Рефлекстик телескоптор: сүрөттөлүшү, түзүлүш, жаралуу тарыхы

Мазмуну:

Рефлекстик телескоптор: сүрөттөлүшү, түзүлүш, жаралуу тарыхы
Рефлекстик телескоптор: сүрөттөлүшү, түзүлүш, жаралуу тарыхы
Anonim

Чагылтуучу телескоптор оптикалык аберрациялардын башка түрлөрүн жаратса да, бул чоң диаметрдеги максаттарга жете турган дизайн. Астрономиялык изилдөөдө колдонулган дээрлик бардык негизги телескоптор ушундай. Рефлектордук телескоптор ар кандай дизайнда болот жана сүрөттүн сапатын жакшыртуу же сүрөттү механикалык жактан ыңгайлуу абалда жайгаштыруу үчүн кошумча оптикалык элементтерди колдонушу мүмкүн.

рефлекстик телескоптор
рефлекстик телескоптор

Чагылган телескоптордун мүнөздөмөлөрү

Ийилген күзгүлөр линзалар сыяктуу иштейт деген идея, жок эле дегенде, Альфазендин 11-кылымдагы оптика боюнча трактатына барып такалат, ал эмгек заманбап Европанын башталышында латын тилинен котормолорунда кеңири тараган. Галилео сындыруучу телескопту ойлоп тапкандан көп өтпөй Джованни Франческо Сагредо жана башкалар ийри күзгүлөрдүн принциптери жөнүндөгү билиминен шыктанышып, күзгү аркылуу телескоп куруу идеясын талкуулашкан.сүрөттөө куралы катары. Болонез Чезаре Караваджи 1626-жылы биринчи чагылтуу телескопту курганы кабарланган. Италиялык профессор Никколо Зуччи кийинки эмгегинде 1616-жылы ойгон коло күзгү менен эксперимент жасаганын, бирок ал канааттандырарлык сүрөттөлүш бербегенин айткан.

Жаратуу тарыхы

Параболикалык күзгүлөрдү колдонуунун потенциалдуу артыкчылыктары, биринчи кезекте хроматикалык аберрациясыз сфералык аберрацияны азайтуу, келечектеги телескоптор үчүн сунушталган көптөгөн долбоорлорго алып келди. Эң көрүнүктүүсү 1663-жылы "чагылдыруучу" телескоптун инновациялык дизайнын жарыялаган Джеймс Грегори болгон. Эксперименттик илимпоз Роберт Гук Григориан телескобу деп аталып калган телескоптун мындай түрүн кура алганга чейин он жыл (1673) талап кылынган.

Исаак Ньютон жалпысынан 1668-жылы биринчи чагылтуу-сындыргыч телескопту курууга салым кошкон. Анда Ньютон телескобу деп аталган сфералык металл негизги күзгү жана оптикалык конфигурациядагы кичинекей диагоналдык күзгү колдонулган.

чагылдыруучу телескоптор
чагылдыруучу телескоптор

Мындан ары өнүктүрүү

Рефлектордук конструкциянын теориялык артыкчылыктарына карабастан, ошол кезде колдонулган металл күзгүлөрдүн дизайны татаалдыгы жана начар иштеши алардын популярдуу болушу үчүн 100 жылдан ашык убакытты талап кылган. Телескопторду чагылдырууда көптөгөн жетишкендиктер 18-кылымда параболикалык күзгүлөрдү жасоону жакшыртууну камтыйт.кылымда, 19-кылымда күмүш менен капталган айнек күзгүлөр, 20-кылымда туруктуу алюминий каптамалар, чоңураак диаметрлерди камсыз кылуу үчүн сегменттелген күзгүлөр жана гравитациялык деформациянын ордун толтуруу үчүн активдүү оптика. 20-кылымдын орто ченинде инновация болуп сфералык күзгү менен линзаны (корректордук пластинка деп аталат) негизги оптикалык элементтер катары пайдаланган Шмидт камерасы сыяктуу катадиоптикалык телескоптор саналат, алар негизинен сфералык аберрациясыз масштабдуу сүрөткө тартуу үчүн колдонулат.

20-кылымдын аягында телескопторду байкоо жана чагылдыруу менен байланышкан көйгөйлөрдү жеңүү үчүн адаптивдик оптика жана ийгиликтүү сүрөт тартуунун өнүгүшү космостук телескоптордо жана космостук аппараттарды сүрөттөө куралдарынын көптөгөн түрлөрүндө кеңири таралган.

чагылдыруучу телескоптордун өзгөчөлүгү
чагылдыруучу телескоптордун өзгөчөлүгү

Ийри сызыктуу негизги күзгү телескоптун негизги оптикалык элементи болуп саналат жана ал фокус тегиздигинде сүрөттү түзөт. Күзгүдөн фокус тегиздигине чейинки аралык фокустук узундук деп аталат. Сүрөттү жаздыруу үчүн бул жерге санариптик сенсор орнотсо болот же оптикалык мүнөздөмөлөрдү өзгөртүү жана/же жарыкты визуалдык байкоо үчүн пленкага, санариптик сенсорго же окулярга багыттоо үчүн кошумча күзгү кошулса болот.

Толук сүрөттөмө

Заманбап телескоптордун негизги күзгүсү алдыңкы бети сфералык же параболалык формага келтирилген катуу айнек цилиндрден турат. Алюминийдин жука катмары линзага эвакуацияланып, пайда болотчагылдыруучу биринчи беттик күзгү.

