ГОАПОУ Липецкий металлургический колледж Современные наземные оптические телескопы Выполнила: студентка группы ИСиП 20-1 Дворникова Ксения Оптический телескоп телескоп, собирающий и фокусирующий электромагнитное излучение оптического диапазона. Его основные задачи: увеличить блеск и видимый угловой размер объекта, то есть количество света, приходящего от небесного тела и дать возможность изучить мелкие детали наблюдаемого объекта. Конструкция оптического телескопа Оптический телескоп представляет собой трубу, имеющую объектив и окуляр и установленную на монтировке, снабжённой механизмами для наведения на объект наблюдения и слежения за ним. История возникновения первого телескопа В августе 1609 года Галилео Галилей изготовил первый в мире полноценный телескоп. Сначала, это была всего лишь зрительная труба 20-кртным увеличением - комбинация очковых линз, сегодня бы ее назвали рефрактор. Благодаря прибору, сам Галилей открыл горы и кратеры на Луне, доказал сферичность Луны, открыл четыре спутника Юпитера, кольца Сатурна и сделал множество других полезных открытий. Виды современных телескопов Линзовый телескоп Зеркальный телескоп Зеркально-линзовый телескоп Рефракторы Рефлекторы Катадиоптрические Рефракторы (линзовые телескопы) Исторически первыми появились линзовые телескопы. Свет в таком телескопе собирается с помощью двояковыпуклой линзы, которая и является объективом телескопа. Ее действие основано на свойстве выпуклых линз преломлять световые лучи и собирать в определенной точке – фокусе. Поэтому часто линзовые телескопы называют рефракторами (от лат. refract – преломлять). Рефракторы (линзовые телескопы) В рефракторе Галилея (созданном в 1609 г.) для того, чтобы собрать максимум звездного света и позволить человеческому глазу его увидеть, использовались две линзы. Первая линза (объектив) – выпуклая, она собирает свет и фокусирует его на определенном расстоянии, а вторая линза (играющая роль окуляра) – вогнутая, превращает сходящийся пучок световых лучей обратно в параллельный. Система Галилея дает прямое, неперевернутое изображение, однако сильно страдает от хроматической аберрации*, портящей изображение. Хроматическая аберрация проявляется в виде ложной окраски границ и деталей объекта. (*Аберрация – искажение в изображении.) Современные модели телескопов- рефракторов Рефрактор Йеркской обсерватории в США В Йеркской обсерватории установлен 40-дюймовый телескоп-рефрактор. Это самый большой рефрактор в мире, имеющий диаметр объектива в 102 см. Линза с большим диаметром была бы слишком тяжела и сложна в изготовлении. Крупные телескопы обычно являются рефлекторами. Рефлекторы (зеркальные телескопы) телескоп, объектив которого состоит только из зеркал. также как и выпуклая линза, вогнутое зеркало способно собирать свет в некоторой точке. Если поместить в этой точке окуляр, то можно будет увидеть изображение. Рефлекторы (зеркальные телескопы) Одним из первых рефлекторов был рефлекторный телескоп Грегори (1663), который придумал телескоп с параболическим главным зеркалом. Изображение, которое можно наблюдать в подобный телескоп, оказывается свободным и от сферических, и от хроматических аберраций. Собранный большим главным зеркалом свет, отражается от небольшого эллиптического зеркала, закрепленного перед главным, и выводится к наблюдателю через отверстие в центре главного зеркала. Рефлекторы (зеркальные телескопы) Разочаровавшись в современных ему рефракторах, Исаак Ньютон в 1667 г. начал разработку телескопа-рефлектора. Ньютон использовал металлическое главное зеркало (стеклянные зеркала с серебряным или алюминиевым покрытием появились позже) для собирания света, и небольшое плоское зеркальце для отклонения собранного светового пучка под прямым углом и вывода его сбоку трубы в окуляр. Таким образом, удалось справиться с хроматической аберрацией – вместо линз в этом телескопе используются зеркала, которые одинаково отражают свет с разными длинами волн. Рефлекторы (зеркальные телескопы) В 1672 году француз Лоран Кассегрен предложил двухзеркальную схему, где первое зеркало было параболическим, а в качестве второго рефлектора выступал выпуклый гиперболоид, располагающийся перед фокусом первого. После отражения на главном зеркале пучок лучей попадает на вспомогательное зеркало, которое направляет его обратно – через отверстие в главном зеркале. Самые большие телескопырефлекторы Обсерватория Кека Телескоп "Субару" Большой телескоп азимутальный (БТА) Большой южноафриканский телескоп Катадиоптрические (зеркально-линзовые) телескопы Зеркально - линзовые (или катадиоптрические) телескопы используют как линзы, так и зеркала для построения изображения и исправления аберраций. Среди катадиоптриков у любителей астрономии наиболее популярны два типа телескопов, основанных на кассегреновской схеме – Шмидт-Кассегрен и МаксутовКассегрен. Телескопы Шмидта - Кассергрена В телескопах Шмидта-Кассегрена главное и вторичное зеркала – сферические. Сферическая аберрация исправляется стоящей на входе в трубу полноапертурной коррекционной пластиной Шмидта. Эта пластина со стороны кажется плоской, но имеет сложную поверхность, изготовление которой и составляет главную трудность изготовления системы. Система Максутова-Кассегрена Система Максутова-Кассегрена была разработана советским оптиком Д. Максутовым и также имеет сферические зеркала, а исправлением аберраций занимается полноапертурный линзовый корректор – мениск (выпукло-вогнутая линза). Катадиоптрические (зеркально-линзовые) телескопы Оба типа позволяют добиться высокого уровня коррекции искажений. Телескопы, собранные по схеме Шмидта-Кассегрена легче, однако катадиоптрики Максутова-Кассегрена дают более качественное изображение. Заключение В настоящее время существует большое разнообразие телескопов, которые можно классифицировать по назначению и виду. Современная аппаратура способна обнаруживать даже невидимые глазу космические излучения и в скором времени мы сможем увидеть то, что не видели ранее. Спасибо за внимание!
