Academy of Entertainment Sciences. Astronomy. Video. Astronomical na mga instrumento at mga obserbasyon sa kanila. Optical telescope - mga uri at aparato Ilarawan ang layunin at aparato ng teleskopyo

Ang prinsipyo ng isang teleskopyo ay hindi upang palakihin ang mga bagay, ngunit upang mangolekta ng liwanag. Kung mas malaki ang laki ng pangunahing elemento ng pagkolekta ng ilaw - isang lens o salamin, mas maraming liwanag ang papasok dito. Mahalaga na ito ay ang kabuuang dami ng liwanag na nakolekta na sa huli ay tumutukoy sa antas ng nakikitang detalye - kung ito ay isang malayong tanawin o ang mga singsing ng Saturn. Bagama't ang pagpapalaki, o kapangyarihan, ng teleskopyo ay mahalaga din, hindi ito kritikal sa pagkamit ng antas ng detalye.

Ang mga teleskopyo ay patuloy na nagbabago at nagpapabuti, ngunit ang prinsipyo ng pagpapatakbo ay nananatiling pareho.

Kinokolekta at tinutuon ng teleskopyo ang liwanag

Kung mas malaki ang convex lens o concave mirror, mas maraming liwanag ang pumapasok dito. At kapag mas maraming liwanag ang pumapasok, mas malalayong bagay ang pinapayagan nitong makita mo. Ang mata ng tao ay may sariling convex lens (crystalline lens), ngunit ang lens na ito ay napakaliit, kaya nakakakuha ito ng kaunting liwanag. Ang teleskopyo ay nagpapahintulot sa iyo na makakita ng mas tumpak dahil ang salamin nito ay nakakakuha ng mas maraming liwanag kaysa sa mata ng tao.

Ang isang teleskopyo ay nakatutok sa mga light beam at lumilikha ng isang imahe

Upang lumikha ng isang malinaw na imahe, kinokolekta ng mga lente at salamin ng teleskopyo ang mga nakunan na sinag sa isang punto - sa focus. Kung ang liwanag ay hindi nakolekta sa isang punto, ang imahe ay magiging malabo.

Mga uri ng teleskopyo

Maaaring hatiin ang mga teleskopyo ayon sa paraan ng kanilang paggana sa liwanag sa "lens", "mirror" at pinagsama - mirror-lens telescope.

Ang mga refractor ay mga repraktibo na teleskopyo. Ang liwanag sa naturang teleskopyo ay kinokolekta gamit ang isang biconvex lens (sa katunayan, ito ay ang lens ng teleskopyo). Sa mga amateur na instrumento, ang pinakakaraniwang mga achromat ay karaniwang dalawang-lens, ngunit mayroon ding mga mas kumplikado. Ang isang achromatic refractor ay binubuo ng dalawang lens - isang converging at isang diverging, na nagbibigay-daan sa iyo upang mabayaran ang spherical at chromatic aberrations - sa madaling salita, mga distortion sa daloy ng liwanag kapag dumadaan sa lens.

Isang kaunting kasaysayan:

Ang refractor ni Galileo (naimbento noong 1609) ay gumamit ng dalawang lente upang mangolekta ng mas maraming liwanag ng bituin hangga't maaari. at hayaang makita ito ng mata ng tao. Ang liwanag na dumadaan sa isang spherical mirror ay bumubuo ng isang imahe. Ginagawang malabo ng spherical lens ni Galileo ang larawan. Bilang karagdagan, ang naturang lens ay nagde-decompose ng liwanag sa mga bahagi ng kulay, dahil sa kung saan ang isang malabo na kulay na lugar ay bumubuo sa paligid ng makinang na bagay. Samakatuwid, ang spherical convex ay nangongolekta ng starlight, at ang concave lens na kasunod nito ay ibinalik ang nakolektang light rays pabalik sa mga parallel, na nagpapahintulot sa iyo na ibalik ang kalinawan at kalinawan sa naobserbahang imahe.

Keppler refractor (1611)

Ang anumang spherical lens ay nagre-refract ng mga light ray, nagde-defocus sa kanila at lumalabo ang larawan. Ang isang spherical Keppler lens ay may mas kaunting curvature at mas mahabang focal length kaysa sa isang Galilean lens. Samakatuwid, ang mga focus point ng mga sinag na dumadaan sa naturang lens ay mas malapit sa isa't isa, na binabawasan, ngunit hindi ganap na inaalis, ang pagbaluktot ng imahe. Sa katunayan, si Keppler mismo ay hindi lumikha ng gayong teleskopyo, ngunit ang mga pagpapabuti na kanyang iminungkahi ay may malakas na impluwensya sa karagdagang pag-unlad ng mga refractor.

Achromatic refractor

Ang achromatic refractor ay nakabatay sa teleskopyo ng Keppler, ngunit sa halip na isang spherical lens, gumagamit ito ng dalawang lens ng magkaibang mga curvature. Ang liwanag na dumadaan sa dalawang lens na ito ay nakatutok sa isang punto, i.e. iniiwasan ng pamamaraang ito ang parehong chromatic at spherical aberration.

Teleskopyo Sturman F70076
Isang simple at magaan na refractor para sa mga nagsisimula na may 50mm objective lens. Magnification - 18*,27*,60*,90*. Ito ay nakumpleto na may dalawang eyepieces - 6 mm at 20 mm. Maaaring gamitin bilang isang tubo dahil hindi nito i-flip ang imahe. Sa azimuth bracket.
> Teleskopyo Konus KJ-7
60 mm long-focus refractor telescope sa isang German (equatorial) mount. Ang maximum na magnification ay 120x. Angkop para sa mga bata at baguhang astronomo.
Teleskopyo MEADE NGC 70/700mm AZ
Isang klasikong refractor na may diameter na 70 mm at isang maximum na kapaki-pakinabang na magnification na hanggang 250*. May kasamang tatlong eyepiece, isang prisma at isang mount. Binibigyang-daan kang obserbahan ang halos lahat ng mga planeta ng solar system at malabong mga bituin hanggang sa magnitude 11.3.
Telescope Synta Skywatcher 607AZ2
Isang klasikong refractor sa isang azimuth mount AZ-2 sa isang aluminum tripod at ang posibilidad ng microdimensional pointing ng teleskopyo sa taas. Layunin diameter 60 mm, maximum magnification 120x, penetrating power 11 (magnitude). Timbang 5 kg.
Telescope Synta Skywatcher 1025AZ3
Magaang refractor na may AZ-3 alt-azimuth mount sa isang aluminum tripod na may microdimensional telescope na nakaturo sa magkabilang axes. Maaaring gamitin bilang telephoto lens para sa karamihan ng mga SLR camera upang makuha ang malalayong paksa. Layunin na diameter 100 mm, focal length 500 mm, penetrating power 12 (magnitude). Timbang 14 kg.

Reflector ay anumang teleskopyo na ang layunin ay binubuo lamang ng mga salamin. Ang mga reflector ay sumasalamin sa mga teleskopyo, at ang imahe sa naturang mga teleskopyo ay nasa kabilang panig ng optical system kaysa sa mga refractor.

Medyo kasaysayan

Ang sumasalamin na teleskopyo ni Gregory (1663)

Ipinakilala ni James Gregory ang isang ganap na bagong teknolohiya sa pagtatayo ng teleskopyo sa pamamagitan ng pag-imbento ng teleskopyo na may parabolic primary mirror. Ang imahe na maaaring obserbahan sa naturang teleskopyo ay libre mula sa parehong spherical at chromatic aberrations.

Newton's reflector (1668)

Gumamit si Newton ng isang metal na pangunahing salamin upang kolektahin ang ilaw at isang tagasunod na salamin upang idirekta ang mga sinag ng liwanag patungo sa eyepiece. Kaya, posible na makayanan ang chromatic aberration - pagkatapos ng lahat, ang mga salamin ay ginagamit sa teleskopyo na ito sa halip na mga lente. Ngunit naging malabo pa rin ang larawan dahil sa spherical curvature ng salamin.

Hanggang ngayon, ang isang teleskopyo na ginawa ayon sa pamamaraan ni Newton ay madalas na tinatawag na reflector. Sa kasamaang palad, hindi rin ito libre sa mga aberasyon. Bahagyang malayo sa axis, nagsisimula nang lumitaw ang coma (non-isoplanatism) - isang aberasyon na nauugnay sa hindi pantay na pagtaas sa iba't ibang annular aperture zone. Ang coma ay nagiging sanhi ng diffuse spot na magmukhang projection ng cone - ang pinakamatulis at pinakamaliwanag na bahagi patungo sa gitna ng field of view, mapurol at bilugan palayo sa gitna. Ang laki ng scattering spot ay proporsyonal sa layo mula sa gitna ng field of view at proporsyonal sa square ng aperture diameter. Samakatuwid, ang pagpapakita ng pagkawala ng malay ay lalong malakas sa tinatawag na "mabilis" (mataas na siwang) Newton sa gilid ng larangan ng pagtingin.

Ang mga teleskopyo ng Newtonian ay napakapopular ngayon: ang mga ito ay napaka-simple at mura sa paggawa, na nangangahulugan na ang average na antas ng presyo para sa kanila ay mas mababa kaysa sa kaukulang mga refractor. Ngunit ang disenyo mismo ay nagpapataw ng ilang mga limitasyon sa naturang teleskopyo: ang mga pagbaluktot ng mga sinag na dumadaan sa isang diagonal na salamin ay kapansin-pansing nagpapalala sa resolusyon ng naturang teleskopyo, at sa pagtaas ng diameter ng layunin, ang haba ng tubo ay tumataas nang proporsyonal. Bilang resulta, ang teleskopyo ay nagiging masyadong malaki, at ang larangan ng pagtingin na may mahabang tubo ay nagiging mas maliit. Sa totoo lang, ang mga reflector na may diameter na higit sa 15 cm ay halos hindi ginawa, dahil. Ang mga disadvantages ng naturang mga aparato ay magiging higit pa sa mga pakinabang.

Telescope Synta Skywatcher 1309EQ2
Reflector na may 130 mm na objective lens sa isang equatorial mount. Max magnification 260. Insight 13.3
Teleskopyo F800203M STURMAN
Reflector na may 200 mm na objective lens sa isang equatorial mount. Nilagyan ng dalawang eyepiece, moon filter, tripod at viewfinder.
Telescope Meade Newton 6 LXD-75 f/5 na may EC Remote
Isang klasikong Newtonian reflector na may diameter ng lens na 150 mm at isang kapaki-pakinabang na magnification na hanggang 400x. Isang teleskopyo para sa mga mahilig sa astronomy na pinahahalagahan ang malaking diameter ng liwanag at malaking aperture. Ang isang electronic na hinimok na mount na may oras-oras na pagsubaybay ay nagbibigay-daan sa mahabang pagkakalantad sa astrophotography.

Lente ng salamin Ang mga (catadioptric) na teleskopyo ay gumagamit ng parehong mga lente at salamin, kung saan ang kanilang optical na disenyo ay nakakamit ng mahusay na mataas na resolution ng kalidad ng imahe, habang ang buong istraktura ay binubuo ng napakaikling portable optical tubes.

Mga parameter ng teleskopyo

Diameter at magnification

Kapag pumipili ng teleskopyo, mahalagang magkaroon ng kamalayan sa diameter ng layunin ng lens, resolution, magnification, at kalidad ng konstruksiyon at mga bahagi.

Ang dami ng liwanag na nakolekta ng teleskopyo ay direktang nakasalalay sa diameter(D) pangunahing salamin o lens. Ang dami ng liwanag na dumadaan sa lens ay proporsyonal sa lugar nito.

Bilang karagdagan sa diameter, ang katangian ng lens ay mahalagang halaga kamag-anak na bore(A), katumbas ng ratio ng diameter sa focal length (tinatawag din itong aperture ratio).

Kamag-anak na Pokus tinatawag na reciprocal ng relative aperture.

Pahintulot- ay ang kakayahang magpakita ng mga detalye - ibig sabihin. mas mataas ang resolution, mas maganda ang imahe. Nagagawa ng isang high-resolution na teleskopyo na paghiwalayin ang dalawang malalayong malapit na bagay, habang ang isang mababang-resolution na teleskopyo ay makakakita lamang ng isa, halo-halong bagay sa dalawa. Ang mga bituin ay mga puntong pinagmumulan ng liwanag, kaya mahirap silang obserbahan, at tanging ang diffraction na imahe ng isang bituin ang makikita sa isang teleskopyo bilang isang disk na may singsing ng liwanag sa paligid nito. Opisyal, ang maximum na resolution ng isang visual na teleskopyo ay ang pinakamababang angular na agwat sa pagitan ng isang pares ng mga bituin na may parehong liwanag, kapag nakikita pa rin ang mga ito sa sapat na pag-magnify at ang kawalan ng interference mula sa atmospera nang hiwalay. Ang halagang ito para sa mahuhusay na instrumento ay tinatayang katumbas ng 120/D arcsecond, kung saan ang D ay ang telescope aperture (diameter) sa mm.

Magnifications Ang teleskopyo ay dapat nasa hanay mula D / 7 hanggang 1.5D, kung saan ang D ay ang diameter ng aperture ng layunin ng teleskopyo. Iyon ay, para sa isang tubo na may diameter na 100 mm, dapat piliin ang mga eyepiece upang magbigay sila ng mga magnification mula 15x hanggang 150x.

Sa pamamagitan ng pag-magnify ayon sa numero na katumbas ng diameter ng lens, na ipinahayag sa millimeters, ang mga unang palatandaan ng pattern ng diffraction ay lilitaw, at ang karagdagang pagtaas sa magnification ay magpapalala lamang sa kalidad ng imahe, na pumipigil sa mga pinong detalye na makilala. Bilang karagdagan, ito ay nagkakahalaga ng pag-alala sa jitter ng teleskopyo, atmospheric turbulence, atbp. Samakatuwid, kapag pinagmamasdan ang Buwan at mga planeta, kadalasang hindi ginagamit ang mga magnification na lampas sa 1.4D - 1.7D. Sa anumang kaso, ang isang mahusay na instrumento ay dapat "pull out" hanggang 1.5D nang walang makabuluhang pagkasira sa kalidad ng imahe. Ginagawa ito ng mga refractor nang pinakamahusay, at ang mga reflector na may kanilang sentral na kalasag ay hindi na maaaring gumana nang may kumpiyansa sa gayong mga pagpapalaki, samakatuwid, hindi ipinapayong gamitin ang mga ito para sa pagmamasid sa Buwan at mga planeta.

Ang itaas na limitasyon ng rational magnifications ay tinutukoy ng empirically at nauugnay sa impluwensya ng diffraction phenomena (sa pagtaas ng magnification, ang laki ng exit pupil ng teleskopyo ay bumababa - ang exit aperture nito). Ito ay naka-out na ang pinakamataas na resolution ay nakamit na may exit pupils mas mababa sa 0.7 mm, at ang karagdagang pagtaas sa magnification ay hindi humantong sa isang pagtaas sa bilang ng mga detalye. Sa kabaligtaran, ang isang maluwag, maulap at madilim na imahe ay lumilikha ng ilusyon ng pinababang detalye. Ang malalaking magnification ng 1.5D ay may katuturan na mas kumportable, lalo na para sa mga taong may kapansanan sa paningin at para lamang sa maliwanag na magkakaibang mga bagay.

Ang mas mababang limitasyon ng isang makatwirang hanay ng mga magnification ay tinutukoy ng katotohanan na ang ratio ng diameter ng lens sa exit pupil diameter (ibig sabihin, ang diameter ng light beam na lumalabas mula sa eyepiece) ay katumbas ng ratio ng kanilang focal length, i.e. pagtaas. Kung ang diameter ng sinag na lumalabas sa eyepiece ay lumampas sa diameter ng pupil ng observer, ang ilan sa mga sinag ay mapuputol, at ang mata ng observer ay makakakita ng mas kaunting liwanag - at isang mas maliit na bahagi ng imahe.

Kaya, lumalabas ang sumusunod na serye ng mga inirerekomendang magnification 2D, 1.4D, 1D, 0.7D, D/7. Ang isang magnification ng D/2..D/3 ay kapaki-pakinabang para sa pag-obserba ng ordinaryong laki ng mga kumpol at dim nebulous na mga bagay.

mounts

Pag-mount ng teleskopyo- ang bahagi ng teleskopyo kung saan naayos ang optical tube nito. Pinapayagan kang idirekta ito sa naobserbahang rehiyon ng kalangitan, tinitiyak ang katatagan ng pag-install nito sa posisyon ng pagtatrabaho, ang kaginhawaan ng pagsasagawa ng iba't ibang uri ng mga obserbasyon. Ang mount ay binubuo ng isang base (o column), dalawang magkaparehong patayo na axes para sa pag-ikot ng telescope tube, isang drive at isang sistema para sa pagsukat ng mga anggulo ng pag-ikot.

AT bundok sa ekwador ang unang axis ay nakadirekta sa celestial pole at tinatawag na polar (o oras-oras) na axis, at ang pangalawa ay nasa eroplano ng ekwador at tinatawag na declination axis; isang tubo ng teleskopyo ang nakakabit dito. Kapag ang teleskopyo ay pinaikot sa paligid ng 1st axis, ang anggulo ng oras nito ay nagbabago sa isang pare-parehong declination; kapag pinaikot sa 2nd axis, nagbabago ang declination sa isang palaging anggulo ng oras. Kung ang teleskopyo ay naka-mount sa naturang bundok, ang pagsubaybay sa isang celestial body na gumagalaw dahil sa maliwanag na pag-ikot sa araw ng langit ay isinasagawa sa pamamagitan ng pag-ikot ng teleskopyo sa isang pare-parehong bilis sa paligid ng isang polar axis.

AT azimuthal mount ang unang axis ay patayo, at ang pangalawa, dala ang tubo, ay nasa horizon plane. Ang unang axis ay ginagamit upang paikutin ang teleskopyo sa azimuth, ang pangalawa - sa taas (zenith distance). Kapag nagmamasid sa mga bituin na may teleskopyo na naka-mount sa isang azimuth mount, dapat itong patuloy na paikutin at may mataas na antas ng katumpakan sa paligid ng dalawang palakol nang sabay-sabay, at sa bilis na nag-iiba ayon sa isang kumplikadong batas.

Mga ginamit na larawan mula sa www.amazing-space.stsci.edu

Sa kasalukuyan, ang iba't ibang teleskopyo ay matatagpuan sa mga istante ng tindahan. Ang mga modernong tagagawa ay nag-aalaga sa kanilang mga customer at nagsisikap na mapabuti ang bawat modelo, unti-unting inaalis ang mga pagkukulang ng bawat isa at sa kanila.

Sa pangkalahatan, ang mga naturang device ay nakaayos pa rin ayon sa isang katulad na pamamaraan. Ano ang pangkalahatang kaayusan ng isang teleskopyo? Higit pa tungkol dito mamaya.

Pipe

Ang pangunahing bahagi ng instrumento ay ang tubo. Ang isang lens ay inilagay sa loob nito, kung saan ang mga sinag ng liwanag ay mas nahuhulog. Ang mga lente ay may iba't ibang uri nang sabay-sabay. Ito ay mga reflector, catadioptric lens at refractor. Ang bawat uri ay may mga kalamangan at kahinaan nito, na pinag-aaralan ng mga gumagamit bago bumili at, umaasa sa kanila, gumawa ng isang pagpipilian.

Ang mga pangunahing bahagi ng bawat teleskopyo: tubo at eyepiece

Bilang karagdagan sa tubo, ang instrumento ay mayroon ding tagahanap. Maaari nating sabihin na ito ay isang miniature spyglass na kumokonekta sa pangunahing tubo. Sa kasong ito, ang pagtaas ng 6-10 beses ay sinusunod. Ang bahaging ito ng aparato ay kinakailangan para sa paunang pagpuntirya sa bagay ng pagmamasid.

Eyepiece

Ang isa pang mahalagang bahagi ng anumang teleskopyo ay ang eyepiece. Sa pamamagitan ng mapagpapalit na bahaging ito ng tool na naoobserbahan ng user. Kung mas maikli ang bahaging ito, mas malaki ang maaaring magnification, ngunit mas maliit ang anggulo ng view. Ito ay para sa kadahilanang ito na pinakamahusay na bumili ng maraming iba't ibang mga eyepieces gamit ang aparato nang sabay-sabay. Halimbawa, na may fixed at variable na pokus.

Pag-mount, mga filter at iba pang mga detalye

Ang pag-mount ay mayroon ding ilang uri. Bilang isang patakaran, ang teleskopyo ay naka-mount sa isang tripod, na may dalawang rotary axes. At mayroon ding mga karagdagang "mount" sa teleskopyo, na nagkakahalaga ng pagbanggit. Una sa lahat, ito ay mga filter. Ang mga ito ay kailangan ng mga astronomo para sa iba't ibang layunin. Ngunit para sa mga nagsisimula, hindi kinakailangan na bilhin ang mga ito.

Totoo, kung plano ng gumagamit na humanga sa buwan, kakailanganin mo ng isang espesyal na lunar filter na magpoprotekta sa iyong mga mata mula sa masyadong maliwanag na larawan. Mayroon ding mga espesyal na filter na kayang alisin ang nakakasagabal na liwanag ng mga ilaw ng lungsod, ngunit medyo mahal ang mga ito. Upang tingnan ang mga bagay sa tamang posisyon, ang mga diagonal na salamin ay kapaki-pakinabang din, na, depende sa uri, ay may kakayahang ilihis ang mga sinag ng 45 o 90 degrees.

Ang teleskopyo ay isang natatanging optical instrument na idinisenyo upang obserbahan ang mga celestial body. Ang paggamit ng mga instrumento ay nagpapahintulot sa amin na isaalang-alang ang iba't ibang mga bagay, hindi lamang ang mga matatagpuan malapit sa amin, kundi pati na rin ang mga libu-libong light years ang layo mula sa ating planeta. Kaya ano ang isang teleskopyo at sino ang nag-imbento nito?

Unang imbentor

Ang mga teleskopiko na aparato ay lumitaw noong ikalabimpitong siglo. Gayunpaman, hanggang ngayon ay may debate tungkol sa kung sino ang unang nag-imbento ng teleskopyo - Galileo o Lippershey. Ang mga pagtatalo na ito ay nauugnay sa katotohanan na ang parehong mga siyentipiko sa halos parehong oras ay gumagawa ng mga optical device.

Noong 1608, gumawa si Lippershey ng mga salamin sa mata para sa maharlika, na nagpapahintulot sa kanila na makita ang malalayong bagay nang malapitan. Sa oras na ito, isinasagawa ang negosasyong militar. Mabilis na pinahahalagahan ng hukbo ang mga benepisyo ng pag-unlad at iminungkahi na ang Lippershey ay hindi magtalaga ng copyright sa device, ngunit baguhin ito upang ito ay matingnan gamit ang dalawang mata. Sumang-ayon ang siyentipiko.

Ang bagong pag-unlad ng siyentipiko ay hindi maaaring panatilihing lihim: ang impormasyon tungkol dito ay nai-publish sa lokal na print media. Tinawag ng mga mamamahayag noong panahong iyon ang device bilang spotting scope. Gumamit ito ng dalawang lente, na naging posible upang palakihin ang mga bagay at bagay. Mula 1609, ang mga tubo na may tatlong beses na pagtaas ay naibenta nang may lakas at pangunahing sa Paris. Mula sa taong ito, ang anumang impormasyon tungkol sa Lippershey ay nawawala sa kasaysayan, at ang impormasyon tungkol sa isa pang siyentipiko at ang kanyang mga bagong natuklasan ay lilitaw.

Sa parehong oras, ang Italian Galileo ay nakikibahagi sa paggiling ng mga lente. Noong 1609, ipinakita niya sa lipunan ang isang bagong pag-unlad - isang teleskopyo na may tatlong beses na pagtaas. Ang teleskopyo ni Galileo ay may mas mataas na kalidad ng imahe kaysa sa mga tubo ni Lippershey. Ito ay ang brainchild ng Italian scientist na nakatanggap ng pangalang "teleskopyo".

Noong ikalabing pitong siglo, ang mga teleskopyo ay ginawa ng mga Dutch na siyentipiko, ngunit sila ay may mahinang kalidad ng imahe. At tanging si Galileo lamang ang nakabuo ng gayong pamamaraan para sa paggiling ng mga lente, na naging posible upang malinaw na palakihin ang mga bagay. Nakakuha siya ng dalawampung beses na pagtaas, na isang tunay na tagumpay sa agham noong mga panahong iyon. Batay dito, imposibleng sabihin kung sino ang nag-imbento ng teleskopyo: kung, ayon sa opisyal na bersyon, si Galileo ang nagpakilala sa mundo sa isang aparato na tinawag niyang teleskopyo, at kung titingnan mo ang bersyon ng pagbuo ng isang optical device para sa pagpapalaki ng mga bagay, pagkatapos ay si Lippershey ang una.

Mga unang obserbasyon sa kalangitan

Matapos ang pagdating ng unang teleskopyo, ang mga natatanging pagtuklas ay ginawa. Inilapat ni Galileo ang kanyang pag-unlad sa pagsubaybay sa mga celestial body. Siya ang unang nakakita at nag-sketch ng mga lunar craters, mga spot sa Araw, at isinasaalang-alang din ang mga bituin ng Milky Way, mga satellite ng Jupiter. Ginawang posible ng teleskopyo ni Galileo na makita ang mga singsing ng Saturn. Para sa iyong kaalaman, mayroon pa ring teleskopyo sa mundo na gumagana sa parehong prinsipyo gaya ng device ni Galileo. Ito ay matatagpuan sa York Observatory. Ang aparato ay may diameter na 102 sentimetro at regular na nagsisilbi sa mga siyentipiko upang subaybayan ang mga celestial na katawan.

Mga modernong teleskopyo

Sa paglipas ng mga siglo, patuloy na binago ng mga siyentipiko ang mga device ng mga teleskopyo, nakabuo ng mga bagong modelo, at pinahusay ang magnification factor. Bilang resulta, posible na lumikha ng maliliit at malalaking teleskopyo na may iba't ibang layunin.

Ang mga maliliit ay kadalasang ginagamit para sa mga obserbasyon sa bahay ng mga bagay sa kalawakan, gayundin para sa pagmamasid sa kalapit na mga katawan ng kalawakan. Nagbibigay-daan sa iyo ang malalaking device na tingnan at kumuha ng mga larawan ng mga celestial body na matatagpuan sa libu-libong light years mula sa Earth.

Mga uri ng teleskopyo

Mayroong ilang mga uri ng teleskopyo:

Nakasalamin.
Lens.
catadioptric.

Ang mga refractor ng Galilea ay inuri bilang mga refractor ng lens. Ang mga reflective type na device ay tinutukoy bilang mga mirror device. Ano ang isang catadoptric telescope? Ito ay isang natatanging modernong pag-unlad na pinagsasama ang isang lens at isang mirror device.

Mga teleskopyo ng lens

Ang mga teleskopyo ay may mahalagang papel sa astronomiya: pinapayagan ka nitong makakita ng mga kometa, planeta, bituin at iba pang mga bagay sa kalawakan. Ang isa sa mga unang pag-unlad ay mga aparato ng lens.

Ang bawat teleskopyo ay may lens. Ito ang pangunahing bahagi ng anumang device. Nire-refract nito ang mga sinag ng liwanag at tinitipon ang mga ito sa isang puntong tinatawag na focus. Nasa loob nito na ang imahe ng bagay ay binuo. Ang isang eyepiece ay ginagamit upang tingnan ang imahe.

Ang lens ay inilagay upang ang eyepiece at focus ay magkatugma. Sa modernong mga modelo, ang mga movable eyepiece ay ginagamit para sa maginhawang pagmamasid sa pamamagitan ng isang teleskopyo. Tumutulong sila upang ayusin ang sharpness ng imahe.

Ang lahat ng mga teleskopyo ay may aberration - isang pagbaluktot ng bagay na pinag-uusapan. Ang mga teleskopyo ng lens ay may ilang mga distortion: chromatic (red at blue rays ay distorted) at spherical aberration.

Mga modelo ng salamin

Ang mga teleskopyo ng salamin ay tinatawag na mga reflector. Ang isang spherical mirror ay naka-mount sa kanila, na kinokolekta ang liwanag na sinag at sumasalamin ito sa tulong ng isang salamin papunta sa eyepiece. Ang chromatic aberration ay hindi katangian ng mga modelo ng salamin, dahil ang liwanag ay hindi refracted. Gayunpaman, ang mga instrumento ng salamin ay nagpapakita ng spherical aberration, na naglilimita sa larangan ng view ng teleskopyo.

Gumagamit ang mga graphic na teleskopyo ng mga kumplikadong istruktura, mga salamin na may mga kumplikadong ibabaw na naiiba sa mga spherical.

Sa kabila ng pagiging kumplikado ng disenyo, ang mga modelo ng salamin ay mas madaling bumuo kaysa sa mga katapat ng lens. Samakatuwid, ang ganitong uri ay mas karaniwan. Ang pinakamalaking diameter ng isang mirror-type na teleskopyo ay higit sa labimpitong metro. Sa teritoryo ng Russia, ang pinakamalaking aparato ay may diameter na anim na metro. Sa loob ng maraming taon ito ay itinuturing na pinakamalaking sa mundo.

Mga Detalye ng Teleskopyo

Maraming tao ang bumibili ng mga optical device para sa pagmamasid sa mga katawan ng kalawakan. Kapag pumipili ng isang aparato, mahalagang malaman hindi lamang kung ano ang isang teleskopyo, kundi pati na rin kung anong mga katangian ang mayroon ito.

Taasan. Ang focal length ng eyepiece at ang object ay ang magnification ng teleskopyo. Kung ang focal length ng lens ay dalawang metro, at ang eyepiece ay limang sentimetro, kung gayon ang naturang aparato ay magkakaroon ng magnification ng apatnapung beses. Kung papalitan ang eyepiece, mag-iiba ang magnification.
Pahintulot. Tulad ng alam mo, ang liwanag ay nailalarawan sa pamamagitan ng repraksyon at diffraction. Sa isip, ang anumang imahe ng isang bituin ay mukhang isang disk na may ilang concentric ring, na tinatawag na diffraction rings. Ang mga sukat ng mga disk ay limitado lamang sa pamamagitan ng mga kakayahan ng teleskopyo.

Mga teleskopyo na walang mata

At ano ang isang teleskopyo na walang mata, para saan ito ginagamit? Tulad ng alam mo, ang mga mata ng bawat tao ay nakikita ang imahe nang iba. Ang isang mata ay nakakakita ng higit at ang isa ay mas mababa. Upang makita ng mga siyentipiko ang lahat ng kailangan nilang makita, gumagamit sila ng mga teleskopyo na walang mata. Ang mga device na ito ay nagpapadala ng imahe sa mga screen ng monitor, kung saan nakikita ng lahat ang imahe nang eksakto kung ano ito, nang walang pagbaluktot. Para sa maliliit na teleskopyo, para sa layuning ito, ang mga camera ay binuo na konektado sa mga aparato at kumukuha ng mga larawan ng kalangitan.

Ang pinaka-modernong paraan ng space vision ay ang paggamit ng mga CCD camera. Ang mga ito ay espesyal na light-sensitive microcircuits na nangongolekta ng impormasyon mula sa teleskopyo at inililipat ito sa isang computer. Ang data na natanggap mula sa kanila ay napakalinaw na imposibleng isipin kung ano ang ibang mga device na maaaring makatanggap ng naturang impormasyon. Pagkatapos ng lahat, ang mata ng tao ay hindi maaaring makilala ang lahat ng mga shade na may napakataas na kalinawan, tulad ng ginagawa ng mga modernong camera.

Ginagamit ang mga spectrograph upang sukatin ang mga distansya sa pagitan ng mga bituin at iba pang mga bagay. Ang mga ito ay konektado sa mga teleskopyo.

Ang modernong teleskopyo ng astronomya ay hindi isang aparato, ngunit ilan nang sabay-sabay. Ang natanggap na data mula sa ilang device ay pinoproseso at ipinapakita sa mga monitor sa anyo ng mga imahe. Bukod dito, pagkatapos ng pagproseso, ang mga siyentipiko ay tumatanggap ng mga larawan ng napakataas na kahulugan. Imposibleng makita ang parehong malinaw na larawan ng kalawakan gamit ang mga mata sa pamamagitan ng teleskopyo.

mga teleskopyo sa radyo

Gumagamit ang mga astronomo ng malalaking teleskopyo sa radyo para sa kanilang mga siyentipikong pag-unlad. Kadalasan sila ay mukhang malalaking metal na mangkok na may parabolic na hugis. Kinokolekta ng mga antena ang natanggap na signal at pinoproseso ang natanggap na impormasyon sa mga imahe. Ang mga teleskopyo ng radyo ay maaari lamang makatanggap ng isang alon ng mga signal.

mga infrared na modelo

Ang isang kapansin-pansing halimbawa ng isang infrared telescope ay ang Hubble apparatus, bagama't maaari itong maging optical sa parehong oras. Sa maraming paraan, ang disenyo ng mga infrared na teleskopyo ay katulad ng disenyo ng mga optical mirror na modelo. Ang mga heat ray ay sinasalamin ng isang maginoo na teleskopiko na lens at nakatutok sa isang punto, kung saan matatagpuan ang aparatong sumusukat ng init. Ang nagreresultang mga sinag ng init ay ipinapasa sa pamamagitan ng mga thermal filter. Saka lamang magaganap ang larawan.

Mga teleskopyo ng ultraviolet

Maaaring malantad ang pelikula sa ultraviolet light kapag nakuhanan ng larawan. Sa ilang bahagi ng hanay ng ultraviolet, posibleng makatanggap ng mga larawan nang walang pagproseso at pagkakalantad. At sa ilang mga kaso kinakailangan na ang mga sinag ng liwanag ay dumaan sa isang espesyal na disenyo - isang filter. Ang kanilang paggamit ay nakakatulong upang i-highlight ang radiation ng ilang mga lugar.

Mayroong iba pang mga uri ng teleskopyo, na ang bawat isa ay may sariling layunin at mga espesyal na katangian. Ito ay mga modelo tulad ng X-ray at gamma-ray telescope. Ayon sa kanilang layunin, ang lahat ng umiiral na mga modelo ay maaaring nahahati sa amateur at propesyonal. At hindi ito ang buong pag-uuri ng mga device para sa pagsubaybay sa mga celestial body.

Ang istraktura ng teleskopyo

Noong ika-20 siglo, ang astronomiya ay gumawa ng maraming hakbang sa pag-aaral ng ating uniberso, ngunit ang mga hakbang na ito ay hindi magiging posible kung wala ang paggamit ng mga sopistikadong instrumento gaya ng mga teleskopyo, na may kasaysayan ng higit sa isang daang taon. Ang ebolusyon ng teleskopyo ay naganap sa maraming yugto, at ito ay tungkol sa kanila na susubukan kong sabihin.

Mula noong sinaunang panahon, ang sangkatauhan ay iginuhit upang alamin kung ano ang naroroon, sa kalangitan, sa kabila ng Lupa at hindi nakikita ng mata ng tao. Ang pinakadakilang mga siyentipiko noong unang panahon, tulad ni Leonardo da Vinci, Galileo Galilei, ay nagtangkang lumikha ng isang aparato na nagpapahintulot sa iyo na tumingin sa kailaliman ng kalawakan at iangat ang belo ng misteryo ng uniberso. Mula noon, marami nang natuklasan sa larangan ng astronomiya at astrophysics. Alam ng lahat kung ano ang isang teleskopyo, ngunit hindi alam ng lahat kung gaano katagal ang nakalipas at kung kanino naimbento ang unang teleskopyo, at kung paano ito inayos.

Ang teleskopyo ay isang instrumento na ginagamit upang obserbahan ang mga celestial body.

Sa partikular, ang isang teleskopyo ay nauunawaan bilang isang optical telescopic system na hindi kinakailangang ginagamit para sa astronomical na layunin.

Mayroong mga teleskopyo para sa lahat ng saklaw ng electromagnetic spectrum:

optical teleskopyo

mga teleskopyo sa radyo

x-ray teleskopyo

mga teleskopyo ng gamma

Optical teleskopyo

Ang teleskopyo ay isang tubo (solid, frame o truss) na naka-mount sa isang mount na nilagyan ng mga axes para sa pagturo sa object ng pagmamasid at pagsubaybay dito. Ang isang visual na teleskopyo ay may isang lens at isang eyepiece. Ang rear focal plane ng layunin ay nakahanay sa front focal plane ng eyepiece. Sa halip na isang eyepiece, isang photographic film o isang matrix radiation detector ay maaaring ilagay sa focal plane ng layunin. Sa kasong ito, ang lens ng teleskopyo, mula sa punto ng view ng optika, ay isang photographic lens. Ang teleskopyo ay nakatutok gamit ang isang focuser (nakatutok na aparato). astronomy ng kalawakan ng teleskopyo

Ayon sa kanilang optical na disenyo, karamihan sa mga teleskopyo ay nahahati sa:

Lens (refractors o diopters) - isang lens o lens system ang ginagamit bilang lens.

Salamin (reflectors o catoptric) - ang isang malukong salamin ay ginagamit bilang isang lens.

Mirror-lens telescopes (catadioptric) - isang spherical mirror ang ginagamit bilang layunin, at ang lens, lens system o meniscus ay nagsisilbing compensate para sa mga aberration.

mga teleskopyo sa radyo

Ang mga teleskopyo ng radyo ay ginagamit upang pag-aralan ang mga bagay sa kalawakan sa hanay ng radyo. Ang mga pangunahing elemento ng mga teleskopyo ng radyo ay isang receiving antenna at isang radiometer - isang sensitibong radio receiver, nakatunog sa dalas, at mga kagamitan sa pagtanggap. Dahil ang hanay ng radyo ay mas malawak kaysa sa optical range, ang iba't ibang disenyo ng mga teleskopyo ng radyo ay ginagamit upang makita ang paglabas ng radyo, depende sa saklaw. Sa rehiyong may mahabang wavelength (saklaw ng metro; sampu at daan-daang megahertz), ginagamit ang mga teleskopyo, na binubuo ng malaking bilang (sampu, daan-daan o kahit libu-libo) ng mga elementarya na receiver, kadalasang dipoles. Para sa mas maiikling alon (decimeter at centimeter range; sampu-sampung gigahertz), semi- o full-rotation na parabolic antenna ang ginagamit. Bilang karagdagan, upang mapataas ang resolusyon ng mga teleskopyo, pinagsama ang mga ito sa mga interferometer. Kapag pinagsama-sama ang ilang solong teleskopyo na matatagpuan sa iba't ibang bahagi ng globo sa isang network, ang isa ay nagsasalita ng napakahabang baseline radio interferometry (VLBI). Ang isang halimbawa ng naturang network ay ang American VLBA (Very Long Baseline Array) system. Mula 1997 hanggang 2003, ang Japanese orbiting radio telescope na HALCA (Highly Advanced Laboratory for Communications and Astronomy), na kasama sa network ng mga teleskopyo ng VLBA, ay nagpatakbo, na makabuluhang nagpabuti sa resolusyon ng buong network. Ang Russian orbital radio telescope na RadioAstron ay binalak ding gamitin bilang isa sa mga elemento ng higanteng interferometer.

x-ray teleskopyo

Ang X-ray telescope ay isang teleskopyo na idinisenyo upang obserbahan ang malalayong bagay sa X-ray spectrum. Upang patakbuhin ang gayong mga teleskopyo, karaniwang kinakailangan na itaas ang mga ito sa itaas ng atmospera ng Earth, na malabo sa X-ray. Samakatuwid, ang mga teleskopyo ay inilalagay sa mga high-altitude na rocket o satellite.

Optical na disenyo

Dahil sa mataas na enerhiya, ang X-ray quanta ay halos hindi na-refracte sa bagay (kaya, mahirap gumawa ng mga lente) at hindi makikita sa anumang anggulo ng saklaw, maliban sa mga pinaka banayad (mga 90 degrees).

Ang mga teleskopyo ng X-ray ay maaaring gumamit ng ilang mga diskarte upang ituon ang mga beam. Ang pinakakaraniwang ginagamit ay ang mga teleskopyo ng Voltaire (na may mga salamin sa insidente ng grazing), aperture coding, at modulating (swinging) collimator.

Ang mga limitasyon ng X-ray optics ay nagreresulta sa isang mas makitid na larangan ng view kumpara sa mga teleskopyo na tumatakbo sa UV at nakikitang mga saklaw ng liwanag.

Kadalasan ang pag-imbento ng unang teleskopyo ay iniuugnay kay Hans Lipperschlei mula sa Holland, 1570-1619, ngunit halos tiyak na hindi siya ang nakatuklas. Malamang, ang kanyang merito ay siya ang unang gumawa ng bagong instrumento ng teleskopyo na popular at in demand. At siya rin ang nagsampa noong 1608 ng isang aplikasyon para sa isang patent para sa isang pares ng mga lente na inilagay sa isang tubo. Tinawag niyang spyglass ang device. Gayunpaman, ang kanyang patent ay tinanggihan dahil ang kanyang aparato ay tila napakasimple.

Matagal bago siya, sinubukan ni Thomas Digges, isang astronomo, na palakihin ang mga bituin noong 1450 gamit ang isang matambok na lente at isang malukong salamin. Gayunpaman, wala siyang pasensya upang pinuhin ang aparato, at ang semi-imbensyon ay ligtas na nakalimutan sa lalong madaling panahon. Naaalala ngayon si Digges para sa kanyang paglalarawan ng heliocentric system.

Sa pagtatapos ng 1609, ang maliliit na spyglass, salamat sa Lipperschley, ay naging karaniwan sa buong France at Italy. Noong Agosto 1609, tinapos at pinahusay ni Thomas Harriot ang imbensyon, na nagpapahintulot sa mga astronomo na makita ang mga bunganga at bundok sa buwan.

Ang malaking tagumpay ay dumating nang malaman ng Italian mathematician na si Galileo Galilei ang pagtatangka ng isang Dutchman na patente ang lens tube. Dahil sa inspirasyon ng pagtuklas, nagpasya si Halley na gumawa ng ganoong device para sa kanyang sarili. Noong Agosto 1609, si Galileo ang gumawa ng unang ganap na teleskopyo sa mundo. Noong una, ito ay isang spotting scope lamang - isang kumbinasyon ng mga spectacle lens, ngayon ay tatawagin itong refractor. Bago si Galileo, malamang, kakaunti ang nahulaan na gamitin ang nakakaaliw na tubo na ito para sa kapakinabangan ng astronomiya. Salamat sa aparato, si Galileo mismo ang nakatuklas ng mga bundok at bunganga sa Buwan, pinatunayan ang sphericity ng Buwan, natuklasan ang apat na satellite ng Jupiter, ang mga singsing ng Saturn, at gumawa ng maraming iba pang kapaki-pakinabang na pagtuklas.

Para sa mga tao ngayon, ang teleskopyo ng Galileo ay hindi mukhang espesyal; sinumang sampung taong gulang na bata ay madaling makabuo ng isang mas mahusay na instrumento gamit ang mga modernong lente. Ngunit ang teleskopyo ng Galileo ang tanging tunay na gumaganang teleskopyo noong panahong iyon na may 20x magnification, ngunit may maliit na larangan ng pagtingin, bahagyang malabo na imahe, at iba pang mga pagkukulang. Si Galileo ang natuklasan ang edad ng refractor sa astronomiya - ang ika-17 siglo.

Ang panahon at ang pag-unlad ng agham ay naging posible upang lumikha ng mas makapangyarihang mga teleskopyo, na naging posible upang makakita ng higit pa. Ang mga astronomo ay nagsimulang gumamit ng mga lente na may mas mahabang focal length. Ang mga teleskopyo mismo ay naging malalaking hindi naitataas na tubo sa laki at, siyempre, ay hindi maginhawang gamitin. Pagkatapos ay naimbento ang mga tripod para sa kanila. Ang mga teleskopyo ay unti-unting pinahusay at pino. Gayunpaman, ang maximum na diameter nito ay hindi lalampas sa ilang sentimetro - hindi posible na makagawa ng malalaking lente.

Noong 1656, gumawa si Christian Huyens ng isang teleskopyo na pinalaki ng 100 beses ang mga naobserbahang bagay, ang laki nito ay higit sa 7 metro, ang siwang ay halos 150 mm. Itinuturing na ang teleskopyo na ito na nasa antas ng mga amateur teleskopyo ngayon para sa mga nagsisimula. Sa pamamagitan ng 1670s, isang 45-meter teleskopyo ay naitayo na, na higit pang pinalaki ang mga bagay at nagbigay ng mas malaking anggulo ng view.

Ngunit kahit isang ordinaryong hangin ay maaaring magsilbing hadlang sa pagkuha ng isang malinaw at mataas na kalidad na imahe. Nagsimulang lumaki ang teleskopyo. Ang mga natuklasan, na sinusubukang i-squeeze ang maximum sa device na ito, ay umasa sa optical law na natuklasan nila - ang pagbaba sa chromatic aberration ng isang lens ay nangyayari sa pagtaas ng focal length nito. Upang alisin ang chromatic na ingay, ang mga mananaliksik ay gumawa ng mga teleskopyo ng pinaka-hindi kapani-paniwalang haba. Ang mga tubo na ito, na noon ay tinatawag na mga teleskopyo, ay umabot sa 70 metro ang haba at nagdulot ng maraming abala sa pagtatrabaho sa kanila at pagsasaayos ng mga ito. Ang mga pagkukulang ng mga refractor ay nagpilit sa mga mahuhusay na isipan na maghanap ng mga solusyon upang mapabuti ang mga teleskopyo. Ang sagot at isang bagong paraan ay natagpuan: ang koleksyon at pagtutok ng mga sinag ay nagsimulang gawin gamit ang isang malukong salamin. Ang refractor ay muling isinilang sa isang reflector, ganap na napalaya mula sa chromatism.

Ang merito na ito ay ganap na pagmamay-ari ni Isaac Newton, siya ang nakapagbigay ng bagong buhay sa mga teleskopyo sa tulong ng isang salamin. Ang kanyang unang reflector ay apat na sentimetro lamang ang diyametro. At ginawa niya ang unang salamin para sa isang teleskopyo na may diameter na 30 mm mula sa isang haluang metal na tanso, lata at arsenic noong 1704. Naging malinaw ang imahe. Sa pamamagitan ng paraan, ang kanyang unang teleskopyo ay maingat pa ring itinatago sa Astronomical Museum sa London.

Ngunit sa loob ng mahabang panahon, hindi nagawa ng mga optiko na gumawa ng ganap na mga salamin para sa mga reflector. Ang taon ng kapanganakan ng isang bagong uri ng teleskopyo ay itinuturing na 1720, nang itayo ng British ang unang functional reflector na may diameter na 15 sentimetro. Ito ay isang pambihirang tagumpay. Sa Europa, may pangangailangan para sa portable, halos compact na mga teleskopyo na dalawang metro ang haba. Mga 40-metro na tubo ng mga refractor ay nagsimulang makalimutan.

Ang two-mirror system sa isang teleskopyo ay iminungkahi ng Frenchman na si Cassegrain. Hindi napagtanto ni Cassegrain ang kanyang ideya nang buo dahil sa kakulangan ng teknikal na posibilidad ng pag-imbento ng mga kinakailangang salamin, ngunit ngayon ang kanyang mga guhit ay ipinatupad. Ito ay ang mga teleskopyo ni Newton at Cassegrain na itinuturing na unang "modernong" teleskopyo, na naimbento sa pagtatapos ng ika-19 na siglo. Sa pamamagitan ng paraan, ang Hubble Space Telescope ay gumagana tulad ng Cassegrain telescope. At ang pangunahing prinsipyo ni Newton gamit ang isang malukong salamin ay ginamit sa Espesyal na Astrophysical Observatory sa Russia mula noong 1974. Ang kasagsagan ng refractor astronomy ay naganap noong ika-19 na siglo, nang unti-unting lumaki ang diameter ng mga achromatic na layunin. Kung noong 1824 ang diameter ay isa pang 24 sentimetro, pagkatapos noong 1866 ang laki nito ay nadoble, noong 1885 ang diameter ay nagsimulang maging 76 sentimetro (Pulkovo observatory sa Russia), at noong 1897 ang Ierk refractor ay naimbento. Maaaring kalkulahin na sa loob ng 75 taon ang objective lens ay tumaas sa rate na isang sentimetro bawat taon.

Sa pagtatapos ng ika-18 siglo, pinalitan ng mga compact, handy teleskopyo ang malalaking reflector. Ang mga salamin na metal ay naging hindi masyadong praktikal - mahal sa paggawa, pati na rin ang pag-dimming sa oras. Sa pamamagitan ng 1758, sa pag-imbento ng dalawang bagong uri ng salamin: light - crowns at heavy - flint, naging posible na lumikha ng dalawang-lens lens. Matagumpay itong ginamit ng scientist na si J. Dollond, na gumawa ng two-lens lens, na kalaunan ay tinawag na dollar lens.

Matapos ang pag-imbento ng mga achromatic lens, ang tagumpay ng refractor ay ganap, nanatili lamang ito upang mapabuti ang mga teleskopyo ng lens. Nakalimutan ang tungkol sa malukong salamin. Posibleng buhayin sila sa pamamagitan ng mga kamay ng mga baguhang astronomo. William Herschel, Ingles na musikero na natuklasan ang planetang Uranus noong 1781. Ang kanyang pagtuklas ay hindi natutumbasan sa astronomiya mula noong sinaunang panahon. Bukod dito, natuklasan ang Uranus sa tulong ng isang maliit na homemade reflector. Ang tagumpay ay nag-udyok kay Herschel na magsimulang gumawa ng mas malalaking reflector. Si Herschel mismo sa pagawaan ay nagsama ng mga salamin na gawa sa tanso at lata. Ang pangunahing gawain ng kanyang buhay ay isang malaking teleskopyo na may salamin na may diameter na 122 cm. Ito ang diameter ng kanyang pinakamalaking teleskopyo. Hindi nagtagal ang mga pagtuklas, salamat sa teleskopyo na ito, natuklasan ni Herschel ang ikaanim at ikapitong satellite ng planetang Saturn. Ang isa pa, hindi gaanong sikat, amateur na astronomo, ang may-ari ng lupang Ingles na si Lord Ross, ay nag-imbento ng reflector na may salamin na may diameter na 182 sentimetro. Salamat sa teleskopyo, natuklasan niya ang ilang hindi kilalang spiral nebulae. Ang mga teleskopyo nina Herschel at Ross ay may maraming pagkukulang. Masyadong mabigat ang mga salamin na metal na lente, na sumasalamin lamang sa isang maliit na bahagi ng liwanag na bumabagsak sa kanila, at lumabo. Ang isang bagong perpektong materyal para sa mga salamin ay kinakailangan. Ang materyal na ito ay salamin. Sinubukan ng French physicist na si Leon Foucault noong 1856 na magpasok ng isang silver-plated glass mirror sa isang reflector. At naging matagumpay ang karanasan. Nasa 90s na, isang amateur astronomer mula sa England ang nagtayo ng reflector para sa photographic observation na may salamin na salamin na 152 sentimetro ang lapad. Ang isa pang tagumpay sa pagtatayo ng teleskopyo ay halata.

Ang tagumpay na ito ay hindi nang walang pakikilahok ng mga siyentipikong Ruso. NASA AKO. Si Bruce ay naging tanyag sa pagbuo ng mga espesyal na salamin ng metal para sa mga teleskopyo. Sina Lomonosov at Herschel, na nakapag-iisa sa isa't isa, ay nag-imbento ng isang ganap na bagong disenyo ng teleskopyo, kung saan ang pangunahing salamin ay tumagilid nang walang pangalawang isa, at sa gayon ay binabawasan ang pagkawala ng liwanag.

Inilagay ng German optician na si Fraunhofer ang produksyon at kalidad ng mga lente sa conveyor. At ngayon ay mayroong isang teleskopyo na may isang buo, gumaganang Fraunhofer lens sa Tartu Observatory. Ngunit ang mga refractor ng German optika ay hindi rin walang kapintasan - chromatism.

At sa pagtatapos lamang ng ika-19 na siglo, isang bagong paraan ng paggawa ng mga lente ang naimbento. Ang mga ibabaw ng salamin ay nagsimulang tratuhin ng isang silver film, na inilapat sa isang salamin na salamin sa pamamagitan ng paglalantad ng asukal ng ubas sa mga silver nitrate salt. Ang mga groundbreaking lens na ito ay sumasalamin ng hanggang 95% ng liwanag, kumpara sa mga antigong bronze lens na sumasalamin lamang sa 60% ng liwanag. Lumikha si L. Foucault ng mga reflector na may mga parabolic na salamin sa pamamagitan ng pagbabago ng hugis ng ibabaw ng mga salamin. Noong huling bahagi ng ika-19 na siglo, ibinaling ni Crossley, isang baguhang astronomo, ang kanyang atensyon sa mga salamin na aluminyo. Bumili siya ng concave glass parabolic mirror na may diameter na 91 cm ay agad na ipinasok sa teleskopyo. Ngayon, ang mga teleskopyo na may napakalaking salamin ay naka-install sa mga modernong obserbatoryo. Habang ang paglaki ng refractor ay bumagal, ang pag-unlad ng sumasalamin na teleskopyo ay nakakuha ng momentum. Mula 1908 hanggang 1935, ang iba't ibang mga obserbatoryo sa buong mundo ay nagtayo ng higit sa isang dosenang mga reflector na may lens na mas malaki kaysa sa Ierk. Ang pinakamalaking teleskopyo ay naka-install sa Mount Wnlson Observatory, ang diameter nito ay 256 sentimetro. At kahit na ang limitasyong ito ay malalampasan nang dalawang beses. Isang higanteng reflector ng Amerika ang naka-mount sa California, ngayon ang edad nito ay higit sa labinlimang taon.

Mahigit 30 taon na ang nakalilipas, noong 1976, ang mga siyentipiko ng Sobyet ay nagtayo ng 6-meter BTA telescope - ang Large Azimuthal Telescope. Hanggang sa katapusan ng ika-20 siglo, ang ARB ay itinuturing na pinakamalaking teleskopyo sa mundo. Ang mga imbentor ng BTA ay mga innovator sa orihinal na mga teknikal na solusyon, tulad ng alt-azimuth installation na may gabay sa computer. Ngayon, ang mga pagbabagong ito ay ginagamit sa halos lahat ng mga higanteng teleskopyo. Sa simula ng ika-21 siglo, ang BTA ay itinulak sa ikalawang sampung pinakamalaking teleskopyo sa mundo. At ang unti-unting pagkasira ng salamin sa pana-panahon - ngayon ang kalidad nito ay bumagsak ng 30% mula sa orihinal - ito ay nagiging isang makasaysayang monumento sa agham.

Kasama sa bagong henerasyon ng mga teleskopyo ang dalawang malalaking 10-meter twin telescope na KECK I at KECK II para sa optical infrared na mga obserbasyon. Na-install ang mga ito noong 1994 at 1996 sa USA. Nakolekta sila salamat sa tulong ng W. Keck Foundation, pagkatapos ay pinangalanan sila. Nagbigay siya ng mahigit $140,000 para sa kanilang pagtatayo. Ang mga teleskopyo na ito ay kasing laki ng isang walong palapag na gusali at tumitimbang ng higit sa 300 tonelada bawat isa, ngunit gumagana ang mga ito nang may pinakamataas na katumpakan. Prinsipyo ng operasyon - ang pangunahing salamin na may diameter na 10 metro, na binubuo ng 36 hexagonal na mga segment, na nagtatrabaho bilang isang reflective mirror. Ang mga teleskopyo na ito ay na-install sa isa sa mga pinakamagandang lugar sa Earth para sa astronomical observation - sa Hawaii, sa slope ng extinct na bulkan na Manua Kea na may taas na 4,200 m. Noong 2002, ang dalawang teleskopyo na ito, na matatagpuan sa layo na 85 m mula sa isa't isa, nagsimulang gumana sa interferometer mode, na nagbibigay ng parehong angular na resolution bilang isang 85-meter telescope. Malayo na ang narating ng kasaysayan ng teleskopyo - mula sa mga Italian glazier hanggang sa mga higanteng satellite teleskopyo ngayon. Ang mga modernong malalaking obserbatoryo ay matagal nang nakakompyuter. Gayunpaman, ang mga amateur na teleskopyo at maraming teleskopyo, tulad ng Hubble, ay nakabatay pa rin sa mga prinsipyo ng operasyon na naimbento ni Galileo.

Aplikasyon

Pinahihintulutan ng mga modernong teleskopyo ang mga astronomo na "tumingin" nang higit pa sa ating uniberso. Upang tumpak na ituro ang mga device sa bagay, ginagamit ang mga kumplikadong algorithm ng software, na hindi inaasahang naging kapaki-pakinabang din para sa mga oncologist.

Kapag nagmamasid sa malalayong kalawakan at habang naghahanap ng mga bagong celestial na katawan, kailangang kalkulahin ng mga siyentipiko ang mga kumplikadong trajectory ng mga bagay sa kalawakan upang sa isang tiyak na punto ng oras ang teleskopyo ay "tumingin" nang eksakto sa bahaging iyon ng kalangitan kung saan ang isang malayong planeta, kometa o asteroid makikita nang mas malinaw.

Ang ganitong mga kalkulasyon ay ginawa gamit ang pinaka kumplikado, espesyal na nakasulat na mga programa para sa mga computer na kumokontrol sa mga teleskopyo.

At ang mga siyentipikong British na kasangkot sa oncology, lalo na ang pag-aaral ng kanser sa suso, ay may higit sa matagumpay na paggamit ng "astronomical" na mga programa sa computer upang pag-aralan ang mga sample ng kanser sa suso.

Ang mga mananaliksik sa Unibersidad ng Cambridge ay nag-aral ng 2,000 mga sample ng kanser upang mapabuti ang isang pamamaraan na tinatawag na personalized na paggamot sa kanser. Ang pamamaraan na ito ay nangangailangan ng tumpak na kaalaman sa maximum na bilang ng mga indibidwal na katangian ng tumor sa isang partikular na pasyente upang mapili ang pinakaepektibong chemotherapeutic na gamot.

Gamit ang mga kumbensyonal na pamamaraan, ang mga siyentipiko ay kailangang gumugol ng hindi bababa sa isang linggo sa pag-aaral ng 2,000 sample - ngunit ang paggamit ng mga "astronomical" na programa ay naging posible upang makumpleto ang gawaing ito nang wala pang 1 araw.

Upang gumawa ng mga pagsasaayos sa programa at ang pinakamataas na pagbagay nito sa mga pangangailangan ng oncology, plano ng mga siyentipiko ng Cambridge na pag-aralan ang 20,000 sample ng mga tumor sa suso na nakuha mula sa mga pasyente mula sa iba't ibang bansa sa Europa sa malapit na hinaharap.

optical teleskopyo- isang tool para sa pagkolekta at pagtutok ng electromagnetic radiation sa optical range. Pinapataas ng teleskopyo ang ningning at maliwanag na laki ng anggular ng naobserbahang bagay. Sa madaling salita, binibigyang-daan ka ng teleskopyo na pag-aralan ang mas pinong mga detalye ng object ng pagmamasid, sa pamamagitan ng pagtaas ng dami ng papasok na liwanag. Sa pamamagitan ng isang teleskopyo, maaari kang mag-obserba gamit ang mata (mga visual na obserbasyon), at maaari ka ring kumuha ng mga larawan o video. Upang matukoy ang mga katangian ng teleskopyo, ang mga pangunahing parameter ay ang diameter (aperture) at focal length ng layunin, pati na rin ang focal length at field of view ng eyepiece. Ang teleskopyo ay naka-mount sa isang bundok, na nagbibigay-daan sa iyo upang gawing mas komportable ang proseso ng pagmamasid. Ginagawang posible ng bundok na gawing simple ang proseso ng pagturo at pagsubaybay sa bagay ng pagmamasid.

Ayon sa optical scheme, ang mga teleskopyo ay nahahati sa:

Lens (refractors o diopters) - isang lens o lens system ang ginagamit bilang lens.
- Salamin (reflectors o cataptric) - ang isang malukong salamin ay ginagamit bilang isang lens.
- Mirror-lens telescopes (catadioptric) - isang spherical mirror ang ginagamit bilang layunin, at isang lens, lens system o meniscus ang nagsisilbing compensate para sa mga aberration.

Ang unang astronomer na gumawa ng teleskopyo ay ang Italian Galileo Galilei. Ang nilikha na teleskopyo ay may katamtamang laki, ang haba ng tubo ay 1245 mm, ang diameter ng layunin ay 53 mm, at ang eyepiece ay 25 diopters. Hindi perpekto ang optical design nito, at 30x lang ang magnification. Ngunit para sa lahat ng mga pagkukulang nito, na may higit sa isang katamtamang sukat, ginawang posible ng teleskopyo na gumawa ng isang bilang ng mga kapansin-pansing pagtuklas: mga bunganga at bundok sa Buwan, apat na satellite ng Jupiter, mga spot sa Araw, isang pagbabago sa mga yugto ng Venus , kakaibang "mga appendage" ng Saturn (ang singsing ng Saturn, na kasunod na natuklasan at inilarawan ni Huygens), ang aurora sa Milky Way ay binubuo ng mga bituin.

Portrait of Galileo, isang sirang lente mula sa unang teleskopyo sa gitna ng vignette at ang kanyang mga teleskopyo sa isang museum stand, na nakaimbak sa Museum of the History of Science (Florence).

Mga klasikal na optical scheme.

pakana ni Galileo.

Noong 1609, itinayo ng Italian Galileo Galilei ang unang teleskopyo. Ang kanyang layunin ay isang converging lens, at ang diverging lens ay nagsilbing eyepiece, bilang resulta kung saan ang imahe ay hindi nabaligtad (Earthly). Ang mga pangunahing disadvantages ng naturang optical scheme ay napakalakas na chromatic aberration at isang maliit na larangan ng view. Hanggang ngayon, ang gayong pamamaraan ay ginagamit pa rin sa mga theatrical binocular at home-made amateur telescope.

pakana ni Kepler

Noong 1611, pinahusay ng astronomong Aleman na si Johannes Kepler ang teleskopyo ni Galileo. Pinalitan niya ang diverging lens sa eyepiece ng isang converging. Ang kanyang mga pagbabago ay naging posible upang madagdagan ang larangan ng pagtingin at lunas sa mata. Ang ganitong optical scheme ay nagbibigay ng isang baligtad na tunay na imahe. Sa katunayan, ang lahat ng kasunod na refracting teleskopyo ay Kepler tubes. Ang mga disadvantages ng system ay kinabibilangan ng malakas na chromatic aberration, na, bago ang paglikha ng isang achromatic lens, ay inalis sa pamamagitan ng pagbabawas ng relative aperture ng teleskopyo.

Ang iskema ni Newton

Noong 1667, ang Ingles na astronomo na si Isaac Newton ay nagmungkahi ng isang pamamaraan kung saan ang liwanag ay bumabagsak sa pangunahing salamin, at pagkatapos ay isang patag na diagonal na salamin na matatagpuan malapit sa pokus ay nagpapalihis sa sinag ng liwanag sa labas ng tubo. Ang pangunahing salamin ay may parabolic na hugis, at sa kaso kapag ang kamag-anak na siwang ay hindi masyadong malaki, ang hugis ng salamin ay spherical.

pakana ni Gregory

Noong 1663, iminungkahi ng Scottish astronomer na si James Gregory ang sumusunod na pamamaraan sa kanyang aklat na Optica Promota. Ang concave parabolic primary mirror ay sumasalamin sa liwanag papunta sa concave elliptical secondary mirror, pagkatapos kung saan ang liwanag, na dumadaan sa butas sa pangunahing salamin, ay pumapasok sa eyepiece. Ang distansya sa pagitan ng mga salamin ay mas malaki kaysa sa focal length ng pangunahing salamin, kaya ang imahe ay patayo (kumpara sa baligtad sa isang Newtonian telescope). Ang pangalawang salamin ay nagbibigay ng medyo mataas na magnification dahil sa pagpapahaba ng focal length.

Cassegrain scheme

Noong 1672, iminungkahi ng Pranses na si Laurent Cassegrain ang isang pamamaraan para sa isang dalawang-salamin na lens ng teleskopyo. Ang malukong pangunahing salamin (orihinal na parabolic) ay sumasalamin sa liwanag papunta sa isang mas maliit, matambok, hyperbolic pangalawang salamin, na pagkatapos ay pumapasok sa eyepiece. Ayon sa pag-uuri ni Maksutov, ang scheme ay kabilang sa tinatawag na pre-focal lengthening - iyon ay, ang pangalawang salamin ay matatagpuan sa pagitan ng pangunahing salamin at ang pokus nito at ang kabuuang focal length ng lens ay mas malaki kaysa sa pangunahing isa. Ang lens na may parehong diameter at focal length ay may halos kalahati ng haba ng tubo at bahagyang mas mababa ang shielding kaysa kay Gregory. Ang sistema ay hindi aplanatic, ibig sabihin, hindi libre sa coma aberration. Mayroon itong maraming pagbabago sa salamin, kabilang ang aplanatic na Ritchie-Chrétien, na may spherical na ibabaw ng pangalawang (Doll-Kirkham) o pangunahing salamin, at mirror-lens.

Maksutov-Cassegrain scheme

Noong 1941, natuklasan ng siyentipikong Sobyet na si D. D. Maksutov na ang spherical aberration ng isang spherical mirror ay maaaring mabayaran ng isang meniscus ng malaking curvature. Nahanap ang isang magandang distansya sa pagitan ng meniskus at salamin, pinamamahalaang ni Maksutov na mapupuksa ang coma at astigmatism. Ang curvature ng field, tulad ng sa Schmidt camera, ay maaaring alisin sa pamamagitan ng pag-install ng plano-convex lens malapit sa focal plane - ang tinatawag na Piazzi-Smith lens. Sa pamamagitan ng pagbabago sa sistema ng Cassegrain, nilikha ni Maksutov ang isa sa mga pinakakaraniwang sistema sa astronomiya.

Ritchey-Chrétien scheme

Noong unang bahagi ng 1910s, ang mga astronomong Amerikano at Pranses na sina George Ritchie at Henri Chrétien ay nag-imbento ng optical na disenyo ng refractor telescope, isang pagkakaiba-iba ng sistema ng Cassegrain. Ang isang tampok ng sistemang Ritchie-Chrétien, na nakikilala ito sa karamihan ng iba pang mga variant ng sistema ng Cassegrain, ay ang kawalan ng third-order coma at spherical aberration. Sa kabilang banda, ang high-angle astigmatism at field curvature ay mahusay; ang huli, gayunpaman, ay itinatama ng isang simpleng two-lens field corrector. Tulad ng iba pang mga cassegrains, mayroon itong maikling katawan, isang pangalawang salamin, na sa kaso ng Ritchey-Chrétien system ay hyperbolic at pinipigilan ang paglitaw ng coma at nag-aambag sa isang malawak na larangan. Ang pamamaraan na ito ay ang pinaka-karaniwan sa mga teleskopyo na pang-agham. Ang pinakatanyag na teleskopyo gamit ang Ritchey-Chrétien scheme ay ang Hubble Space Telescope.

Mula nang likhain ang unang teleskopyo noong 1611, ang mga astronomo ay nakagawa ng mga pagtuklas sa pamamagitan ng pagmamasid sa paningin. Habang umuunlad ang agham, ang mga pamamaraan ng pagmamasid. Pagkatapos ng 1920, ang mga photographic plate ang naging receiver ng imahe. Kahit na ang mata ay ang pinaka-kumplikadong organ, sa mga tuntunin ng sensitivity ito ay makabuluhang mas mababa sa photographic plates.

Ang susunod na tagumpay ay ang paglikha ng CCD pagkatapos ng 1980. Sa mga tuntunin ng pagiging sensitibo, ang mga ito ay higit na nakahihigit sa mga photographic na plato, at mas maginhawang gamitin. Sa lahat ng modernong teleskopyo, ang mga sensor ng imahe ay mga array ng CCD. Ang CCD matrix o CCD-matrix ay isang dalubhasang analog integrated circuit, na binubuo ng light-sensitive photodiodes, na ginawa batay sa silikon, gamit ang teknolohiyang CCD - mga charge-coupled na device. Ang mga resultang larawan ay pinoproseso nang digital sa isang computer. Upang makakuha ng malinaw na mga imahe na walang digital na ingay, ang matrix ay pinalamig sa -130°C.

Ang pinakamalaking teleskopyo sa Russia ay BTA ("Malaking Azimuth Telescope").

Ang pangunahing salamin (MZ) ay may hugis ng isang paraboloid ng rebolusyon at isang focal length na 24 m. Ang diameter ng salamin ay 605 cm. Ang mass ng pangunahing salamin ay 42 tonelada. Ang masa ng teleskopyo ay 850 tonelada. Ang taas ng teleskopyo ay 42 m. Ang taas ng tore ay 53 m. Ang diameter ng pangunahing focus cabin ay 2 m. May mga mapagpapalit na optical na instrumento, pati na rin ang mekanismo ng drive para sa paglipat ng lens corrector at hyperbolic secondary salamin. Ipinapakita ng mga pagsusuri sa laboratoryo na 90% ng enerhiya ay puro sa isang bilog na may diameter na 0.8". Ang diameter ng imahe ay tinutukoy ng microclimate sa silid ng tower, pati na rin ang temperatura ng salamin. Ang imahe ay limitado sa pamamagitan ng atmospheric turbulence. Ang optical scheme ng BTA ay nagbibigay ng mga obserbasyon sa pangunahing focus (aperture f/4) at sa dalawang Nasmith foci (aperture f/30). kagamitan na naka-install sa iba't ibang foci ng teleskopyo.

Sa ngayon, ang pinakamalaking teleskopyo na ginawa ay Napakalaking Teleskopyo VLT (napakalaking teleskopyo).

Ang teleskopyo complex ay itinayo ng European Southern Observatory (ESO). Ito ay isang complex ng apat na magkahiwalay na 8.2-meter at apat na auxiliary 1.8-meter optical telescope, na pinagsama sa isang sistema. Matatagpuan ang complex sa Republic of Chile sa Mount Cerro Paranal, 2635 metro above sea level. Ang mga pangunahing 8.2 metrong teleskopyo ay matatagpuan sa mga compact temperature-controlled tower na umiikot kasabay ng mga teleskopyo mismo. Ang ganitong pamamaraan ay nagpapaliit sa anumang distorting na epekto ng mga panlabas na kondisyon sa panahon ng mga obserbasyon, halimbawa, mga optical distortion na ipinakilala ng air turbulence sa telescope tube, na kadalasang lumilitaw dahil sa mga pagbabago sa temperatura at hangin. Ang una sa Pangunahing Teleskopyo, ang Antu, ay nagsimulang regular na mga obserbasyon sa siyensiya noong Abril 1, 1999. Ang lahat ng apat na Pangunahing at lahat ng apat na Pantulong na Teleskopyo ay kasalukuyang gumagana. VLT Main Telescope Towers: taas 2850 cm, diameter 2900 cm Bagama't apat na 8.2 metrong Pangunahing Teleskopyo ang maaaring gamitin sa kumbinasyon upang mabuo ang VLTI, ang mga ito ay pangunahing ginagamit para sa mga indibidwal na obserbasyon; sa interferometric mode, limitado lang ang bilang ng mga gabi sa bawat taon. Ngunit salamat sa apat na mas maliit na nakalaang Auxiliary Telescope (ATs), ang VLTI ay maaaring gumana gabi-gabi.

Ang Very Large Telescope ay nilagyan ng malaking arsenal ng mga imager, na nagbibigay-daan dito upang obserbahan ang mga wavelength mula sa malapit sa ultraviolet hanggang mid-infrared. Ang adaptive optics system na naka-install sa teleskopyo ay halos ganap na nag-aalis ng impluwensya ng magulong kapaligiran sa infrared range. Ang mga resultang larawan sa hanay na ito ay mas matalas kaysa sa nakuha ng teleskopyo ng Hubble.