Кээ бир телескоптор башкача жасалган негизги күзгүлөрдү колдонушат. Эритилген айнек айланат, анын бети параболоиддик болот, ал муздайт жана катып калат. Алынган күзгү формасы каалаган параболоиддик формага жакындайт, ал так фигурага жетүү үчүн минималдуу майдалоону жана жылмалоону талап кылат.

Ньютондук чагылдыруучу телескобу
Ньютондук чагылдыруучу телескобу

Сүрөт сапаты

Рефлектордук телескоптор, башка оптикалык системалар сыяктуу эле, "идеалдуу" сүрөттөрдү жаратпайт. Чексиздикке чейинки аралыкта объекттерди сүрөткө тартуу, аларды жарыктын ар кандай толкун узундуктарында көрүү жана негизги күзгү жараткан сүрөттөлүштү кароонун кандайдыр бир ыкмасын талап кылуу, чагылтуу телескоптун оптикалык конструкциясында дайыма кандайдыр бир компромисс бар экенин билдирет.

Негизги күзгү жарыкты өзүнүн чагылтуу бетинин алдындагы жалпы чекитке багыттагандыктан, дээрлик бардык чагылтуу телескоп конструкцияларында ушул фокустук чекиттин жанында экинчилик күзгү, пленка кармагыч же детектор бар жана жарыктын негизгиге жетишине жарым-жартылай тоскоол болот. күзгү. Бул тутум чогулткан жарыктын көлөмүн бир аз азайтууга гана алып келбестен, ошондой эле дифракциялык тоскоолдук эффекттерден улам сүрөттөлүштүн контрастын жоготууга, ошондой эле экинчилик колдоочу түзүмдөрдүн көбүнөн келип чыккан дифрактивдүү чокуларга алып келет.

чагылдыруучу телескоп түзүлүш
чагылдыруучу телескоп түзүлүш

Күзгүлөрдү колдонуу хроматикалык аберрацияны болтурбайт,бирок алар аберрациянын башка түрлөрүн жаратышат. Жөнөкөй сфералык күзгү алыскы нерседен жарыкты жалпы фокуска өткөрө албайт, анткени күзгүгө анын четинен түшкөн жарык нурларынын чагылышы күзгүнүн борборунан чагылышкандар менен жакындашпайт, бул кемчилик сфералык аберрация деп аталат. Бул көйгөйдү болтурбоо үчүн, эң өнүккөн чагылдыруучу телескоп конструкцияларында бардык жарыкты жалпы фокуска алып келе турган параболикалык күзгүлөр колдонулат.

Рефлектор жана анын деталдары
Рефлектор жана анын деталдары

Грегориан телескобу

Григориан телескобу шотландиялык астроном жана математик Джеймс Грегори өзүнүн 1663-жылы жарык көргөн Optica Promota китебинде негизги күзгүдөгү тешик аркылуу сүрөттөлүштү чагылдырган ойгон экинчилик күзгүнү колдонуу катары сүрөттөлөт. Бул жер үстүндөгү байкоолор үчүн пайдалуу вертикалдуу сүрөттү түзөт. Григориан конфигурациясын колдонгон бир нече чоң заманбап телескоптор бар.

Ньютондун рефлектордук телескобу

Ньютондун аппараты 1668-жылы Исаак тарабынан жасалган биринчи ийгиликтүү чагылдыруучу телескоп болгон. Ал, адатта, параболоиддик биринчиликке ээ, бирок f/8 же андан жогору фокустук катыштарда сфералык биринчилик бар, ал жогорку визуалдык резолюция үчүн жетиштүү болушу мүмкүн. Жалпак экинчилик телескоптун түтүгүнүн үстүнкү жагындагы фокус тегиздигинде жарыкты чагылдырат. Бул чийки заттын өлчөмү үчүн эң жөнөкөй жана эң арзан конструкциялардын бири жана хоббичилер арасында кеңири таралган. Чагылган телескоптордун нур жолу биринчи болгонНьютон үлгүсү боюнча так иштелип чыккан.

эң чоң чагылдыруучу телескоп
эң чоң чагылдыруучу телескоп

Cassegrain аппараты

Кэсегрейн телескобу (кээде "классикалык Кассегрейн" деп аталат) биринчи жолу 1672-жылы Лоран Кассегрейнге таандык деп курулган. Анын негизги тешик аркылуу жарыкты артка жана ылдый чагылдырган параболикалык негизги жана гиперболикалык экинчилик бар.

Dall-Kirkham Cassegrain телескопунун дизайны 1928-жылы Горац Далл тарабынан түзүлгөн жана 1930-жылы Scientific American журналында жарыяланган макалада ышкыбоз астроном Аллан Киркхам менен Альберт Г. Ингаллстын талкуусунан кийин аталган. журналынын ошол кездеги редактору). Ал чоюу эллиптикалык негизги жана томпок экинчиликти колдонот. Бул система классикалык Cassegrain же Ritchey-Chrétien системасына караганда майдалоо оңой болгону менен, ал огунан тышкары кома үчүн ылайыктуу эмес. Талаанын ийрилиги классикалык Кассегрейндикинен азыраак. Бүгүнкү күндө бул дизайн бул кереметтүү түзүлүштөрдүн көптөгөн колдонмолорунда колдонулат. Бирок ал электрондук аналогдор менен алмаштырылууда. Ошого карабастан, дал ушул аппараттын түрү эң чоң чагылдыруучу телескоп болуп эсептелет.

Сунушталууда: