Zrcadlový dalekohled: typy, zařízení a tipy pro výběr

Obsah:

Zrcadlový dalekohled: typy, zařízení a tipy pro výběr
Zrcadlový dalekohled: typy, zařízení a tipy pro výběr
Anonim

Mnozí z nás se prostě rádi dívají na hvězdnou oblohu a obdivují její ohromující a svůdnou krásu. Samozřejmě, že většina lidí, kterým nejsou hvězdy lhostejné, jsou jen romantici nebo milovníci polehávání na poli, vdechování vůně čerstvé trávy a počítání bílých teček na tlusté černé ploše se svým milovaným.

Existuje ale další kategorie milovníků oblohy. Tyto osobnosti jsou zpravidla vědci, kteří obdivují nebeskou klenbu ne na vlastní oči nebo přes brýle, ale používají speciální zrcadlové dalekohledy, aby si nejen užívali krásu nebeských těles, ale také se zabývali vědeckými činnostmi a počítali potřebné vzdálenosti a získávání tak důležitých informací pro lidstvo.

Optické přístroje jsou nejen nejlepšími pomocníky člověka při studiu vzdálených planet po několik tisíciletí, ale jsou prostě nepostradatelné v každodenním životě, protože mnoho lidípoužívat dalekohledy, dalekohledy a lupy k různým účelům, aniž by si uvědomovali původní vědecký účel těchto objektů. Kdo z nás si nerozdělal oheň lupou? A kdo se podíval obráceným dalekohledem? Všichni to udělali, což opět dokazuje životně důležitou potřebu lidí v čočkách a lupách.

BTA dalekohled v zimě
BTA dalekohled v zimě

Co to je?

Dalekohled - nebo vědecky reflektor - je speciální optické zařízení založené na principu sběru světelných částic zrcadlovou deskou. Úplně první zrcadlový dalekohled vynalezl slavný anglický matematik Isaac Newton.

Ano, po něm mnoho různých chytrých lidí nabízelo své verze "dalekozraké dýmky". Ale byla to Newtonova přímá čočka, která se stala standardem pro téměř všechny výkonné optické přístroje. Zejména pro ty, které se používají ve vědě a vojenském průmyslu. Vývoj anglického génia umožnil jednou provždy zbavit se chromatické aberace - hlavního a nejnevhodnějšího nedostatku všech tehdejších dalekohledů.

Jako optický přístroj je reflexní dalekohled považován za příbuzného dalekohledu a má podobnou konstrukci, liší se však velikostí a kvalitou čoček.

Historie optiky

Touha lidstva pozorovat předměty nebo jevy daleko od oka vznikla dávno před příchodem velkých zrcadlových dalekohledů. Vědecká cesta čočky vznikla právě ve chvíli, kdy se člověk poprvé podíval na svět skrz kus slídy a naklonil ji do správného úhlu, aby mohl minerál mírněpřibliž obzor.

observatoř s dalekohledem
observatoř s dalekohledem

Od té doby lidstvo neúnavně hledá způsoby, jak dosáhnout podobného efektu. Lidé aktivně vymýšleli rámečky, držáky, leštili slídu, zkoušeli pracovat s křemenem.

S příchodem skla pokračovaly experimenty s vynálezem „zařízení pro zoomování obrazu“, protože do akce vstoupily různé vadné kusy materiálu, které tak či onak deformovaly prostor skrz sebe.

Trvalo mnoho let, než lidstvo dokázalo sestrojit první zrcadlový dalekohled. Je však důležité si uvědomit, že celý optický průmysl začal malým kouskem slídy.

Od chvíle, kdy člověk objevil složení skla, přestal potřebovat slídu a křemen jako náhražky nebo analogy této úžasné hmoty. První optické přístroje vytvořené člověkem byly spíše jednoduché konstrukce jako lupa nebo monokl, tedy kus skla umně vsazený do železného rámu.

Anglie

V oblasti matematiky a fyziky byla tato severní země téměř vždy před celou planetou na cestě jejího vědeckého rozvoje o staletí, ne-li tisíce let pokroku. Celý svět používá optické přístroje díky tomu, že se v roce 1668 objevil Newtonův zrcadlový dalekohled. Génius z Foggy Albion navrhl svou vizi „dalekozraké trubky“s použitím pouze dvou rovných čoček. Hlavní zrcadlo je přijímač světla, který se vystavuje přímým paprskům z nějakého druhu osvětlení a poté přenáší paprsek světla shromážděný v jednom proudu do malého plochého diagonálního zrcadla, kterénachází v blízkosti hlavního ohniska. Úkolem tohoto kusu jednostranného skla je vychylovat světlo mimo tělo zrcadlového dalekohledu. V tomto místě dochází k interakci okuláru a do něj dopadajícího obrazu, který se odráží od sekundárního diagonálního skla a je fotografován. Typ vestavěného zrcadla přímo závisí na průměru trubky - parabolické sklo lze snadno vložit do pouzdra s velkou kapacitou a kulové sklo se vejde i do menší trubice.

Gregoryho systém

Gregoryho schéma
Gregoryho schéma

Za vynálezce dalekohledu však nelze považovat pouze objevitele gravitační síly, protože samotný fakt, že předměty lze pozorovat přes sklo, byl studován dávno před narozením Newtona, existuje mnoho odpovědí na otázka, kdo vynalezl zrcadlový dalekohled.

Například Newtonův krajan James Gregory v roce 1663 navrhl svou vizi „dalekozraké dýmky“a opatřil ji třemi skleničkami najednou. Schéma navrhované verze popsal vědec v knize Optica Promota, která obsahuje i další úžasné nápady na využití skla v každodenním životě.

Zařízení prvního zrcadlového dalekohledu Gregoryho je na první pohled docela jednoduché. Je založen na konkávním parabolickém zrcadle, které shromažďuje nesourodé paprsky světla, kombinuje je a směruje do menšího konkávního eliptického zrcadla.

Malé zrcátko zase posílá světlo zpět do středového otvoru velkého skla, které chrání okulár. Ohnisková vzdálenost zrcadlového dalekohleduGregory je výrazně větší než Newtonův model, díky čemuž oko pozorovatele vidí přímý, rovnoměrný obraz a není převrácený o 180 stupňů, jako u předchozího modelu.

Nápad Cassegrain

Podobný systém navrhl v roce 1672 Laurent Cassegrain. Jeho vývoj byl také založen na dvou zrcadlech různých průměrů. Laurent však preferoval práci s přímým odrazem světla, čímž celý design redukoval na přenos světelných paprsků mezi dvěma brýlemi.

Výrazným rysem jeho dalekohledu byla skutečnost, že sekundární zrcadlo bylo mnohem větší než to hlavní. O dvě stě let později tuto myšlenku vezme za základ slavný sovětský optik D. D. Maskutov, který položí základní základy ruské vědy o optických přístrojích a také vynalezne hlavní model dalekohledu, který se stane základem pro všechny nástroje související s aproximací obrazu v Sovětském svazu.

Následující systémy, podobné designu Ritchie-Chrétien, jsou pouze doplněné a opravené verze Cassegrainových nápadů.

Newtonovo schéma
Newtonovo schéma

Lomonosovova inovace

Jedinou výjimkou je Herschelova optická teorie, kterou svého času výrazně zdokonalil skvělý ruský encyklopedista Michail Lomonosov. Podstatou myšlenky je, že hlavní sklo bylo nahrazeno konkávním zrcadlem.

K čemu je dalekohled?

Každý ví, že zařízení pro studium nebeského povrchu používají hlavně astronomové a další vědci, kteří na základě získaných dat vyvozují závěry globálněovlivňující různá odvětví vědy. Na astronomii závisí takové disciplíny jako geografie, geodézie, biologie, biofyzika a mnoho dalších. I běžná předpověď počasí je téměř nemožná. Neobdržel včasná data o poloze nebeských těles vzhledem ke Slunci.

Přístrojová zrcátka
Přístrojová zrcátka

Dalekohled je potřeba k přímému pozorování různých objektů a jevů, které se mohou ukázat jako klíčové pro vědu a pro lidstvo jako celek. Přístroje různých velikostí, s výrazně odlišnými vlastnostmi, slouží jak k běžnému pozorování noční oblohy, tak k pronikání do tajů vzdálených mlhovin a galaxií.

Největší spotřebiče

V současné době existuje obrovské množství různých technologických zařízení, která vám umožní prozkoumat hvězdnou oblohu. Většina z nich má prostě neuvěřitelnou velikost a zabírá obrovskou plochu. Například největší dalekohled v Sovětském svazu, BTA, byl dlouhou dobu považován za největší na světě, protože měl průměr primárního zrcadla až šest metrů!

Sovětské zařízení BTA
Sovětské zařízení BTA

V roce 2005 byl postaven ještě větší průzkumník nebeských těles – přístroj nazvaný „Velký binokulární dalekohled“. Liší se tím, že jeho zrcadlo je pevné, to znamená, že se skládá z jednoho kusu skla.

Ve stejném roce byl v Jihoafrické republice vztyčen „Velký jihoafrický dalekohled“, jehož hlavní zrcadlo sestávalo z devadesáti jedna obrovských identických šestiúhelníků.

Zařízení zařízení

Optický zrcadlový dalekohled má poměrně jednoduchou konstrukci. Každý student může samostatně vytvořit podobné zařízení pouze s jednou nebo dvěma čočkami a dutou lepenkovou trubicí. Skutečná výkonná zařízení samozřejmě nejsou vyrobena ze skla a papíru, ale podle podobného principu.

Trubkový úsek
Trubkový úsek

Zařízení je uzavřený systém, který je založen na pevném dutém tubusu, do kterého jsou na obou koncích vloženy čočky různých typů a struktur. Zadní rovina prvního skla je zarovnána s přední rovinou druhého skla, což dává efekt přiblížení obrazu, který je ve skutečnosti daleko od pozorovatele.

Schémata trubek
Schémata trubek

Recenze

Jak vybrat dobrý dalekohled? Na tuto otázku lze snadno odpovědět, pokud přesně víte, jak ji kupující použije. Pokud má člověk zájem vidět hvězdnou oblohu trochu blíže, bude stačit jakýkoli rozpočtový model pro začátečníky. Pokud je osoba, která si chce zařízení koupit, astronom, i když je to amatér, ale stále astronom, měli byste přemýšlet o koupi dražšího analogu.

V případě, že věda a výzkum je budoucímu majiteli dalekohledu drahá, stojí za to uznat, že je potřeba profesionální zařízení, které je velmi drahé. Neexistují žádné konkrétní tipy pro výběr dalekohledu, musíte pouze jasně pochopit, proč si jej vybíráte!

Doporučuje: