- Краткая история создания
- XVII век в истории наблюдений за звездами
- Большой Канарский телескоп
- Эволюция телескопов в России
- Изобретение рефлектора Ньютоном
- Виды приборов
- Чем отличается телескоп рефрактор от телескопа рефлектора?
- Сложная конструкция и управление
- Как вычислить разрешающую способность телескопа?
- Возвращение к основам
- Что является основным элементом телескопа рефлектора?
- Что используется в качестве объектива телескопа рефлектора?
- Основные характеристики и устройство инструмента
- Галилео Галилей
- Роль любительской астрономии в нашей жизни
- Принцип работа телескопа
- Параметры выбора телескопа
- Апертура (диаметр объектива)
- Фокусное расстояние
- Кратность увеличения
- Что такое разрешающая способность телескопа?
- Как выбрать прибор для наблюдения за планетами
- Галилей — знаток оптики и математики
- Первый изобретатель
- Гринвичская обсерватория
- Зеркальные модели
- От Кеплера до Ньютона: как совершенствовали телескоп
- Как называются части телескопа?
- Тернистый путь
- Прорыв
- Два зеркала
- История развития рефрактора и рефлектора
- Линзовые телескопы
- Время гигантов
- Зачем купол на башне телескопа делают вращающимся?
- Разработки XX века кратко
Краткая история создания
Первый в истории телескоп связан с именем всемирно известного ученого и философа эпохи Возрождения Галилео Галилея. Именно ему пришла в голову идея использовать телескоп как прибор для наблюдения за небесными телами. Это сообщение в астрономии стало настоящей сенсацией.
Но не все так просто. Изначально знакомый сегодня инструмент был обычным телескопом, который оптик Джон Липперсгей представил как свое изобретение в Гааге в 1608 году. Мастеру было отказано в выдаче патента, поскольку его изобретение уже не было уникальным в то время. И самое первое схематическое упоминание телескопа с линзами было найдено на рисунках самого Леонардо да Винчи.
В 1609 году Галилей смотрел на небо через улучшенную увеличительную трубку. Большинство считает, что история создания телескопа началась.
Телескоп ученого выглядел как свинцовая трубка. Собирающая линза действовала как объектив устройства, а рассеивающая линза действовала как окуляр. Основным недостатком этой конструкции был очень ограниченный размер поля зрения. Но это не помешало итальянскому физику, просматривая свой прибор, сделать важнейшие открытия в астрономии. Впервые была исследована поверхность Луны, на которой Галилей увидел горы и кратеры, также он продемонстрировал ее сферичность. Кроме того, ученый открыл четыре спутника Юпитера, кольца Сатурна и увидел пятна на Солнце. Появление такой возможности привело ко многим результатам, определившим дальнейшую динамику развития науки.
Первый телескоп был заменен инструментом другого типа. Иоганн Кеплер стал изобретателем. Это произошло при жизни Галилео Галилея, в 1611 году. Поскольку Кеплер был астрономом-теоретиком, он только что придумал новый проект. Новый телескоп построил Кистоф Шайнер, немецкий физик, астроном и механик.
В 1656 году голландский ученый Кристиан Гюйгенс следующим усовершенствовал устройство. Он создал новый окуляр, носящий его имя. Телескоп ученого отличался от ранее существовавших. Длина устройства составляла около семи метров. Мишень размещалась на специальной платформе, которая перемещалась вверх и вниз по дереву. Окуляр размещался отдельно на штативе. Поскольку в конструкции устройства не было трубки, ее стали называть воздушной. Гюйгенс вошел в историю как первооткрыватель спутника Сатурна, продолжил исследования Галилеем колец, увидел полосы на диске Юпитера.
В 1770-х годах размер телескопа вырос до сорока пяти метров. Новое устройство могло увеличивать объекты еще больше и предлагать более широкий угол обзора.
В восемнадцатом веке телескоп снова претерпел изменения. Величайший создатель классической физики Исаак Ньютон вдохнул новую жизнь в устройство с помощью зеркал. В 1704 году он сделал первое зеркало телескопа из сплава меди, олова и мышьяка. Зеркало было тридцать миллиметров в диаметре. Это нововведение значительно упростило изучение небесных объектов. Изображение наконец-то стало ясным. Так родился отражатель Ньютона.
Лоран Кассегрен также внес свой вклад в разработку телескопа. Французский оптик предложил двухзеркальную систему. Суть его идеи заключалась в следующем: главное вогнутое зеркало большего диаметра должно было проецировать лучи на вторичное выпуклое зеркало меньшего диаметра. В дальнейшем это позволило устройству стать более компактным.
Телескопы Ньютона и Кассегрена считаются основоположниками новой эры телескопов. Таким образом, к концу 18 века на смену громоздким отражателям пришли практичные и компактные устройства.
В начале 19 века, благодаря работам немецкого физика и оптика Йозефа Фраунгофа, телескоп был преобразован в прецизионный измерительный прибор, оснащенный параллаксным креплением, часовым механизмом и микрометром.
В 1817 году ученый основал первый Институт оптики и наметил научную линию по производству линз телескопов. Линзы выросли до двадцати четырех сантиметров.
XVII век в истории наблюдений за звездами
Время и развитие науки позволили создать более мощные телескопы, которые позволили увидеть гораздо больше. Астрономы начали использовать линзы с длинным фокусным расстоянием. Сами телескопы превратились в большие тяжелые трубы и, конечно же, ими было неудобно пользоваться. Так для них были изобретены штативы.
В 1641 году Ян Гевелий построил свою первую обсерваторию. У рефракторных телескопов того времени был один существенный недостаток — хроматическая аберрация. Чтобы избавиться от него, Гевелий построил огромные телескопы, самый большой из которых имел длину 45 метров.
Телескоп Яна Гевелия
Это был «воздушный телескоп» без трубки и без жесткого соединения между линзой и окуляром. Телескоп был подвешен к шесту системой тросов и шкивов. Для работы с такими телескопами использовались специальные бригады моряков-пенсионеров, знакомых с обслуживанием такелажа.
Постепенно телескопы совершенствовались и совершенствовались. Однако его максимальный диаметр не превышал нескольких сантиметров — невозможно было сделать большие объективы. В 1656 году Кристиан Гюйенс сделал телескоп, увеличивавший наблюдаемые объекты в 100 раз, его размер был больше 7 метров, а диаметр проем был около 150 мм.
Этот телескоп уже находится на уровне сегодняшних любительских телескопов для начинающих. К 1670 году уже был построен 45-метровый телескоп, который увеличивал объекты и предлагал более широкий угол обзора.
Большой Канарский телескоп
Крупнейшие астрономические обсерватории мира соревнуются друг с другом, создавая все более крупные инструменты и увеличивая размер своих зеркал. Современный телескоп-рефлектор занимает все здание и управляется множеством компьютеров. Самый мощный телескоп в Евразии построен в России — он находится на Северном Кавказе в районе станицы Зеленчукская. Диаметр его главного зеркала — 6 м. Зеркало имеет массу около 70 тонн, а процесс изготовления занял более двух лет. Но «королем» всех астрономических инструментов, обнаруженных сегодня на Земле, является Большой Канарский телескоп, построенный на Канарских островах по проекту ученых из Мексики, Испании и США. Его зеркало имеет диаметр 10,4 м, оно способно различать объекты в межзвездном пространстве в миллиард раз слабее человеческого глаза.
Большой канареечный телескоп
Эволюция телескопов в России
До XVIII века развитие российской науки нельзя было назвать позитивным процессом. Правитель государства предпочитал нанимать иностранных специалистов, а не выращивать своих. Эта тенденция изменилась с появлением страстного научного адепта Михаила Ломоносова.
В 1762 году Ломоносов создал новую оптическую систему, позволившую увеличить световой поток и снизить производственные затраты за счет отказа от вторичного зеркала. Ученый расположил зеркало таким образом, чтобы лучи, собранные в фокусной точке, выходили из параллельного пучка лучей от объекта, попадающего в главное зеркало. Таким образом отпала необходимость во вторичном зеркале. Ломоносов продемонстрировал свою версию в Академии наук, но изобретение не было опубликовано. Пятьдесят лет спустя Фредерик Гершель создал такое же сооружение, получившее его имя.
Выдающийся русский изобретатель Иван Петрович Кулибин продолжил дело Михаила Ломоносова.
Изобретение рефлектора Ньютоном
Телескоп постоянно пытались усовершенствовать, но больших объективов сделать не удалось. По этой причине инструменты были длинными, тяжелыми и с узким полем зрения. Тогда они могли только изобрести штативы.
Во второй половине 17 века Кристиан Гюйенс изготовил телескоп длиной 7 метров, увеличенной в 100 раз, а апертура составила около 15 см. Сегодня примерно такой же прибор называют любительским и рекомендуют для астрономы-новички. Телескоп не раз улучшался. В конце 17 века был собран телескоп длиной 70 метров! Но как им управлять и настраивать? В то же время препятствием для наблюдений был и обычный ветер. Великие умы приложили все усилия, чтобы улучшить его.
Исаак Ньютон сделал совершенно новое изобретение. Его устройство позволяло собирать и фокусировать лучи с помощью вогнутого зеркала. Таким образом, рефрактор Галилея «превратился» в рефлектор Ньютона. Здесь главной задачей было создать качественное зеркало для устройства. Для него Ньютон использовал сплав меди, олова и мышьяка, который улучшил изображение в несколько раз, добившись увеличения в 40 раз. Королю настолько понравился телескоп, что Ньютон сразу стал членом Королевского общества. Это был 1704 год, а это значит, что начало 18 века было новой эрой для Ньютона. Его самодельный телескоп до сих пор хранится в Лондонском астрономическом музее.
Телескопы стали более доступными и компактными (обычно не превышают 2 метра), но все же громоздкими. Но даже если их уже могут перевезти и взять с собой куда угодно.
Виды приборов
В зависимости от конструктивных особенностей телескопы бывают нескольких типов. Каждый из них используется для характерной серии исследований:
- Рефракторы или диоптрии. Для сбора света у них есть линза, образованная системой линз. Суть действия — преломление (преломление света). Свет от небесных объектов попадает в линзу, создавая уменьшенное изображение объекта в фокусе линзы. Таким образом, наблюдатель может просматривать изображение через окуляр. Телескопы этого типа обычно используются для фотографических, спектральных, визуальных и других видов исследований.
- Отражатели. Их еще называют зеркальными телескопами. Таким устройством является телескоп, в котором в качестве объектива используется вогнутое зеркало сферической или параболической формы. Отражатели используются для наблюдения туманностей и галактик.
- Рефлекторный рефлектор или зеркальная линза. Они отличаются от других типов тем, что в конструкции одновременно есть зеркало и линза. Линза представляет собой зеркало сферической формы. Линзы выполняют функцию устранения всех возможных ошибок. Катадиоптрические телескопы используются для наблюдения за планетами, Луной и объектами в глубоком космосе.
Чем отличается телескоп рефрактор от телескопа рефлектора?
Рефракторы и отражатели. Все телескопы делятся на два основных типа: телескопы с преломляющими линзами (рефракторы) и оптические зеркальные телескопы (рефлекторы). В основном это сводится к тому, что в рефракторах линзы используются как светособирающие элементы, а в отражателях используются зеркала.
Сложная конструкция и управление
Основные особенности:
Увеличивать. Фокусное расстояние окуляра и объекта — это увеличение телескопа. Если фокусное расстояние объектива составляет два метра, а окуляра — пять сантиметров, это устройство будет иметь 40-кратное увеличение. При замене окуляра увеличение будет другим.
Авторизация. Как известно, свет характеризуется преломлением и дифракцией. В идеале любое изображение звезды выглядит как диск с несколькими концентрическими кольцами, называемыми дифракционными кольцами. Размер дисков ограничен только возможностями телескопа.
