teleskop - os-livada.si · notranjost reflektorja. refraktor. teleskop, ki za objektiv uporablja...
TRANSCRIPT
Teleskoppredstavitev za Univerzo za tretje življenjsko obdobje
Gregor Vertačnik
Vodice, oktober 2006
Astronomsko društvo Vega
Kazalo
► uvod► refraktor► reflektor► katadioptrični teleskop► optične napake► zgodovinski mejniki► okular► nastavitve► pomembna dejstva► viri in literatura
Uvod
► teleskop je optični pripomoček za zbiranje svetlobe (in ostalega elektromagnetna valovanja) in navidezno povečanje objektov
► beseda teleskop izhaja iz grških besed tele (daleč) in skopein (opazovati, gledati)
► ločimo med teleskopi z objektivom iz leč, zrcalom kot objektivom in kombinacijo obeh
notranjost reflektorja
Refraktor
► teleskop, ki za objektiv uporablja dve do štiri leče
► ločimo akromatični in apokromatični tip
► akromatični objektiv je sestavljen iz izbočene leče iz kronskega stekla (nizek lomni količnik) in vbočene leče iz flintskega stekla (visok lomni količnik)
► goriščna razdalja je odvisna od obeh leč:
► slabost akromatičnega objektiva je barvna napaka (goriščna razdalja ni enaka za vse valovne dolžine)
► objektiv brez vidne barvne napake se imenuje apokromatični: osnovni fokus je dosežen v treh točkah s pomočjo uporabe posebnih stekel ali tekočin z
nenavadnimi optičnimi lastnostni
► prednosti refraktorjev: ostra in kakovostna slika
► slabosti refraktorjev : visoka cena apokromatskih objektivov barvna napaka akromatskih objektivov premer objektiva je navzgor omejen na 1 meter
1/f = 1/f1 + 1/f2
shema refraktorja
prikaz barvne napake odvisnost barvne napake od valovne dolžine pri apokromatu
Reflektor
► teleskop, ki za objektiv uporablja vbočeno zrcalo► osnovni tipi:
Gregory (obe zrcali sta vbočeni) Newton (parabolično ali sferično primarno zrcalo, ravno sekundarno zrcalo) Cassegrain (parabolično primarno, hiperbolično sekundarno zrcalo) Ritchey-Chretien (obe zrcali hiperbolični, namenjen profesionalni rabi) Dall-Kirkham (eliptično primarno zrcalo in izbočeno sferično sekundarno zrcalo) Schiefspiegler (nagnjeno primarno zrcalo)
► prednosti reflektorjev: nizka cena ni barvne napake območje delovanje zajema večji razpon valovnih dolžin enostavna izdelava
► slabosti reflektorjev: optične napake proti robu vidnega polja (koma, ukrivljenost polja)
shema Newtonovega tipa
shema Nasmyth izvedbe Cassegrainovega tipa
shema Cassegrainovega tipa
Katadioptrični teleskop
► objektiv je kombinacija reflektorja in refraktorja
► osnovna tipa: Schmidt-Cassegrain (Schmidtova korekcijska leča za odpravo sferične
aberacije)
Maksutov-Cassegrain (močno ukrivljena korekcijska leča s sferičnima površinama, sekundarno zrcalo je kar aluminiziran del korekcijske leče)
► prednosti: ni izrazite barvne napake in kome
cenejši kot apokromatični teleskop
► slabosti: dražji od močno razširjenega Newtonovega tipa teleskopa
shema tipa Schmidt-Cassegrain
shema tipa Maksutov-Cassegrain
Zgodovinski mejniki► prvi teleskop, verjetno Lippershey (1608)
► uporaba teleskopa v astronomske namene, Galilei (1609)
► prvi uporabni zrcalni teleskop, Newton (okoli 1670)
► lečni teleskop brez barvne napake, Taylor (po letu 1890)?
► največji lečni teleskop na svetu (102 cm premera), observatorij Yerkes (1897)
► teleskop tipa Ritchey-Chretien (po letu 1910)
► teleskop tipa Schmidt-Cassegrain (prva polovica 20. st.)
► Haleov teleskop (508 cm premera) na gori Palomar (1948)
► Hubblov vesoljski teleskop (240 cm premera) (1990)
► Švedski sončni teleskop na otoku La Palma (premer 1 m) (z adaptivno optiko leta 2005)
► Zelo velik teleskop (VLT), štirje 8-metrski teleskopi na gori Paranal v Čilu (2006)
Okular
► večlečni element, ki dejansko navidezno poveča sliko
► nekateri najpogostejši tipi: Huygens (dve polkonveksni leči, izrazite optične napake) Kellner (trilečni, dokaj razširjen pri cenejših telekskopih) ortoskopski (štirilečni, odlična ostrina, a majhno vidno
polje) Erfle (petlečni, 60° veliko vidno polje, udoben za
opazovanje, a razmeroma izrazite optične napake) Plössl (vsaj štirilečni, veliko vidno polje, najbolj razširjen
tip) Nagler (več kot 80° široko zorno polje)
shema različnih tipov okularjev (slika je vzeta s strani: http://www.jb.man.ac.uk/public/viewtels.html)
Nastavitve
► altazimutna: možno premikanje po vodoravni in navpični osi enostavna in poceni
► nemška ekvatorialna: možno sledenje nebesnim objektom po eni osi večja teža zaradi protiuteži
► viličasta ekvatorialna možno sledenje nebesnim objektom po eni osi neprimerna za daljše cevi možni dve legi cevi pri opazovanju vsakega objekta (udobnost!)
► Dobsonova posebna izvedba altazimutne nastavitve najcenejša, običajno iz lesa
Dobsonova nastavitev (slika je vzeta s strani http://library.thinkquest.org/21008/data/sky/telescope_mounts.html)
Viličasta ekvatorialna nastavitev (slika je vzeta s strani http://members.aol.com/_ht_a/billferris/align4.html)
nemška viličasta nastavitev (slika je vzeta s strani www.singularsci.com)
Optične napake
► sferična aberacija: gorišče ni enako za robne in centralni snop
žarkov problem predvsem pri kratkogoriščnih
refraktorjih
► koma žarki, ki niso vzporedni z optično osjo
objektiva, nimajo skupnega gorišča (zvezde izgledajo kot kometi)
neodpravljiva Napaka paraboličnih zrcal
► kromatična aberacija (barvna napaka) goriščna razdalja je odvisna od valovne
dolžine vpadne svetlobe barvni haloji okoli svetlejših objektov
► astigmatizem goriščna razdalja je odvisna od ravnine,
objektiv ima obliko “čolna” (neostra slika v eni smeri, ostra v pravokotni smeri)
► popačenje polja: slika izgleda vbočena, izbočena, sodčasta,
…
pot žarkov pri sferični aberaciji
vidna posledica astigmatizma
Pomembna dejstva
► svetlobna moč je odvisna od premera objektiva
► mejna magnituda zvezd, ki jih še lahko vidimo, je odvisna predvsem od premera objektiva in svetlosti nebesnega ozadja
► Povečava je odvisna od goriščne razdalje objektiva (F) in okularja (f):
► Največja koristna povečava je odvisna od premera objektiva (uklon!) in atmosferskih pogojev (vidnost in vidljivost!)
povečava = F / f
Viri in literatura
► http://www.europa.com/~telscope/atsabstr.txt
► http://en.wikipedia.org/wiki/Telescope
► http://www2.arnes.si/~gljsentvid10/teleskopi.html
► http://www.jb.man.ac.uk/public/viewtels.html
Andromedina galaksija
►najsvetlejša galaksija severnega neba
►spiralna galaksija podobna Rimski cesti
►oddaljenost 2,9 milijona svetlobnih let
►dve spremljevalni galaksiji
Planetarna meglica M57
►ostanek odmrle zvezde, po velikosti podobne Soncu
►prvi opazil francoski astronom Darquier leta 1779
►v sredini zelo vroča zvezdica (površinska temperatura 100000 °C)
►oddaljena 1400 svetlobnih let
►navidezna velikosti podobna Jupitrovi, svetlost 8,8 m
Kroglasta kopica M13
►najsvetlejša kroglasta kopica severnega neba
►Odkril jo je Halley leta 1714
►milijon zvezd
►oddaljenost več kot 20000 svetlobnih let
►starost 10 milijard let