Оптические телескопы

Опубликовано 27.01.2011 Ведущий Антон Степанов

С древних времен человека интересовали тайны космоса. Наблюдение за звездным небом невооруженным глазом в 17ом веке сменились использованием оптических телескопов. Считается, что первым человеком, использовавшим телескоп для астрономических наблюдений был Галилео Галилей. Он самостоятельно конструировал приборы. Его первый телескоп имел трехкратное увеличение. Позднее, используя уже 32ух кратный телескоп он сделал ряд революционных открытий. Как выглядит простейший телескоп?
Это труба на штативе, с объективом и окуляром. Задняя фокальная плоскость объектива совмещена с передней фокальной плоскостью окуляра. Телескоп снабжен также фокусировочным устройством.
В зависимости от конструкции существует два основных типа телескопов – рефракторы или линзовые и рефлекторы или зеркальные, а кроме них смешанного зеркально-линзового типа. Их устройство основано на классических законах геометрической оптики.
Итак, рефрактор. Таковым являлся, например, телескоп Галилея. Его устройство очень простое – линзовый объектив (собирающая линза) создает действительное уменьшенное обратное изображение бесконечно удалённого предмета в фокальной плоскости. А для увеличения и наблюдения служит окуляр – рассеивающая линза. Основная проблема такого телескопа – сильная хроматическая аберрация. И последующие усовершенствования были направлены для ее решения. Кеплер заменил рассеивающую линзу в окуляре на собирающую. Это позволило увеличить поле зрения и вынос зрачка, однако система Кеплера даёт перевёрнутое изображение. Так же для улучшения качества используют более сложные – ахроматические линзы, состоящие одновременно из рассеивающей и собирающей. Рефракторы невелики размером. Их просто нет смысла делать крупными, поскольку качественные линзы большого размера стоят не дешево. Диаметр самых крупных около метра. А телескопы с линзами диаметром несколько сантиметров получили широкое распространение среди любителей из-за их малой стоимости и неприхотливости.
Более сложную конструкцию имеет телескоп – рефлектор. Это оптический телескоп, использующий в качестве светособирающих элементов зеркала. Его отцом был Исаак Ньютон. Такой телескоп значительно менее страдает от эффектов аберрации. Телескоп так же состоит из объектива и окуляра, задняя фокальная плоскость первого совмещена с передней фокальной плоскостью второго. Но присутствуют еще два-три зеркала. В классической конструкции Ньютона, свет, попадая в телескоп отражается от главного зеркала, а далее направляется вторым, диагональным зеркалом в окуляр. Существует множество вариантов конструкций, например телескоп Грегори, Кассегрена и другие. Все они являются рефлекторами. Для такого типа приборов уже не так критичны размеры. Большое, хорошее зеркало изготовить так же непросто, но по всему миру функционирует десятки телескопов с размерами зеркал диаметром до десяти метров. Это самые крупные из оптических телескопов на сегодняшний день, которые позволяют заглянуть максимально далеко вглубь космоса. Новым шагом в его изучении стала постройка принципиально иных устройств – радиотелескопов.
Но говоря, об оптических устройствах, нужно еще упомянуть смешанный тип – катадиоптрические телескопы, использующие как линзы, так и зеркала. Линзовые элементы в них сравнимы по размеру с главным зеркалом и предназначены для коррекции изображения, которое оно строит.
Особенно популярной схемой такого телескопа является схема Максутова.
Наконец, приведу несколько характеристик оптических телескопов.
Это разрешающая способность, т.е. способность телескопа показывать раздельно близко расположенные объекты. Оптическое увеличение - отношение линейных или угловых размеров изображения и предмета. И максимальное оптическое увеличение телескопа, которое определяется удвоенным значением диаметра его объектива, выраженного в миллиметрах, Оно выражается в кратах.