Как вычислить разрешающую способность телескопа?
Резолюция (б)
b = 138 / D, где D — светосила линзы. Он измеряется в секундах (точнее в угловых секундах).
Возвращение к основам
Прожекторы не смогли окончательно победить. Рефракторы триумфально вернулись на подиум с изобретением двух новых видов стекла: корона — зажигалка и кремень — тяжелая. Эта комбинация пришла на помощь тому, кто изобрел телескоп без ахроматических ошибок. Оказалось, что это талантливый ученый Дж. Доллонд, в честь него был назван новый тип линз — долларовые.
В 19 веке рефракторный телескоп пережил второе рождение. С развитием технического мышления стало возможным производить линзы идеальной формы и еще больших размеров. В 1824 году диаметр линзы составлял 24 см, к 1966 году она выросла в два сечения, а к 1885 году уже была 76 см. Условно говоря, диаметр линзы увеличивался примерно на 1 см в год. Зеркальные устройства были почти забыты, а линзовые устройства теперь росли не в длину, а в сторону увеличения диаметра. Это позволило улучшить угол обзора и одновременно увеличить изображение.
Что является основным элементом телескопа рефлектора?
Телескоп-рефрактор состоит из двух основных групп: линзовых объективов и окуляров. Объектив создает увеличенное перевернутое изображение бесконечно удаленного объекта в фокальной плоскости… Эти линзы представляют собой выпуклые и вогнутые линзы, которые сложены друг на друга и склеены для минимизации аберраций.
Что используется в качестве объектива телескопа рефлектора?
В простых зеркальных телескопах, рефлекторных телескопах, объектив представляет собой сферическое зеркало, которое собирает световые лучи и отражает их с помощью дополнительного зеркала в сторону окуляра, в фокус которого строится изображение. Отражение есть отражение.
Основные характеристики и устройство инструмента
Основной конструктивной частью прибора является трубка с линзой. Происходит предварительное наведение исследователя на исследуемый организм. Он выглядит как небольшой телескоп и совмещен с основной трубкой.
Прямое наблюдение происходит через окуляр. Увеличение и угол обзора меняются в зависимости от длины фокусировки окуляра. Для коррекции яркости используются светофильтры.
Подставка используется для наведения прибора на желаемый объект, а также для компенсации суточного вращения Земли при длительных наблюдениях. Это вращающаяся стойка для наблюдательных приборов.
Для исследования объектов в зените есть диагональные зеркала.
Как и любой оптический инструмент, телескоп имеет ряд важных особенностей. Основные из них:
- Диаметр объектива в миллиметрах или дюймах. Эта характеристика обеспечивает количество света, получаемого исследуемыми объектами.
- Увеличивать. Характеризует возможности инструмента увеличивать изображение пространственных объектов.
- Разрешение. Определяется как минимальный угол между двумя точками, при котором их можно различить отдельно. Единица измерения — одна угловая секунда или угловая секунда.
- Проницаемая емкость. Указывает величину самых тусклых звезд, которые можно наблюдать с помощью инструмента на совершенно темном небе. Характеристика прямо пропорциональна диаметру.
- Фокусное расстояние. Он характеризуется размером пространства, на котором главное зеркало или линза объектива строят изображение бесконечно удаленного объекта.
Галилео Галилей
Узнав о попытке создать специальное устройство для увеличения звезд, Галилей действительно зажег эту идею. Итальянец решил создать подобный дизайн для своего исследования. Математические знания помогли ему с расчетами. Устройство состояло из трубки и вставленных в нее линз, предназначенных для людей с проблемами зрения. Фактически, это был первый телескоп.
Сегодня этот вид телескопов называют тугоплавкими. Благодаря усовершенствованной конструкции Галилей сделал много открытий. Ему удалось доказать, что Луна имеет форму шара, он видел на ней кратеры и горы. 20-кратное увеличение позволило нам рассмотреть 4 спутника Юпитера, наличие колец на Сатурне и многое другое. На тот момент устройство оказалось самым совершенным устройством, но у него были свои недостатки. Узкая трубка значительно уменьшила поле зрения, а искажения, вызванные большим количеством линз, сделали изображение размытым.
Роль любительской астрономии в нашей жизни
Теперь, когда человечество запускает в небо космические телескопы (такие как, например, Хаббл или Кеплер), небольшие любительские телескопы некоторым могут показаться устаревшими. На самом деле это не так. Именно любительская астрономия из века в век вдохновляла людей на первые шаги в изучении звездного неба и стала отправной точкой для многих полезных открытий, результатами которых человечество пользуется сегодня.
Принцип работа телескопа
Принцип телескопа — не увеличивать объекты, а собирать свет. Чем больше размер основного светособирающего элемента — линзы или зеркала — тем больше света он собирает. Важно, чтобы именно общее количество собранного света в конечном итоге определяло уровень детализации видимого, будь то далекий пейзаж или кольца Сатурна.
Параметры выбора телескопа
Апертура (диаметр объектива)
Это главный критерий выбора любого телескопа. Способность зеркала или линзы улавливать свет зависит от апертуры линзы: чем больше эта характеристика, тем больше отраженных лучей попадет в линзу. Благодаря этому вы сможете увидеть качественное изображение и даже запечатлеть плохую видимость более далеких космических объектов.
Телескопа диаметром до 150 мм достаточно, чтобы увидеть четкие детали изображения ближайших планет или спутников. Для городских условий этот показатель можно уменьшить до 70-90 мм.
Аппарат с апертурой более 200 мм сможет рассматривать более далекие небесные объекты.
Если вы хотите увидеть ближние и далекие небесные тела за пределами города, вы можете попробовать больший размер оптических линз — до 400 мм.
Фокусное расстояние
Расстояние от небесных тел до точки в окуляре называется фокусным расстоянием. Здесь все лучи света образуют луч единого свечения. Этот показатель определяет степень увеличения и четкости видимого изображения: чем он выше, тем лучше мы будем видеть интересующее нас небесное тело. Чем выше фокус, тем длиннее сам телескоп, поэтому такие размеры могут сказаться на компактности его хранения и транспортировки.
Кратность увеличения
Этот показатель можно определить, разделив фокусное расстояние на характеристику вашего окуляра. Таким образом, если диаметр телескопа составляет 800 мм, а в окуляре он равен 16, можно достичь оптического увеличения в 50 раз.
Что такое разрешающая способность телескопа?
Разрешение телескопа — это минимальный различимый угол между двумя визуальными линиями, проведенными на двух точках, например, на звездах, расположенных близко друг к другу.
Как выбрать прибор для наблюдения за планетами
При выборе техники следует обращать внимание на диаметр трубки — именно апертура (диаметр) определяет все оптические возможности прибора.
Чем он больше, тем больше света пропускает линза и тем больше и лучше конечное изображение и возможность увеличивать объекты.
Обрати внимание на:
— открытие;
— фокусное расстояние;
— линзы или зеркала;
— наличие рефлектора.
Модели для начинающих астрономов:
Наблюдатель неба,
Арсенал-ГСО,
Селестрон.
Галилей — знаток оптики и математики
Итальянский физик, астроном, математик Галилео Галилей
Итальянец Галилео Галилей, превосходный математик, умел применять на практике известные тогда законы оптики. Ему удалось сделать то, что не удалось его голландским предшественникам, а именно: усовершенствовать телескоп, чтобы его можно было использовать для серьезных наблюдений за небесными объектами. Конечно, даже первый телескоп Галилея был далек от совершенства. Это дало небольшой толчок и картина получилась размытой, но к тому времени это стало серьезным прорывом в науке.
Первый телескоп Галилея
Телескоп Галилея, сделанный в 1609 году, представлял собой конструкцию, состоящую из нескольких линз, заключенных в свинцовую трубку. Традиционно считается, что именно Галилей первым послал в небо телескоп, пригодный для астрономических исследований. Галилей был невероятно удивлен и обрадован, обнаружив горы и кратеры на Луне и в созвездии Плеяд — большом количестве звезд, ранее неизвестных астрономам.
Галилей был первым, кому посчастливилось наблюдать «спутники Юпитера» (его спутники). Изучив Венеру, ученый обнаружил, что она очень похожа на Землю и не является звездой, как считалось ранее.
интересно, что сам Галилей не использовал слово «телескоп» в своем словаре. Он назвал телескоп «окуляр». Слово «телескоп» впервые применил к инструменту коллега и современник Галилея, итальянский астроном и математик Демезиани. В переводе с греческого «телескоп» означает «смотреть вдаль».
Первый изобретатель
Телескопические устройства появились в семнадцатом веке. Однако до сих пор ведутся споры о том, кто первым изобрел телескоп: Галилей или Липпершей. Эти разногласия связаны с тем фактом, что оба ученых разрабатывали оптические устройства примерно в одно время.
В 1608 году Липперши разработал для знати очки, позволяющие им видеть далекие объекты вблизи. В то время шли военные переговоры. Военные быстро оценили преимущества разработки и посоветовали Липпершею не передавать авторские права на устройство, а изменить его так, чтобы на него можно было смотреть двумя глазами. Ученый согласился.
Новую разработку ученого нельзя было сохранить в секрете — информация о ней публиковалась в местной прессе. Журналисты того времени назвали устройство телескопом. Он использовал две линзы, которые позволяли ему увеличивать предметы и предметы. С 1609 года трубы с тройным увеличением продавались в Париже с прочностью и прочностью. С этого года вся информация о Липпершее исчезает из истории и появляется информация о другом ученом и его новых открытиях.
Гринвичская обсерватория
Гринвичская королевская обсерватория является ведущей британской астрономической организацией с 1675 года. Она была организована королем Карлом II для навигации и связанных с ней исследований и расположена в Гринвиче, пригороде Лондона. В то время Англия была крупнейшей морской державой, которой требовались самые точные инструменты для определения местоположения корабля, навигации на море, картографии и т.д. Стандартное время рассчитывается по всему миру.
Здесь, в Гринвичской обсерватории в 1676 году, первый королевский астроном Джон Флемстид начал наблюдения за звездами и луной. В конце 19 века Гринвичская обсерватория имела отражатель 76 см, рефракторы 71 см, 66 см и 33 см и множество вспомогательных инструментов. В 1953 году часть обсерватории была перенесена на 70 км к юго-западу в позднесредневековый замок Херстмонсо.
Зеркальные модели
Отражающие телескопы называются рефлекторами. На них установлено сферическое зеркало, которое собирает световой луч и отражает его с помощью зеркала на окуляре. Хроматическая аберрация не характерна для зеркальных моделей, так как свет не преломляется. Однако отражательные инструменты имеют ярко выраженную сферическую аберрацию, которая ограничивает поле зрения телескопа.
Зеркальные модели легче создавать, чем их аналоги с линзами. Поэтому этот тип встречается чаще. Наибольший диаметр зеркального телескопа превышает семнадцать метров. На территории России самый большой аппарат имеет диаметр шесть метров.
От Кеплера до Ньютона: как совершенствовали телескоп
Математик, астроном Иоганн Кеплер
Усовершенствование преломляющего телескопа датируется 1610 годом, когда немецкий астроном Иоганн Кеплер впервые использовал двояковыпуклые линзы для объектива и окуляра инструмента. Именно на этом принципе сейчас проектируются современные рефракторы, работа которых основана на преломлении световых лучей. Впоследствии мастерам удалось создать более мощные трубы с увеличением предметов до 100 раз. При этом фокусное расстояние телескопа составляло 40 метров. В 1664 году астроном по имени Оз установил рекорд, создав телескоп с трубкой длиной 98 метров.
Английский математик, физик, астроном Исаак Ньютон
Проблема тяжелых и громоздких телескопов была решена Исааком Ньютоном, создателем первых зеркальных инструментов. В их основе лежали вогнутые металлические зеркала. Их работа была основана на отражении (отражении) предметов. Отсюда и название зеркального телескопа: рефлектор.
Первый отражатель телескопа Исаака Ньютона
Ньютон построил первый рефлектор в 1672 году, и даже строители телескопов используют его схему по сей день.
Великие русские ученые М. В. Ломоносов и Уильям Гершель построили один из выдающихся зеркальных инструментов, который в XIX веке считался одним из лучших.
Как называются части телескопа?
Устройство телескопа
- Трубка телескопа является основной структурной частью телескопа, которая несет линзу, куда попадает свет. …
- Искатель представляет собой небольшой телескоп, коаксиальный к основной трубе, обычно с увеличением примерно в 6-10 раз.
- Окуляр — это съемная часть телескопа, через которую собственно и осуществляется наблюдение.
Тернистый путь
В каком году был изобретен телескоп, до сих пор остается спорным. В 1609 году голландский ученый Ханс Липперсгей представил патентному ведомству свое увеличительное изобретение. Он назвал это телескопом. Но патент был отклонен из-за чрезмерной простоты, хотя сам телескоп прочно зарекомендовал себя. Особую популярность он приобрел у моряков, но оказался слабоват для астрономических нужд. Шаг вперед уже сделан.
В том же году телескоп попал в руки Томаса Харио, изобретение пришлось ему по душе, но потребовалась значительная доработка исходного образца. Благодаря его работе астрономы впервые смогли увидеть, что у Луны есть собственный рельеф.
Прорыв
1720 год стал знаменательной датой для всей астрономической науки. Именно в этом году оптикам удалось создать зеркальное зеркало диаметром 15 см. Кстати, зеркало Ньютона было всего 4 см в диаметре. Это был настоящий прорыв, проникнуть в тайны Вселенной стало намного проще. Миниатюрные телескопы были всего 2 метра в длину по сравнению с 40-метровыми гигантами. Космические наблюдения стали доступны более широкому кругу людей.
Компактные и удобные телескопы давно могли бы войти в моду, если бы не одно «но». Металлический сплав быстро почернел и потерял свои отражающие свойства. Вскоре конструкция зеркала была улучшена и приобрела новые функции.
Два зеркала
Следующее усовершенствование телескопа принадлежит французу Кассегрену. Ему пришла в голову идея использовать 2 стеклянных зеркала вместо одного зеркала из металлического сплава. Его чертежи оказались рабочими, но его самого убедить не удалось, техническое оснащение не позволяло осуществить его мечту.
Телескопы Ньютона и Кассегрена уже можно считать первыми современными моделями. На их основе сейчас продолжается развитие конструкции телескопов. Современный космический телескоп Хаббл построен по принципу Кассегрена, который уже принес человечеству много информации.
История развития рефрактора и рефлектора
В конце 18 века был разработан телескоп совершенно другого типа. Кассегрен из Франции предложил использовать два вместо одного зеркала. Но воплотить свою идею в жизнь ему не удалось, так как в то время не было возможности сделать необходимые зеркала. Его изобретение было реализовано в наше время в мощном телескопе Хаббл. Он содержит зеркала, которые работают по принципу, описанному Кассегреном.
К сожалению, отражатели оказались дорогими, к тому же основные элементы — металлические зеркала — со временем потеряли яркость и потускнели. Поэтому рефракторный телескоп продолжал совершенствоваться. В 1758 году были изобретены два совершенно новых типа зеркал: корона и кремень. Их успешно применил Дж. Доллонд в своем телескопе с двухлинзовой системой. Позже это устройство было названо долларом. Успех рефрактора был однозначным!
Но и любители не забыли прожекторы. Так, английский музыкант Уильям Гершель собрал свой телескоп-рефлектор и в 1781 году сделал удивительное открытие: в космосе он обнаружил новую планету — Уран, которая всех удивила. Этот успех побудил астронома-любителя усовершенствовать телескоп и сделать его больше. Он создал самый большой на то время рефлектор с диаметром зеркала 122 см, в результате было обнаружено еще 2 спутника Сатурна.
