Ljubav

Dječji molitveni TV kanal je moja radost. Molitva pred ikonom "Neočekivana radost", kako se moliti

Obrazovni centar GOU br. 548 “Tsaritsyno”

Stepanova Olga Vladimirovna

Sažetak o astronomiji

Tema sažetka: “Načelo rada i svrha teleskopa”

Učitelj: Zakurdaeva S.Yu

1. Uvod

2. Povijest teleskopa

3. Vrste teleskopa. Osnovna namjena i princip rada teleskopa

4. Refraktorski teleskopi

5. Reflektorski teleskopi

6. Teleskopi sa zrcalnim lećama (katadioptrijski)

7. Radioteleskopi

8. Svemirski teleskop Hubble

9. Zaključak

10. Popis korištene literature

1. Uvod

Zvjezdano nebo je vrlo lijepo, privlači veliko zanimanje i pažnju. Dugo su ljudi pokušavali shvatiti što postoji izvan planete Zemlje. Želja za znanjem i istraživanjem nagnala je ljude da traže mogućnosti proučavanja svemira, pa je izumljen teleskop. Teleskop je jedan od glavnih instrumenata koji je pomogao i pomaže u proučavanju svemira, zvijezda i planeta. Vjerujem da je važno znati za ovaj uređaj, jer je svatko od nas barem jednom pogledao ili će sigurno jednom pogledati kroz teleskop. I sigurno ćete otkriti nešto neopisivo lijepo i novo.

Astronomija je jedna od najstarijih znanosti čiji počeci sežu u kameno doba (VI – III tisućljeće pr. Kr.). Astronomija proučava kretanje, strukturu, postanak i razvoj nebeskih tijela i njihovih sustava.

Čovjek je počeo proučavati Svemir iz onoga što je vidio na nebu. I stoljećima je astronomija ostala čisto optička znanost.

Ljudsko oko vrlo je napredan optički instrument koji je stvorila priroda. Sposoban je uhvatiti čak i pojedinačne kvante svjetlosti. Uz pomoć vida, osoba percipira više od 80% informacija o vanjskom svijetu. Akademik S. I. Vavilov došao je do zaključka da je ljudsko oko sposobno uhvatiti malene dijelove svjetlosti - samo desetak fotona. S druge strane, oko može izdržati izlaganje snažnim svjetlosnim strujama, na primjer, od Sunca, reflektora ili električnog luka. Osim toga, ljudsko oko je vrlo napredan širokokutni optički sustav s velikim vidnim kutom. Međutim, sa stajališta zahtjeva astronomskih promatranja, oko također ima vrlo značajne nedostatke. Glavni je taj što skuplja premalo svjetla. Stoga, gledajući u nebo golim okom, ne vidimo sve. Razlikujemo, primjerice, tek nešto više od dvije tisuće zvijezda, a njih ima milijarde i milijarde.

Stoga se u astronomiji dogodila prava revolucija kada je oku u pomoć priskočio teleskop. Teleskop je glavni instrument koji se koristi u astronomiji za promatranje nebeskih tijela, primanje i analizu zračenja koje dolazi od njih. Teleskopi se također koriste za proučavanje spektralnog zračenja, rendgenskih fotografija, ultraljubičastih fotografija nebeskih tijela itd. Riječ "teleskop" dolazi od dvije grčke riječi: tele - daleko i skopeo - gledam.

2. Povijest teleskopa

Teško je reći tko je prvi izumio teleskop. Poznato je da su i stari ljudi koristili povećala. Do nas je stigla i legenda da je navodno Julije Cezar, tijekom pohoda na Britaniju s obala Galije, kroz teleskop promatrao maglovitu britansku zemlju. Roger Bacon, jedan od najistaknutijih znanstvenika i mislilaca 13. stoljeća, izumio je kombinaciju leća uz pomoć kojih se udaljeni objekti gledaju blizu.

Je li to doista tako nije poznato. Neosporno je, međutim, da su na samom početku 17. stoljeća u Nizozemskoj, gotovo istovremeno, tri optičara objavila izum teleskopa - Liperschey, Meunus, Jansen. Do kraja 1608. proizvedeni su prvi teleskopi i glasine o tim novim optičkim instrumentima brzo su se proširile Europom.

Prvi teleskop izgradio je 1609. talijanski astronom Galileo Galilei.Galileo. Galileo je rođen 1564. godine u talijanskom gradu Pisi. Kao sin plemića, Galileo se školovao u samostanu, a 1595. godine postao je profesor matematike na Sveučilištu u Padovi, jednom od vodećih europskih sveučilišta tog vremena, smještenom u Mletačkoj Republici. Sveučilišna vlast dopustila mu je istraživanje, a njegova su otkrića o kretanju tijela postala široko priznata. Godine 1609. do njega je stigla informacija o izumu optičkog uređaja koji je omogućio promatranje udaljenih nebeskih tijela. Iza kratko vrijeme Galileo je izumio i napravio nekoliko vlastitih teleskopa. Teleskop je bio skromnih dimenzija (duljina cijevi 1245 mm, promjer leće 53 mm, okular 25 dioptrija), nesavršen optički dizajn i povećanje od 30x. Teleskopom je proučavao nebeska tijela, a broj zvijezda koje je promatrao bio je 10 puta veći od broja zvijezda koje se mogu vidjeti golim okom. Dana 7. siječnja 1610. Galileo je prvi put usmjerio teleskop koji je napravio prema nebu. Otkrio je da je površina Mjeseca gusto prekrivena kraterima, te otkrio 4 najveća Jupiterova satelita. Promatrana kroz teleskop, planeta Venera izgledala je nalik malom Mjesecu. Mijenjao je svoje faze, što je upućivalo na njegovu revoluciju oko Sunca. Na samom Suncu (postavljajući tamno staklo pred oči) znanstvenik je vidio crne mrlje, čime je pobio općeprihvaćeno učenje Aristotela o "nepovredivoj čistoći neba". Te su se pjege pomaknule u odnosu na rub Sunca, iz čega je ispravno zaključio da se Sunce okreće oko svoje osi. U tamnim noćima, kada je nebo bilo vedro, u vidnom polju Galilejevog teleskopa bile su vidljive mnoge zvijezde nedostupne golom oku. Galileova otkrića označila su početak teleskopske astronomije. Ali njegovi teleskopi, koji su konačno potvrdili novi kopernicijanski pogled na svijet, bili su vrlo nesavršeni.

teleskop Galileo

Slika 1. Galilejev teleskop

Leća A, okrenuta prema predmetu promatranja, naziva se objektiv, a leća B, u koju promatrač upire oko, naziva se okular. Ako je leća deblja u sredini nego na rubovima, naziva se konvergentna ili pozitivna, inače se naziva disperzna ili negativna. U Galilejevom teleskopu leća je bila ravno-konveksna leća, a okular ravno-konkavna leća.

Zamislimo najjednostavniju bikonveksnu leću čije sferne površine imaju istu zakrivljenost. Pravac koji povezuje središta tih površina naziva se optička os leće. Ako takvu leću pogode zrake koje teku paralelno s optičkom osi, one se lome u leći i skupljaju u točki na optičkoj osi koja se naziva žarište leće. Udaljenost od središta leće do njezina žarišta naziva se žarišna duljina. Što je veća zakrivljenost površina konvergentne leće, to je žarišna duljina kraća. U fokusu takve leće uvijek se dobiva prava slika predmeta.

Divergentne negativne leće ponašaju se drugačije. One raspršuju snop svjetlosti koji pada na njih paralelno s optičkom osi, a u fokusu takve leće ne skupljaju se same zrake, već njihovi produžeci. Dakle, divergentne leće imaju, kako se kaže, imaginarni fokus i daju virtualnu sliku. (slika 1) prikazuje putanju zraka u Galilejskom teleskopu. Budući da su nebeska tijela, praktično govoreći, “u beskonačnosti”, njihove slike se dobivaju u žarišnoj ravnini, tj. u ravnini koja prolazi kroz fokus F i okomita je na optičku os. Između žarišta i leće Galileo je postavio divergentnu leću, koja je dala virtualnu, izravnu i uvećanu sliku MN. Glavni nedostatak Galilejeva teleskopa bilo je vrlo malo vidno polje (tzv. kutni promjer kruga tijela vidljivog kroz teleskop). Zbog toga je usmjeriti teleskop na nebesko tijelo i promatrati ga vrlo teško. Iz istog razloga, Galilejevi teleskopi nisu korišteni u astronomiji nakon smrti njihovog tvorca.

Vrlo loša kvaliteta slike u prvim teleskopima natjerala je optičare da traže načine za rješavanje ovog problema. Ispostavilo se da povećanje žarišne duljine objektiva značajno poboljšava kvalitetu slike. Kao rezultat toga, u 17. stoljeću rođeni su teleskopi sa žarišnom duljinom od gotovo 100 metara (teleskop A. Ozua imao je duljinu od 98 metara). Teleskop nije imao cijev, leća se nalazila na stupu na udaljenosti od gotovo 100 metara od okulara, koji je promatrač držao u rukama (tzv. "zračni" teleskop). Bilo je vrlo nezgodno promatrati takvim teleskopom i Ozu nije napravio niti jedno otkriće. Međutim, Christiaan Huygens, promatrajući 64-metarskim "zračnim" teleskopom, otkrio je Saturnov prsten i Saturnov satelit Titan, a primijetio je i pruge na Jupiterovom disku. Drugi astronom tog vremena, Jean Cassini, koristeći zračne teleskope, otkrio je još četiri Saturnova satelita (Japet, Rea, Diona, Tetis), prazninu u Saturnovom prstenu (Cassinijeva praznina), "mora" i polarne kape na Marsu.

3. Vrste teleskopa. Osnovna namjena i princip rada teleskopa

Teleskopi, kao što znate, postoje u nekoliko vrsta. Među teleskopima za vizualno promatranje (optički) postoje 3 vrste:

1. Vatrostalni

Koristi se sustav leća. Zrake svjetlosti nebeskih tijela skupljaju se pomoću leće i lomom ulaze u okular teleskopa i daju uvećanu sliku svemirskog tijela.

2. Reflektori

Glavna komponenta takvog teleskopa je konkavno zrcalo. Koristi se za fokusiranje reflektiranih zraka.

3. Ogledalo-leća

Ova vrsta optičkog teleskopa koristi sustav zrcala i leća.

Optičke teleskope obično koriste astronomi amateri.

Znanstvenici koriste dodatne vrste teleskopa za svoja promatranja i analize. Radioteleskopi se koriste za primanje radio emisija. Primjerice, poznati program za traženje izvanzemaljske inteligencije nazvan HRMS, koji je uključivao istovremeno slušanje radiošuma neba na milijunima frekvencija. Voditelji ovog programa bili su NASA. Ovaj program započeo je 1992. Ali sada više ne provodi nikakve pretrage. U sklopu ovog programa vršena su promatranja pomoću 64-metarskog radioteleskopa Parax (Australija), Nacionalnog radioastronomskog opservatorija u Sjedinjenim Državama i 305-metarskog radioteleskopa Arecibo, ali nisu dala rezultate.

Teleskop ima tri glavne namjene:

Prikupiti zračenje nebeskih tijela na prijemni uređaj (oko, fotografska ploča, spektrograf i dr.);
Konstruirajte sliku objekta ili određenog područja neba u njegovoj žarišnoj ravnini;
Pomažu u razlikovanju objekata koji se nalaze na malim kutnim udaljenostima jedan od drugog i stoga se ne mogu razlikovati golim okom.

Načelo teleskopa nije povećavanje objekata, već prikupljanje svjetlosti. Što je veći njegov glavni element za prikupljanje svjetla - leća ili zrcalo, to skuplja više svjetla. Važno je da ukupna količina prikupljenog svjetla u konačnici određuje razinu detalja koji se vidi - bilo da se radi o udaljenom krajoliku ili Saturnovim prstenovima. Dok je povećanje ili snaga za teleskop važna, nije presudna za postizanje razine detalja.

4. Refraktorski teleskopi

Refraktorski teleskopi ili refraktori koriste veliku leću objektiva kao glavni element za prikupljanje svjetla. Svi modeli refraktora uključuju akromatske (dvoelementne) leće objektiva - čime se smanjuje ili gotovo eliminira lažna boja koja utječe na rezultirajuću sliku kada svjetlost prolazi kroz leću. Brojni su izazovi uključeni u izradu i ugradnju velikih staklenih leća; Osim toga, debele leće apsorbiraju previše svjetla. Najveći refraktor na svijetu, s lećom objektiva promjera 101 cm, pripada Zvjezdarnici Yerkes.

Pri izradi refraktora dvije su okolnosti presudile uspjehu: visoka kvaliteta optičkog stakla i umijeće njegova poliranja. Na Galilejevu inicijativu, mnogi su se astronomi sami bavili proizvodnjom leća. Pierre Guinan, znanstvenik XVIII, odlučio je naučiti kako napraviti refraktore. Godine 1799. Guinan je uspio izliti nekoliko izvrsnih diskova promjera 10 do 15 cm - nezapamćen uspjeh u to vrijeme. Godine 1814. Guinan je izumio genijalnu metodu za uništavanje prugaste strukture u staklenim sirovinama: lijevane sirovine su piljene i, nakon uklanjanja nedostataka, ponovno lemljene. Time se otvara put stvaranju velikih leća. Konačno, Guinan je uspio izliti disk promjera 18 inča (45 cm). Bio je to posljednji uspjeh Pierrea Guinana. Na daljnjem razvoju refraktora radio je poznati američki optičar Alvan Clark. Leće su proizvedene u američkom Cambridgeu, a njihova optička kvaliteta ispitana je na umjetnoj zvijezdi u tunelu dugom 70 metara. Već 1853. Alvan Clark postigao je značajan uspjeh: korištenjem refraktora koje je proizveo, bilo je moguće promatrati niz prethodno nepoznatih dvostrukih zvijezda.

Godine 1878. Zvjezdarnica Pulkovo obratila se Clarkovoj tvrtki s narudžbom za proizvodnju refraktora od 30 inča, najvećeg na svijetu. Ruska vlada izdvojila je 300.000 rubalja za proizvodnju ovog teleskopa. Narudžba je bila gotova za godinu i pol, a leću je izradio sam Alvan Clark od stakla pariške tvrtke Feil, a mehanički dio teleskopa izradila je njemačka tvrtka Repsald.

Novi refraktor Pulkovo pokazao se izvrsnim, jednim od najboljih refraktora na svijetu. Ali već 1888. godine, Lick Observatory, opremljen 36-inčnim refraktorom Alvana Clarka, započeo je s radom na Mount Hamiltonu u Kaliforniji. Izvrsni atmosferski uvjeti ovdje su spojeni s izvrsnim kvalitetama instrumenta.

Clarkeovi refraktori igrali su veliku ulogu u astronomiji. Obogatili su planetarnu i zvjezdanu astronomiju otkrićima od iznimne važnosti. Uspješan rad na ovim teleskopima traje do danas.

Slika 2. Refraktorski teleskop

Slika 3. Refraktorski teleskop

5. Reflektorski teleskopi

Svi veliki astronomski teleskopi su reflektori. Reflektirajući teleskopi također su popularni među hobistima jer nisu tako skupi kao refraktori. To su reflektirajući teleskopi i koriste konkavno primarno zrcalo za prikupljanje svjetlosti i formiranje slike. U reflektorima Newtonovog tipa, malo ravno sekundarno zrcalo reflektira svjetlost na stijenku glavne cijevi.

Glavna prednost reflektora je odsutnost kromatskih aberacija u ogledalima. Kromatska aberacija je izobličenje slike zbog činjenice da se svjetlosne zrake različitih valnih duljina skupljaju nakon prolaska kroz leću na različitim udaljenostima od nje; Kao rezultat toga, slika je mutna, a njezini rubovi obojeni. Izrada ogledala lakša je od brušenja ogromnih leća leća, a to je također predodredilo uspjeh reflektora. Zbog nepostojanja kromatskih aberacija, reflektori se mogu napraviti jako svijetlim (do 1:3), što je za refraktore potpuno nezamislivo. Reflektori su puno jeftiniji za proizvodnju od refraktora jednakog promjera.

Naravno, zrcalni teleskopi imaju i nedostataka. Cijevi su im otvorene, a strujanje zraka unutar cijevi stvara nepravilnosti koje kvare sliku. Reflektivne površine ogledala relativno brzo blijede i potrebno ih je obnoviti. Za izvrsne slike potreban je gotovo savršen oblik zrcala, što je teško postići jer se oblik zrcala neznatno mijenja tijekom rada zbog mehaničkih naprezanja i kolebanja temperature. Pa ipak, pokazalo se da su reflektori vrsta teleskopa koja najviše obećava.

Godine 1663. Gregory je napravio dizajn za reflektirajući teleskop. Gregory je prvi predložio korištenje zrcala umjesto leće u teleskopu.

Godine 1664. Robert Hooke napravio je reflektor prema Gregoryjevom dizajnu, ali je kvaliteta teleskopa bila daleko od željenog. Tek je 1668. Isaac Newton konstruirao prvi funkcionalni reflektor. Ovaj maleni teleskop bio je manji čak i od Galilejeve cijevi. Glavno konkavno sferno zrcalo od polirane zrcalne bronce imalo je promjer svega 2,5 cm, a žarišna duljina 6,5 cm. Zrake s glavnog zrcala reflektirale su se malim plosnatim zrcalom u bočni okular koji je bio ravno-konveksan. leće. U početku je Newtonov reflektor povećavao 41 put, no nakon što je promijenio okular i smanjio povećanje na 25 puta, znanstvenik je otkrio da nebeska tijela izgledaju svjetlije i da su prikladnija za promatranje.

Godine 1671. Newton je izgradio drugi reflektor, nešto veći od prvog (promjer glavnog zrcala bio je 3,4 cm sa žarišnom duljinom od 16 cm). Newtonov sustav pokazao se vrlo prikladnim i uspješno se koristi do danas.

Slika 4. Reflektirajući teleskop

Slika 5. Reflektirajući teleskop (Newtonov sustav)

6. Teleskopi sa zrcalnim lećama (katadioptrijski)

Želja da se minimiziraju sve moguće aberacije reflektorskih i refraktorskih teleskopa dovela je do stvaranja kombiniranih zrcalno-lećnih teleskopa. Zrcalno-lećni (katadioptrični) teleskopi koriste i leće i zrcala, zbog čega njihov optički dizajn omogućuje izvrsnu kvalitetu slike visoke rezolucije, unatoč činjenici da se cijeli dizajn sastoji od vrlo kratkih, prijenosnih optičkih cijevi.

Kod ovih instrumenata funkcije zrcala i leća su odvojene tako da zrcala formiraju sliku, a leće ispravljaju aberacije zrcala. Prvi teleskop ove vrste stvorio je optičar B. Schmidt, koji je živio u Njemačkoj 1930. godine. U Schmidtovom teleskopu glavno zrcalo ima sferičnu reflektirajuću površinu, što znači da su eliminirane poteškoće povezane s parabolizirajućim zrcalima. Naravno, sferno zrcalo velikog promjera ima vrlo uočljive aberacije, prvenstveno sferne. Sferna aberacija je izobličenje u optičkim sustavima zbog činjenice da se svjetlosne zrake iz točkastog izvora smještenog na optičkoj osi ne skupljaju u jednoj točki sa zrakama koje prolaze kroz dijelove sustava udaljene od osi. Kako bi smanjio te aberacije, Schmidt je postavio tanku staklenu korekcijsku leću u središte zakrivljenosti glavnog zrcala. Na oko se čini kao obično ravno staklo, ali zapravo je njegova površina vrlo složena (iako odstupanja od ravnine ne prelaze nekoliko stotinki mm). Dizajniran je za ispravljanje sferne aberacije, kome i astigmatizma primarnog zrcala. U tom slučaju dolazi do svojevrsne međusobne kompenzacije aberacija zrcala i leće. Iako manje aberacije ostaju neispravljene u Schmidtovom sustavu, teleskopi ovog tipa zasluženo se smatraju najboljima za fotografiranje nebeskih tijela. Glavni problem sa Schmidtovim teleskopom je što je zbog složenog oblika korekcijske ploče njena izrada prepuna ogromnih poteškoća. Stoga je stvaranje velikih Schmidtovih kamera rijedak događaj u astronomskoj tehnologiji.

Godine 1941. poznati sovjetski optičar D. D. Maksutov izumio je novi tip teleskop sa zrcalnim lećama, bez glavnog nedostatka Schmidtovih kamera. U sustavu Maksutov, kao iu sustavu Schmidt, glavno zrcalo ima sfernu konkavnu površinu. Međutim, umjesto složene korekcijske leće, Maksutov je koristio sferni meniskus - slabu divergentnu konveksno-konkavnu leću, čija sferna aberacija u potpunosti kompenzira sferičnu aberaciju glavnog zrcala. A budući da je menisk blago zakrivljen i malo se razlikuje od planparalelne ploče, ne stvara gotovo nikakvu kromatsku aberaciju. U sustavu Maksutov sve površine zrcala i meniskusa su sferne, što uvelike olakšava njihovu izradu.

Slika 5. Teleskop zrcalna leća

7. Radioteleskopi

Radio emisije iz svemira dopiru do Zemljine površine bez značajne apsorpcije. Najveći astronomski instrumenti — radioteleskopi — izgrađeni su da ga prime. Radioteleskop je astronomski instrument namijenjen proučavanju nebeskih tijela u području radiovalova. Princip rada radioteleskopa temelji se na primanju i obradi radio valova i valova u drugim područjima elektromagnetskog spektra iz različitih izvora zračenja. Takvi izvori su: Sunce, planeti, zvijezde, galaksije, kvazari i druga tijela svemira, kao i plinovi. Metalne zrcalne antene, koje dosežu promjer od nekoliko desetaka metara, reflektiraju radio valove i skupljaju ih poput optičkog reflektirajućeg teleskopa. Za registraciju radio emisija koriste se osjetljivi radio prijamnici.

Spajanjem pojedinačnih teleskopa značajno je povećana njihova rezolucija. Radiointerferometri su puno "vidniji" od konvencionalnih radio-teleskopa, budući da reagiraju na vrlo male kutne pomake zvijezde, što znači da omogućuju proučavanje objekata malih kutnih dimenzija. Ponekad se radio interferometri sastoje ne od dva, već od nekoliko radio teleskopa.

8. Svemirski teleskop Hubble

Lansiranjem svemirskog teleskopa Hubble (HST) u orbitu, astronomija je napravila veliki korak naprijed. Budući da se nalazi izvan Zemljine atmosfere, HST može snimati objekte i pojave koje instrumenti na Zemlji ne mogu snimiti. Slike objekata promatranih zemaljskim teleskopima izgledaju mutno zbog atmosferske refrakcije kao i difrakcije u zrcalu leće. Teleskop Hubble omogućuje detaljnija promatranja. Projekt HST razvila je NASA uz sudjelovanje Europske svemirske agencije (ESA). Ovaj reflektirajući teleskop, promjera 2,4 m (94,5 inča), lansiran je u nisku (610 kilometara) orbitu pomoću američkog Space Shuttlea (SPACE SHUTTLE).Projekt uključuje periodično održavanje i zamjenu opreme na teleskopu. Projektirani životni vijek teleskopa je 15 ili više godina.

Koristeći svemirski teleskop Hubble, astronomi su uspjeli točnije izmjeriti udaljenosti do zvijezda i galaksija, razjašnjavajući odnos između prosječne apsolutne magnitude cefeida i razdoblja promjene njihovog sjaja. Ta je veza zatim korištena za točnije određivanje udaljenosti do drugih galaksija kroz promatranje pojedinačnih cefeida u tim galaksijama. Cefeide su pulsirajuće promjenjive zvijezde, čiji sjaj glatko varira unutar određenih granica tijekom stalnog razdoblja u rasponu od 1 do 50 dana. Veliko iznenađenje za astronome koji koriste teleskop Hubble bilo je otkriće klastera galaksija u smjerovima za koje se prije mislilo da su prazan prostor.

9. Zaključak

Naš svijet se vrlo brzo mijenja. Ima napretka na polju studija i znanosti. Svaki novi izum je početak za kasnija proučavanja bilo kojeg područja i stvaranje nečeg novog ili poboljšanog. Tako je i u astronomiji - stvaranjem teleskopa otkriveno je puno novih stvari, a sve je počelo stvaranjem jednostavnog, s gledišta našeg vremena, Galilejevog teleskopa. Danas je čovječanstvo čak uspjelo ponijeti teleskop u svemir. Je li Galileo mogao razmišljati o tome kada je stvarao svoj teleskop?

Kao rezultat toga, teleskop ima tri glavne svrhe: prikuplja zračenje nebeskih tijela do prijemnog uređaja; konstruira sliku objekta ili određenog područja neba u njegovoj žarišnoj ravnini; pomaže u razlikovanju objekata koji se nalaze na malim kutnim udaljenostima jedan od drugog i stoga se ne mogu razlikovati golim okom.

Danas je nemoguće zamisliti proučavanje astronomije bez teleskopa.

Popis korištene literature

B.A.Vorontsov-Veljaminov, E.K.Strout, Astronomija 11. razred; 2002. godine
V. N. Komarov, Fascinantna astronomija, 2002
Jim Breithot, 101 ključna ideja: Astronomija; M., 2002. (monografija).
http://mvaproc.narod.ru
http://infra.sai.msu.ru
http://www.astrolab.ru
http://referat.ru; Sažetak Jurija Kruglova o fizici na tu temu

“Dizajn, svrha, princip rada, vrste i povijest teleskopa.”

8. http://referat.wwww4.com; sažetak Vitalija Fomina na temu „Princip

rad i namjena teleskopa."

Obrazovni centar GOU br. 548 “Tsaritsyno” Stepanova Olga Vladimirovna Sažetak o astronomiji Tema sažetka: “Načelo rada i svrha teleskopa” Nastavnik: Zakurdaeva S.Yu Ludza 2007.

Trenutno na policama trgovina možete pronaći razne teleskope. Moderni proizvođači brinu o svojim kupcima i pokušavaju poboljšati svaki model, postupno uklanjajući nedostatke svakog od njih.

Općenito, takvi uređaji su još uvijek raspoređeni prema jednoj sličnoj shemi. Kakav je opći dizajn teleskopa? Više o ovome kasnije.

Cijev

Glavni dio instrumenta je cijev. U nju se stavlja leća u koju zatim padaju zrake svjetlosti. Leće dolaze u različitim vrstama. To su reflektori, katadioptrijske leće i refraktori. Svaka vrsta ima svoje prednosti i nedostatke, koje korisnici proučavaju prije kupnje i na temelju njih donose izbor.

Glavne komponente svakog teleskopa: cijev i okular

Osim cijevi, instrument ima i tražilo. Možemo reći da se radi o minijaturnom teleskopu koji je spojen na glavnu cijev. U ovom slučaju se uočava povećanje od 6-10 puta. Ovaj dio uređaja je neophodan za preliminarno ciljanje objekta promatranja.

Okular

Drugi važan dio svakog teleskopa je okular. Kroz ovaj zamjenjivi dio instrumenta korisnik provodi promatranje. Što je ovaj dio kraći, to može biti veće povećanje, ali manji kut gledanja. Zbog toga je najbolje uz uređaj kupiti više različitih okulara. Na primjer, s konstantnim i promjenjivim fokusom.

Montaža, filteri i ostali dijelovi

Montaža također dolazi u nekoliko vrsta. U pravilu, teleskop je postavljen na tronožac, koji ima dvije rotacijske osi. A tu su i dodatni "prilozi" za teleskop koje vrijedi spomenuti. Prije svega, to su svjetlosni filtri. Potrebni su astronomima za razne svrhe. Ali za početnike ih nije potrebno kupiti.

Istina, ako se korisnik planira diviti mjesecu, tada će biti potreban poseban lunarni filtar koji će zaštititi oči od presvijetle slike. Postoje i posebni filteri koji mogu eliminirati uznemirujuću svjetlost gradskih svjetala, ali su prilično skupi. Za promatranje predmeta u ispravnom položaju korisna su i dijagonalna zrcala koja, ovisno o vrsti, mogu skrenuti zrake za 45 ili 90 stupnjeva.

Teleskop je jedinstveni optički instrument namijenjen za promatranje nebeskih tijela. Korištenje instrumenata omogućuje nam ispitivanje različitih objekata, ne samo onih koji se nalaze blizu nas, već i onih koji se nalaze tisućama svjetlosnih godina od našeg planeta. Dakle, što je teleskop i tko ga je izumio?

Prvi izumitelj

Teleskopski uređaji pojavili su se u sedamnaestom stoljeću. Međutim, do danas se raspravlja o tome tko je prvi izumio teleskop - Galileo ili Lippershei. Ovi sporovi povezani su s činjenicom da su oba znanstvenika približno u isto vrijeme razvijala optičke uređaje.

Godine 1608. Lippershey je razvio naočale za plemstvo kako bi im omogućio da izbliza vide udaljene predmete. U to su vrijeme vođeni vojni pregovori. Vojska je brzo shvatila prednosti razvoja i predložila da Lippershey ne dodjeljuje autorska prava na uređaj, već da ga modificira tako da se može gledati s oba oka. Znanstvenik se složio.

Novi razvoj znanstvenika nije se mogao držati u tajnosti: informacije o tome objavljene su u lokalnim tiskanim medijima. Novinari tog vremena napravu su nazvali spektilom. Koristio je dvije leće koje su omogućavale povećanje predmeta i predmeta. Od 1609. u Parizu su se u punom jeku prodavale trube s trostrukim povećanjem. Od ove godine iz povijesti nestaju sve informacije o Lippersheyu, a pojavljuju se informacije o drugom znanstveniku i njegovim novim otkrićima.

Otprilike istih godina talijanski Galileo bavio se brušenjem leća. Godine 1609. predstavio je društvu novi razvoj - teleskop s trostrukim povećanjem. Teleskop Galileo imao je veću kvalitetu slike od teleskopa Lippershey. Bila je to zamisao talijanskog znanstvenika koja je dobila naziv "teleskop".

U sedamnaestom stoljeću teleskope su izradili nizozemski znanstvenici, ali su imali lošu kvalitetu slike. I samo je Galileo uspio razviti tehniku brušenja leća koja je omogućila jasno povećanje predmeta. Uspio je postići povećanje od dvadeset puta, što je bio pravi proboj u znanosti tih dana. Na temelju toga nemoguće je reći tko je izumio teleskop: ako je prema službenoj verziji, onda je Galileo bio taj koji je svijetu predstavio uređaj koji je nazvao teleskop, a ako pogledate verziju razvoja teleskopa optički uređaj za povećanje predmeta, tada je prvi bio Lippershey.

Prva opažanja neba

Nakon pojave prvog teleskopa došlo se do jedinstvenih otkrića. Galileo je koristio svoj razvoj za praćenje nebeskih tijela. Prvi je ugledao i skicirao mjesečeve kratere, pjege na Suncu, a ispitivao je i zvijezde Mliječnog puta i Jupiterove satelite. Galilejev teleskop omogućio je uočavanje Saturnovih prstenova. Za vašu informaciju, na svijetu još uvijek postoji teleskop koji radi na istom principu kao Galileov uređaj. Nalazi se u Zvjezdarnici York. Uređaj ima promjer od 102 centimetra i redovito služi znanstvenicima za praćenje nebeskih tijela.

Moderni teleskopi

Tijekom stoljeća znanstvenici su stalno mijenjali dizajn teleskopa, razvijali nove modele i poboljšavali faktor povećanja. Kao rezultat toga, bilo je moguće stvoriti male i velike teleskope s različitim namjenama.

Mali se obično koriste za kućna promatranja svemirski objekti, kao i za promatranje obližnjih kozmičkih tijela. Veliki uređaji omogućuju pregled i fotografiranje nebeskih tijela smještenih na tisuće svjetlosnih godina od zemlje.

Vrste teleskopa

Postoji nekoliko vrsta teleskopa:

Zrcalno.
Leće.
Katadioptrijski.

Galilejevi refraktori se smatraju refraktorima leća. U uređaje za ogledala spadaju refleksni uređaji. Što je katadioptrijski teleskop? Ovo je jedinstveni moderni razvoj koji kombinira leću i zrcalni uređaj.

Objektivni teleskopi

Teleskopi igraju važnu ulogu u astronomiji: omogućuju vam da vidite komete, planete, zvijezde i druge svemirske objekte. Jedan od prvih razvoja bili su uređaji s lećama.

Svaki teleskop ima leću. Ovo je glavni dio svakog uređaja. On lomi svjetlosne zrake i skuplja ih u točki koja se naziva fokus. U njemu se gradi slika predmeta. Za gledanje slike koristite okular.

Objektiv je postavljen tako da se okular i fokus podudaraju. Moderni modeli koriste pomične okulare za praktično promatranje kroz teleskop. Oni pomažu u podešavanju oštrine slike.

Svi teleskopi imaju aberaciju - distorziju predmetnog objekta. Teleskopi s lećama imaju nekoliko izobličenja: kromatsko (crvene i plave zrake su iskrivljene) i sferno odstupanje.

Modeli ogledala

Zrcalni teleskopi nazivaju se reflektori. Na njima je instaliran sferno ogledalo, koji skuplja svjetlosni snop i reflektira ga pomoću zrcala na okular. Nije tipično za modele ogledala kromatska aberacija, jer se svjetlost ne lomi. Međutim, zrcalni instrumenti pokazuju sferičnu aberaciju, koja ograničava vidno polje teleskopa.

Grafički teleskopi koriste složene strukture, zrcala složenih površina koje se razlikuju od sfernih.

Unatoč složenosti dizajna, modele zrcala lakše je razviti od analognih leća. Stoga je ova vrsta češća. Najveći promjer teleskopa zrcalnog tipa je veći od sedamnaest metara. U Rusiji najveći uređaj ima promjer od šest metara. Dugi niz godina smatran je najvećim na svijetu.

Karakteristike teleskopa

Mnogi ljudi kupuju optičke uređaje za promatranje svemirskih tijela. Prilikom odabira uređaja važno je znati ne samo što je teleskop, već i koje karakteristike ima.

Povećati. Žarišna duljina okulara i objekta faktor je povećanja teleskopa. Ako žarišna duljina objektiva dva metra, a okular ima pet centimetara, onda će takav uređaj imati povećanje od četrdeset puta. Ako se okular zamijeni, povećanje će biti drugačije.
Dopuštenje. Kao što znate, svjetlost karakterizira lom i difrakcija. Idealno, svaka slika zvijezde izgleda kao disk s nekoliko koncentričnih prstenova koji se nazivaju difrakcijski prstenovi. Veličine diskova ograničene su samo mogućnostima teleskopa.

Teleskopi bez očiju

Što je teleskop bez oka, čemu služi? Kao što znate, oči svake osobe drugačije percipiraju slike. Jedno oko može vidjeti više, a drugo manje. Kako bi znanstvenici mogli vidjeti sve što trebaju vidjeti, koriste se teleskopima bez očiju. Ovi uređaji prenose sliku na ekrane monitora, kroz koje svi vide sliku točno onakvu kakva jest, bez izobličenja. Za male teleskope za tu su namjenu razvijene kamere koje se spajaju na uređaje i fotografiraju nebo.

Najsuvremenije metode promatranja prostora su korištenje CCD kamera. To su posebni mikrosklopovi osjetljivi na svjetlost koji prikupljaju informacije iz teleskopa i prenose ih na računalo. Podaci dobiveni od njih toliko su jasni da je nemoguće zamisliti koji bi drugi uređaji mogli dobiti takve informacije. Uostalom, ljudsko oko ne može razlikovati sve nijanse s tako visokom jasnoćom kao što to čine moderni fotoaparati.

Za mjerenje udaljenosti između zvijezda i drugih objekata koriste se posebni instrumenti - spektrografi. Povezani su s teleskopima.

Moderni astronomski teleskop nije jedan uređaj, već nekoliko odjednom. Primljeni podaci s nekoliko uređaja obrađuju se i prikazuju na monitorima u obliku slike. Štoviše, nakon obrade znanstvenici dobivaju slike vrlo visoke razlučivosti. Nemoguće je vidjeti tako jasne slike svemira svojim očima kroz teleskop.

Radioteleskopi

Astronomi koriste ogromne radioteleskope za svoja znanstvena istraživanja. Najčešće izgledaju poput ogromnih metalnih zdjela paraboličnog oblika. Antene prikupljaju primljeni signal i obrađuju dobivene informacije u slike. Radioteleskopi mogu primati signale samo jedne valne duljine.

Infracrveni modeli

Upečatljiv primjer infracrvenog teleskopa je aparat Hubble, iako može biti i optički. Na mnogo načina, dizajn infracrvenih teleskopa sličan je dizajnu modela optičkih zrcala. Toplinske zrake se odbijaju od konvencionalne teleskopske leće i fokusiraju u jednoj točki gdje se nalazi uređaj za mjerenje topline. Dobivene toplinske zrake prolaze kroz toplinske filtere. Tek nakon toga slijedi fotografiranje.

Ultraljubičasti teleskopi

Prilikom fotografiranja film se može izložiti ultraljubičastim zrakama. U nekim dijelovima ultraljubičastog raspona moguće je primati slike bez obrade ili ekspozicije. A u nekim slučajevima potrebno je da svjetlosne zrake prolaze kroz posebnu strukturu - filter. Njihova uporaba pomaže u isticanju zračenja određenih područja.

Ima i drugih vrste teleskopa, od kojih svaki ima svoju svrhu i posebne karakteristike. To su modeli kao što su rendgenski i gama teleskopi. Prema namjeni, svi postojeći modeli mogu se podijeliti na amaterske i profesionalne. A ovo nije cijela klasifikacija uređaja za praćenje nebeskih tijela.