Ciri-ciri teleskop pemantul

Ia adalah kebiasaan untuk memanggil pemantul sebarang peranti yang fungsi utamanya adalah untuk mencerminkan... Oleh itu, teleskop reflektor dicipta menggunakan fenomena optik ini. Daripada kanta, cermin cekung terletak dalam objektif peranti, yang memantulkan dan mengarahkan pancaran cahaya ke dalam kanta mata untuk melihat atau mengambil gambar imej. Mari kita pertimbangkan ciri membezakan utama teleskop reflektor.

Apa ini?
Teleskop reflektor berbeza daripada jenis teleskop refraktor yang lain kerana cermin cekung yang diperbuat daripada logam atau kaca dipasang di dalamnya dan bukannya sistem kanta. Instrumen sedemikian sering dipanggil hanya itu - teleskop "cermin".
Ia agak mudah untuk membezakan teleskop refleks daripada yang refraktori, walaupun tanpa pengalaman dalam astronomi. Skim yang kedua agak mudah. Ini adalah tiub, diameternya bergantung pada diameter kanta objektif yang terletak di hujung yang menghadap objek yang diperhatikan. Di hujung tiub yang lain terdapat kanta mata - kanta diameter yang lebih kecil, di mana pemerhatian dijalankan. Panjang tiub peranti sedemikian ditentukan oleh panjang fokus kanta dan kekuatan bahan dari mana ia boleh dibuat.
Ini mungkin percanggahan utama refractor, mengehadkan keupayaan mereka. Penciptaan peranti kuasa tinggi adalah mustahil kerana pemberat struktur yang besar.

Teleskop dengan cermin cekung kelihatan berbeza, kerana ia mempunyai prinsip operasi dan struktur yang sama sekali berbeza. Di hujung paip yang menghadap ke langit, peranti sedemikian, secara umum, mungkin tidak mempunyai apa-apa, kerana cermin dipasang di hujung yang lain.Tetapi kanta mata, sebagai peraturan, berada di sisi di bahagian atas tiub. Laluan sinar, berbeza dengan refraktor, adalah pada satu darjah atau yang lain disekat oleh prisma atau cermin rata yang terletak di sepanjang paksi tengah tiub, di mana cahaya dikumpulkan untuk dipantulkan ke dalam kanta mata. Struktur reflektor tidak memerlukan penggunaan paip yang wajib, dan oleh itu tidak mempunyai sekatan yang timbul dalam refraktor.... Semua teleskop besar moden, termasuk yang angkasa, disusun mengikut skema berikut: tiub di dalamnya digantikan oleh struktur mesh ringan, tujuannya adalah untuk memegang semua elemen sistem optik.

Ciri optik teleskop cermin, seperti rakan lensanya, ditentukan berdasarkan keupayaan kanta. Dalam kes pertama, cermin cekung, dalam kedua - kanta.
Ahli astronomi amatur telah berjaya menggunakan kedua-dua jenis teleskop, dan kedua-duanya mempunyai kelebihan dan kekurangan mereka, disebabkan dalam satu kes oleh pembiasan fluks cahaya yang melalui kanta, yang lain - oleh pantulannya dari permukaan, yang boleh mempunyai perbezaan yang berbeza. kelengkungan. Untuk pemerhatian yang berkaitan dengan perjalanan dan pergerakan peranti, lebih baik menggunakan refraktor, reka bentuknya lebih kuat. Pengangkutan reflektor adalah tidak diingini, kerana ia boleh menyebabkan anjakan unsur-unsur struktur berbanding dengan garis tengah, selepas itu perlu untuk menyesuaikan kedudukan mereka menggunakan skru - penjajaran. Teleskop sedemikian boleh diletakkan di balai cerap amatur.



Sejarah penciptaan dan pembangunan
Penggunaan cermin cekung sebagai kanta adalah hasil penyelidikan saintifik yang bertujuan untuk mengurangkan herotan yang disebabkan oleh kanta (penyimpangan kromatik dan sfera). Penyelidikan ke arah ini telah dijalankan di banyak negara Eropah, saintis Inggeris terutamanya berjaya di dalamnya. Pada tahun 1663, James Gregory adalah orang pertama yang mencadangkan untuk menggunakan cermin cekung reflektif dan bukannya kanta biasan (nampaknya, dia mencipta teleskop reflektor pertama), pada tahun 1673 Robert Hooke yang terkenal merangkumi sistem yang diterangkan bagi peranti optik.
Walau bagaimanapun, Isaac Newton yang hebat pertama kali mencipta teleskop yang berfungsi dengan kanta cermin pada tahun 1668.

Laluan reflektor tidak mudah; peranti kanta, ditambah baik pada masa yang sama, memberikan imej yang lebih jelas dan terang. Para saintis benua Eropah (Jerman, Perancis, Itali) memberikan sumbangan yang besar kepada pembangunan mereka. Nampaknya pemantul akan kekal pada tahap peranti eksperimen.
Pencarian pergi ke arah menambah baik salutan dan pembuatan cermin. Selepas itu, untuk mengurangkan herotan, pelbagai inovasi telah berulang kali diperkenalkan ke dalam sistem yang dicadangkan oleh Newton, yang membawa kepada kemunculan skema teleskop reflektor yang pada asasnya berbeza, termasuk versi hibrid, apabila kanta dan cermin digunakan dalam satu produk. Kemunculan bahan dan teknologi baru memungkinkan untuk mencipta sistem yang lebih dan lebih sempurna, dan ketiadaan keperluan untuk tiub besar dalam reka bentuk teleskop memungkinkan untuk melipatgandakan kecekapannya.
Pada masa ini, semua balai cerap besar di dunia dengan teleskop optik dilengkapi dengan pemantul.



Jenis-jenis sistem
Semua pemantul mempunyai satu persamaan - penggunaan cermin cekung sebagai kanta... Tetapi sinaran selanjutnya yang dikumpul oleh cermin dicadangkan untuk diarahkan ke kanta mata dalam pelbagai cara.
Newton
Sistem reflektor, yang dibangunkan oleh Isaac Newton, dianggap klasik. Cermin utama tidak mempunyai lubang dan agak mudah untuk dihasilkan. Cermin rata yang terletak berhampiran fokusnya memantulkan fluks cahaya yang berserenjang dengan garis tengah. Kanta mata terletak di sebelah.

Skim teleskop Newton adalah yang paling mudah dalam pelaksanaan dan digunakan secara meluas dalam kalangan ahli astronomi amatur yang membuat peralatan pemerhatian mereka sendiri. Dan syarikat yang menghasilkan peralatan untuk astronomi amatur menghasilkan peranti sedemikian dalam kuantiti yang banyak.



Gregory
Skim teleskop cermin yang dicadangkan pada tahun 1663 ternyata sangat berjaya, kerana memberikan imej langsung dan boleh digunakan bukan sahaja untuk pemerhatian astronomi, tetapi juga dalam keadaan daratan. Lubang dibuat di tengah-tengah cermin cekung, cahaya yang dipantulkan daripadanya diarahkan ke dalam lubang dengan sesaat, juga cermin cekung, kanta mata diletakkan di sepanjang garis tengah teleskop, seperti refraktor atau teleskop biasa.


Skim Gregory digunakan secara meluas, termasuk untuk instrumen besar untuk balai cerap.

Bijirin
Skim yang dibangunkan dan dilaksanakan oleh Laurent Cassegrain pada tahun 1770-an, menyerupai skema Gregory. Cermin cekung juga mempunyai lubang di bahagian tengah. Peranti berbeza dalam bentuk cermin kedua - dalam sistem yang dipertimbangkan ia adalah cembung. Teleskop yang dibina mengikut skema ini, dengan ciri yang serupa dengan peranti Gregory, jauh lebih pendek. Sistem Cassegrain, yang diperbaiki oleh ahli astronomi Soviet Dmitry Maksutov, kini digunakan di seluruh dunia untuk mencipta pemantul amatur.

Peranti Cassegrain adalah yang terbesar di dunia.


Ritchie-Chretien
Satu lagi pengubahsuaian teleskop Cassegrain ialah sistem Ritchie-Chretien yang dibangunkan pada tahun 1920-an. Terima kasih kepada bentuk cermin yang berbeza, adalah mungkin untuk mendapatkan medan pandangan yang lebih besar, yang ternyata mudah untuk memerhati objek bergerak (asteroid, komet, planet). Dan juga dalam sistem ini adalah mungkin untuk mengurangkan beberapa herotan.



