Огледалният телескоп: изгледи, конструкция и съвети за избор

Много от нас обичат да гледат звездното небе, да се възхищават на неговите зашеметяващи и примамливи красота. Разбира се, повечето от тези, които са пристрастени към звездите, са просто романтици или любители на лежането в полето, вдишването на мириса на свежа трева и броенето заедно с любимия човек на белите точки върху дебелата черна повърхност.

Но има и друга категория любители на небето. Тези хора по правило са учени, които се възхищават на небето не със собствените си очи или чрез очила, а използват специални огледални телескопи, не само за да се наслаждават на красотата на небесните тела, но и за да се занимават с научна дейност, изчислявайки необходимите разстояния и получавайки такава важна за човечеството информация.

Оптичните уреди са не само най-добрите помощници на човека в изучаването на далечните планети от няколко хилядолетия, но те са просто незаменими в ежедневието, тъй като много хора използват телескопи, бинокли и лупи за различни цели, без да осъзнават първоначалното научно предназначение на тези предмети. Кой от нас не е палил огън с лупа?? И кой гледаше през обърнат бинокъл? Всички са го направили, което още веднъж доказва жизнената необходимост от лещи и увеличителни стъкла.

Какво е?

Телескопът - или, казано на научен език, рефлекторът - е специално оптично устройство, основано на принципа на събиране на светлината от огледална плоча. Първият отразяващ телескоп е изобретен от известния английски математик Исак Нютон.

Да, след него много различни умни хора са предложили свои собствени версии на "далекогледния телескоп". Но именно правата леща на Нютон се превръща в стандарт за почти всички мощни оптични инструменти. Особено за приложения в науката и армията. Разработката на английския гений позволява веднъж завинаги да се премахне хроматичната аберация - основният и най-неприятният недостатък на всички телескопи от онова време.

Като оптичен инструмент огледалният телескоп се счита за роднина на телескопа и има подобна конструкция, но се различава по размера и качеството на лещите.

История на оптиката

Желанието на човечеството да наблюдава далечни обекти или явления се е появило много преди появата на големите огледални телескопи. Научното пътешествие на лещата води началото си от момента, в който човекът за първи път е погледнал света през парче слюда, накланяйки го под прав ъгъл, така че минералът да приближи малко хоризонта.

Оттогава човечеството неуморно търси начини да постигне подобен ефект. Хората активно изобретяват рамки, държачи, шлифоват слюда и се опитват да работят с кварц.

С появата на стъклото експериментите за изобретяване на "устройство за увеличаване на картината" продължават, тъй като в действие влизат различни дефектни парчета материал, които по един или друг начин изкривяват пространството чрез себе си.

На човечеството са били необходими много години, за да конструира първия отразяващ телескоп. Но е важно да се помни, че цялата индустрия на оптичните инструменти започва с едно малко парче слюда.

От момента, в който човек открива състава на стъклото, той вече не се нуждае от слюда и кварц като заместители или аналози на това чудодейно вещество. Първите оптични устройства, създадени от човека, са сравнително прости структури като лупа или монокъл, т. е., парче стъкло, изкусно поставено в желязна рамка.

Англия

В областта на математиката и физиката тази северна страна почти винаги е изпреварвала с векове, ако не и с хиляди, останалия свят в научното си развитие. Целият свят използва оптични инструменти благодарение на появата на огледалния телескоп на Нютон през 1668 г. Геният от Мъгливия Албион предлага своето виждане за "далекогледния тромпет", който използва само две прави лещи. Основното огледало е приемник на светлина, като се излага на директни лъчи от всяко осветление и след това предава събрания сноп светлина в един поток към малко плоско диагонално огледало, което се намира в близост до основния фокус. Задачата на този едностранен стъклен фрагмент е да отклонява светлината извън тялото на телескопа с отразяващо огледало. Това е мястото, където се осъществява взаимодействието между окуляра и изображението, което влиза в него, като се отразява от вторичното диагонално стъкло и се фотографира. Видът на монтираното огледало зависи пряко от диаметъра на тръбата - параболично стъкло може лесно да се побере в корпус с голям капацитет, докато сферично стъкло ще се побере в по-малка тръба.

Схемата Gregory

Но не само откривателят на гравитацията може да се смята за изобретател на телескопа като себе си Фактът, че можете да гледате неща през стъкло, е изследван много преди Нютон да се роди, така че въпросът кой е изобретил отразяващия телескоп има много отговори.

Така например сънародникът на Нютон Джеймс Грегъри през 1663 г. предлага своята визия за "далекогледния телескоп", снабден с три стъкла едновременно. Схемата на предложената версия е описана от учения в книгата му Optica Promota, която съдържа и други забележителни идеи за използването на очила в ежедневието.

Конструкцията на първия огледален телескоп на Грегъри е съвсем проста на пръв поглед. Основава се на вдлъбнато параболично огледало, което събира разсеяни светлинни лъчи, комбинира ги и ги насочва към по-малко вдлъбнато елиптично огледало.

Малкото огледало от своя страна изпраща светлината назад към централния отвор на голямото стъкло, което предпазва окуляра. Фокусното разстояние на огледалния телескоп на Грегъри по същество е по-голямо, отколкото при модела на Нютон, поради което окото на наблюдателя вижда директно равно изображение, вместо обърнатото на 180 градуса, както при предишния модел.

Идеята на Касегрен

Подобна система е предложена през 1672 г. от Лоран Касегрен. Той се основава на две огледала с различен диаметър. Но Лоран предпочита да работи с директно отражение на светлината, свеждайки цялата конструкция до предаване на светлинни лъчи между две стъкла.

Отличителна черта на неговия телескоп е фактът, че вторичното огледало е значително по-голямо от основното огледало. Двеста години по-късно именно тази идея е дело на известния съветски оптик Д.Д. Д. Маскутов, който поставя основите на руската наука за оптичните инструменти и изобретява основния модел на телескопа, който ще бъде в основата на всички устройства, свързани с приближаването на изображенията в Съветския съюз.

Следващите системи, подобни на разработката на Ritchie-Chrétien, са само допълнени и изменени версии на идеите на Cassegren.

Иновацията на Ломоносов

Изключение прави само оптичната теория на Хершел, която след време е значително усъвършенствана от гениалния руски енциклопедист Михаил Ломоносов. Същността на идеята е, че основното стъкло е заменено с вдлъбнато огледало.

За какво служи телескопът?

Всеки знае, че инструментите за изследване на небето се използват основно от астрономи и други учени, които въз основа на получените данни правят заключения, които имат глобално въздействие върху различни клонове на науката. Дисциплини като географията, геодезията, биологията, биофизиката и много други зависят от астрономията. Почти невъзможно е да се направи дори проста прогноза за времето. Без навременна информация за положението на небесните тела спрямо Слънцето.

телескопът е необходим, за да се наблюдават отблизо различни обекти и явления, които могат да бъдат от голямо значение за науката и за човечеството като цяло. инструменти с различни размери и характеристики се използват както за сканиране на нощното небе, така и за проникване в тайните на далечните мъглявини и галактики.

Най-големите инструменти

В днешно време има огромен брой различни технологични устройства, които ви позволяват да изследвате звездното небе. Повечето от тях са просто невероятни по размер и покриват огромна площ. Например най-големият телескоп в Съветския съюз, БТА, дълго време се смяташе за най-големия в света, тъй като диаметърът на главното му огледало беше цели шест метра!

През 2005 г. е построен още по-голям небесен изследовател - Големият бинокълен телескоп. Различава се по това, че огледалото му е от една част, т.е. е. се състои от едно-единствено парче стъкло.

През същата година в Южноафриканската република е издигнат "Големият южноафрикански телескоп", чието основно огледало се състои от деветдесет и един огромни еднакви шестоъгълници.

Конструкция на апарата

Оптичният рефлекторен телескоп има доста проста структура. Всеки ученик може сам да построи подобно устройство, като разполага само с една или две лещи и куха картонена тръба. Разбира се, истинските мощни инструменти не са направени от стъкло и хартия, но на подобен принцип.

Инструментът представлява затворена система, която се основава на твърда куха тръба с лещи от различни видове и структури, поставени в двата края. Задната равнина на първото стъкло е подравнена с предната равнина на второто, което създава ефекта на приближаване на изображение, което всъщност е далеч от наблюдателя.

Отзиви

Как да изберем добър телескоп? На този въпрос е лесно да се отговори, ако се знае как точно ще го използва купувачът. Ако човек просто се интересува от това да види звездното небе отблизо, тогава всеки бюджетен модел ще бъде достатъчен. Ако искате да си купите устройство - астроном, макар и любител, но все пак астроном, трябва да помислите за закупуване на по-скъп аналогов.

Когато бъдещият собственик на телескопа цени науката и изследванията, е добре да признае, че е необходим професионален телескоп, който е много скъп. Няма конкретни съвети за избора на телескоп, просто трябва да сте наясно за какво го избирате!