели нужно устройство.

На сегодняшний день существует несколько основных типов телескопов в астрономии. В зависимости от светособирающего компонента они бывают линзовые, зеркальные и комбинированные.

Линзовые телескопы (диоптрические)

По другому, их называют рефракторами. Это самые первые телескопы. В них свет собирается линзой, которая с двух сторон ограничена сферой. Поэтому она считается двояковыпуклой. К тому же, линза является объективом. Что интересно, можно использовать не просто линзу, а целую систему из них.

Линзовый телескоп

Стоит заметить, что выпуклые линзы преломляют лучи света и собирают их в фокус. А в нём, в свою очередь, строится изображение. Для того, чтобы его рассмотреть применяют окуляр.

Что важно, линза устанавливается так, чтобы фокус и окуляр совпадали. Кстати, Галилео изобрёл именно рефрактор

Но современные приборы состоят из двух линз. Одна из них собирает свет, а другая рассеивает. Что позволяет уменьшить отклонения и погрешности.

Зеркальные телескопы (катаптрические)

Также их называют рефлекторы. В отличие от линзового типа, объектив у них это вогнутое зеркало. Оно собирает свет звезды в одной точке и отражает его на окуляр. При этом погрешности минимальны, а разложение света на лучи отсутствует полностью. Но использование рефлектора ограничивает поле зрения наблюдателя.

Зеркальные телескопы самые распространённые в мире. Потому как разработка их намного легче, чем, например, линзовых приборов.

Зеркальный телескоп Ньютона

Катадиоптрические телескопы (комбинированные)

Это зеркально-линзовые приборы. В них для получения изображения применяют и линзы, и зеркала.

В свою очередь, их разделили на два подвида:

1) телескопы Шмидт-Кассегрена-в них в самом центре кривизны зеркала установлена диафрагма. Тем самым происходит исключение сферических нарушений и отклонений. Но увеличивается поле зрения и качество изображения.2) телескопы Максутова-Кассегрена-в районе фокальной плоскости установлена плоско-выпуклая линза. В результате предотвращается кривизна поля и сферическое отклонение.

Катадиоптрический телескоп

Стоит отметить, что в современной астрономии чаще применяются именно комбинированный вид приборов. В результате смешения двух разных элементов для собирания света они позволяют получать более качественные данные.

Радиотелескопы

Такие устройства способны принимать исключительно одну волну сигналов. С помощью антенн происходит передача сигналов и обработка их в изображения. Радиотелескопы используются астрономами для научных исследований.

Радиотелескопы

Инфракрасные модели телескопов

Они по своей конструкции очень схожи с оптическими зеркальными телескопами. Принцип получения изображения практически аналогичен. Лучи отражаются объективом и собираются в одной точке. Далее специальный прибор измеряет тепло и фотографирует полученный результат.

Инфракрасный телескоп

Подмосковный радиотелескоп и его близнец в Калязине

Название: РТ-64, ТНА-1500, Центр космической связи ОКБ МЭИ «Медвежьи озера»Местоположение: Подмосковье, деревня Долгое Ледово, на 26-м километре Щелковского шоссеНачал работать: 1979 годДиаметр: 64 м

Фото: Olga1969/wikipedia

В 15 км восточнее Москвы на площади 67 га располагается Центр космической связи. Его крупнейшая радиоантенна ТНА-1500 была запущена в 1979 году. Раньше это была приемная антенна, но после реконструкции она также способна передавать сигналы. Точно такой же радиотелескоп с диаметром 64 м стоит в городе Калязин Тверской области, там он работает с 1992 года. Общая масса «тарелочки» примерно 3800 тонн, масса зеркала — 800 тонн, при этом гигантская антенна может поворачиваться вокруг себя и менять угол наклона. Оба радиотелескопа связаны между собой геодезически и информационно, могут представлять собой единый комплекс, решая одинаковые задачи. Радиотелескопы в Калязине и Подмосковье проводят фундаментальные астрономические исследования, ведут прием информационных сигналов из дальнего космоса, принимают участие в управлении космическими аппаратами. В частности, РТ-64 в Медвежьих озерах курирует проект «Спектр-РГ», который составляет карту неба в рентгеновском диапазоне.

Первый изобретатель

Телескопические устройства появились в семнадцатом веке. Однако по сей день ведутся дебаты, кто изобрел телескоп первым – Галилей или Липперсхей. Эти споры связаны с тем, что оба ученых примерно в одно время вели разработки оптических устройств.

В 1608 году Липперсхей разработал очки для знати, позволяющие видеть удаленные объекты вблизи. В это время велись военные переговоры. Армия быстро оценила пользу разработки и предложила Липперсхею не закреплять авторские права за устройством, а доработать его так, чтобы в него можно было бы смотреть двумя глазами. Ученый согласился.

Новую разработку ученого не удалось удержать втайне: сведения о ней были опубликованы в местных печатных изданиях. Журналисты того времени назвали прибор зрительной трубой. В ней использовалось две линзы, которые позволяли увеличить предметы и объекты. С 1609 года в Париже вовсю продавали трубы с трехкратным увеличением. С этого года какая-либо информация о Липперсхее исчезает из истории, а появляются сведения о другом ученом и его новых открытиях.

Как выбрать телескоп для любителей астрономии

Выбор телескопа для любителей астрономии основывается на том, что же вы хотите наблюдать. В принципе, выше описаны виды и характеристики приборов. Вам просто нужно выбрать какой больше нравится. Лучше, на мой взгляд остановиться на линзовом, либо комбинированном виде. Но выбирать, разумеется, вам.

Астрономы

По данным интернета, лучшие любительские телескопы представлены фирмами: Celestron, Bresser и Veber. Так же для домашнего использования отлично подойдут телескопы Sky-Watcher.

Создание и разработка телескопа, на самом деле, позволили сделать огромный шаг в исследовании космоса. Вероятно, всё, что мы знаем сформировалось с помощью этого прибора. Хотя, конечно, не стоит приуменьшать саму деятельность учёных. Сегодня мы рассмотрели некоторые типы телескопов и их характеристики. Однозначно, виден прогресс технологий. И как результат, мы узнали множество интересного о космических объектах и самом космосе. Кроме того, мы можем любоваться прекрасным небом и знакомиться с ним благодаря этому чудесному изобретению.