Herschel
Beberapa percubaan telah dibuat untuk menggunakan cermin cekung tanpa pemantul yang menghalang fluks bercahaya. Pada awal 70-an abad ke-17, William Herschel mereka bentuk teleskop pemantul seperti itu, kanta mata yang tidak menghalang cermin utama dalam apa jua cara. Ini memungkinkan untuk meningkatkan kuasa peranti dengan ketara, tetapi menimbulkan herotan yang kuat dalam bentuk koma. Pada tahun 1760-an, reka bentuk yang sama telah dibangunkan dan dilaksanakan oleh M.V. Lomonosov. Pada masa ini, peranti dengan skema optik sedemikian digunakan untuk pemerhatian khas; ia tidak digunakan secara meluas dalam astronomi amatur, kerana kerumitan peranti dan pelarasan.


Korsha
Sistem Dietrich Korsch telah dibangunkan pada tahun 1970-an. Ia dibezakan dengan kehadiran bukan dua, tetapi tiga cermin, yang membolehkan anda membetulkan kebanyakan herotan.
Skim ini sukar untuk disesuaikan, dan dalam astronomi amatur ia juga tidak digunakan secara meluas.

Brachyts
Peranti sistem ini digunakan secara meluas untuk pembuatan pelbagai peranti optik - daripada teropong dan monokular kepada teleskop amatur. Kelebihan utama mereka ialah pengurangan ketara dalam panjang peranti sambil mengekalkan jarak fokus. Cermin diletakkan pada sudut ke paksi optik tanpa menghalang satu sama lain.
Litar ini membolehkan anda menghapuskan beberapa herotan, tetapi ia agak rumit untuk dihasilkan.

Schmidt
Sistem Cassegrain, diperbaiki pada awal abad ke-20 oleh Bernhard Schmidt, menjadi meluas. Ini adalah skema hibrid, di mana, sebagai tambahan kepada cermin cekung, objektif kanta digunakan.
Digunakan secara meluas untuk mengambil gambar kawasan besar di langit.

Gambaran keseluruhan peranti terbesar
Pada abad ke-20, teleskop pemantul telah dengan tegas menyingkirkan refraktor dari semua balai cerap astronomi yang penting. Seiring dengan perkembangan teknologi pembuatan, diameter cermin yang dipasang dalam teleskop mula berkembang.
Pada tahun 1917, reflektor terbesar di dunia menjadi balai cerap di Amerika Syarikat (Washington state), cerminnya mencapai diameter 100 inci (2.5 meter). Selepas Perang Dunia Kedua, peranti dengan cermin 5 meter telah dihasilkan, juga dipasang di California.

Teleskop azimut terbesar di Dunia Lama kekal sebagai Teleskop Azimuth Besar, yang dicipta di USSR pada pertengahan 70-an abad yang lalu, dipasang di Republik Karachay-Cherkess di balai cerap altitud tinggi.

Teleskop moden terbesar di dunia dengan cermin pepejal dipasang di negeri Arizona, Amerika Syarikat. Ini ialah Teleskop Binokular Besar. Ia dilengkapi dengan dua cermin yang serupa dengan diameter 8.4 meter. Peranti ini dibina pada tahun 2005.

Yang terbesar hari ini ialah peranti dengan cermin segmen pasang siap: Teleskop Canary Besar, Teleskop Afrika Selatan Besar dan Teleskop Hobby-Eberley (AS).
Teleskop yang paling inovatif direka dengan cermin ringan yang mampu mengubah kelengkungan permukaan. Teknologi ini akan mengurangkan berat keseluruhan struktur, yang akan membuka kemungkinan baru untuk meningkatkan diameter cermin dan, dengan itu, kuasa teleskop.



Bagaimana cara menggunakannya dengan betul?
Menggunakan teleskop cermin tidaklah begitu sukar. Walau bagaimanapun, tidak seperti refraktor, peranti sedemikian memerlukan pengendalian yang sangat berhati-hati. Oleh kerana tiub pemantul sentiasa terbuka, habuk boleh memasukinya. Dengan mengendap di permukaan cermin, ia sangat ketara mengurangkan pemantulannya.
Ia agak bermasalah untuk membersihkan cermin daripada habuk, terutamanya dengan panjang paip yang panjang, atas sebab ini reflektor dengan panjang fokus yang panjang dipasang tanpa paip.

Menggerakkan reflektor juga bermasalah, kerana elemen struktur cenderung bergerak di bawah pengaruh getaran. Biasanya manipulasi dengan teleskop cermin berakhir dengan pelarasan yang sukar (penjajaran). Teleskop boleh dilaraskan menggunakan skru pelaras, pusingan yang menyebabkan cermin beralih; adalah mustahil untuk melakukan ini dengan cepat tanpa pengalaman yang sesuai.