За Гершелем последовал англичанин лорд Росс, который собрал отражатель с диаметром зеркала 182 см и сразу обнаружил ранее неизвестные спиральные туманности. Но даже эти телескопы были несовершенными: тяжелые, с небольшими отражениями света, и зеркала внутри них быстро темнели.
Только в 1856 году французский физик Леон Фуко применил зеркало из посеребренного стекла. Этот опыт оказался успешным.
Не остались в стороне и российские ученые, принявшие участие в новых изобретениях: Я.В. Брюс разработал металлические зеркала, М.В. Ломоносов (а также Гершель) работал над новой конструкцией, которая позволила бы уменьшить потери света.
Лишь в конце 19 века начали производить линзы со стеклянной поверхностью, обработанной серебром. Эти линзы отражали до 95% светового потока, что стало настоящим прорывом в области создания телескопов.
Л. Фуко создал отражатель, используя параболическое зеркало, которое в то время было всего 91 см.
В двадцатом веке телескопы с огромными зеркалами не были редкостью. Например, в обсерватории Маунт Вильсон установлен прибор диаметром 256 см, а в Калифорнии установлен гигантский отражатель диаметром в 2 раза.
Линзовые телескопы
Одной из первых разработок стал линзовый аппарат.
У каждого телескопа есть линза. Это главная деталь любого устройства. Он преломляет лучи света и собирает их в точку, называемую огнем. Именно в нем строится образ объекта. Для просмотра изображения используется окуляр.
Расположите объектив так, чтобы окуляр и фокусировка совпадали. В современных моделях используются подвижные окуляры для комфортного наблюдения в зрительную трубу. Они помогают настроить резкость изображения.
У всех телескопов есть аберрация — искажение исследуемого объекта. У объективов телескопов есть несколько искажений: хроматические (искажаются красные и синие лучи) и сферические аберрации.
Время гигантов
В середине 19 века появились первые фотографии, сделанные с помощью телескопов. В 1860 году в мире астрономии произошло важное событие: англичанин Уильям Хаггинс впервые применил спектроскоп с телескопом. Ученый изучил спектры излучения звезд и продемонстрировал различия между галактиками и туманностями.
Если во второй половине девятнадцатого века рефракторы-телескопы были трендом, то в двадцатом веке лидерами стали зеркальные отражатели. И сегодня в большинстве телескопов используются зеркальные конструкции.
Зачем купол на башне телескопа делают вращающимся?
Башни больших телескопов обычно имеют круглую форму с вращающимся полусферическим куполом, в котором для наблюдения открывается узкая щель. Этот купол хорошо защищает телескоп от ветра во время работы. Это важно, потому что ветер трясет телескоп и заставляет дрожать изображение.
Разработки XX века кратко
Современные устройства существенно отличаются от своих предшественников. Благодаря опыту прошлых веков и достижениям настоящего времени они позволили добиться значительного прогресса в изучении космических объектов.
Один из амбициозных проектов можно отнести к установленному в 1976 году на Северном Кавказе телескопу BTA (Large Telescope Azimuthal) высотой 42 м и весом 850 тонн, разрешение которого в 2000 раз превышает разрешение человеческого глаза. Гигантское устройство позволило сделать важные открытия, такие как открытие галактики голубого карлика с содержанием кислорода в пятьдесят раз ниже, чем у нас, определение масс порядка полутора тысяч галактик, открытие более пятисот галактик новые галактики с активными ядрами и многое другое.
С помощью телескопа Хаббл человечество получило самую важную информацию. Зарегистрировано столкновение кометы Шумейкера-Леви с Юпитером; получены изображения необычного галактического объекта в созвездии Льва с уникальной структурой, впоследствии названного шерстяным; запечатлели ультрафиолетовые сияния на Сатурне и Юпитере; планеты открываются за пределами солнечной системы; нашли доказательства образования планет у многих звезд в нашей галактике; обнаружил необычную черную дыру в созвездии Девы, размер которой разрушает все стереотипы о представлении этих космических тел.