Дитяча молитва телеканал радість моя. Молитва перед іконою «Ненавмисна радість», як молиться

ГОУ Центр освіти №548 «Царицине»

Степанова Ольга Володимирівна

Реферат з астрономії

Тема реферату: «Принцип роботи та призначення телескопа»

Вчитель: Закурдаєва С.Ю

1. Введення

2. Історія телескопа

3. Види телескопів. Основні призначення та принцип роботи телескопа

4. Рефракторні телескопи

5. Рефлекторні телескопи

6. Дзеркально-лінзові телескопи (катадіоптричні)

7. Радіотелескопи

8. Космічний телескоп "Хаббл"

9. Висновок

10. Список використаної літератури

1. Введення

Зоряне небо дуже гарне, воно привертає до себе велику цікавість та увагу. З давніх-давен люди намагалися пізнати, що є поза планетою Земля. Бажання пізнати та вивчити рухало людей до пошуку можливостей вивчення космосу, тому було винайдено телескоп. Телескоп – один із головних приладів, який допомагав і допомагає вивчати космос, зірки, планети. Я вважаю, що важливо знати про цей прилад, тому що кожен з нас хоч раз дивився або обов'язково колись подивиться в телескоп. І обов'язково відкриє для себе щось неймовірно красиве і нове.

Астрономія є однією з найдавніших наук, витоки якої відносяться до кам'яного віку (VI – III тисячоліття до н.е.). Астрономія вивчає рух, будову, походження та розвиток небесних тіл та їх систем.

Людина почала вивчати Всесвіт з того, що бачила в небі. І протягом багатьох століть астрономія залишалася суто оптичною наукою.

Людське око – дуже досконалий оптичний прилад, створений природою. Він здатний уловлювати навіть окремі кванти світла. З допомогою зору людина сприймає понад 80% інформації про світ. Академік С.І.Вавілов дійшов висновку, що око людини здатне вловлювати нікчемні порції світла - всього близько десятка фотонів. З іншого боку, око може витримувати вплив потужних світлових потоків, наприклад від Сонця, прожектора або електричної дуги. Крім того, людське око є дуже досконалою ширококутною оптичною системою з великим кутом зору. Тим не менш, в ока з точки зору вимог астрономічних спостережень є й суттєві недоліки. Головний з них полягає в тому, що він збирає надто мало світла. Тому, дивлячись на небо неозброєним оком, бачимо далеко ще не все. Ми розрізняємо, наприклад, трохи більше двох тисяч зірок, тоді як їх там мільярди мільярдів.

Тому в астрономії відбулася справжня революція, коли на допомогу очеві прийшов телескоп. Телескоп – це основний прилад, який використовується в астрономії для спостереження небесних тіл, прийому та аналізу випромінювання, що походить від них. Також за допомогою телескопів роблять дослідження спектральних випромінювань, рентгенівські фотографії, фотографії небесних об'єктів в ультрофіалеті та ін. Слово «телескоп» походить від двох грецьких слів: tele – далеко і skopeo – дивлюся.

2. Історія телескопа

Важко сказати, хто перший винайшов телескоп. Відомо, що ще древні використовували збільшувальне скло. Дійшла до нас і легенда про те, що Юлій Цезар нібито під час набігу на Британію з берегів Галлії розглядав у підзорну трубу туманну британську землю. Роджер Бекон, один із найбільш чудових вчених і мислителів XIII століття, він винайшов таку комбінацію лінз, за допомогою якої віддалені предмети при розгляді їх здаються близькими.

Чи це так було насправді – невідомо. Безперечно, однак, що на початку XVII століття в Голландії майже одночасно про винахід підзорної труби заявили три оптики - Ліперсчей, Меунус, Янсен. До кінця 1608 року перші підзорні труби були виготовлені і чутки про ці нові оптичні інструменти швидко поширилися по Європі.

Перший телескоп був побудований в 1609 італійським астрономом Галілео. Галілей народився 1564 року в італійському місті Піза. Як син дворянина Галілей здобув освіту при монастирі і в 1595 став професором математики в Падуанському університеті, одному з провідних європейських університетів того часу, розташованому на території Венеціанської республіки. Керівництво університету дозволяло займатися дослідженнями, і його відкриття рух тіл завоювали широке визнання. В 1609 до нього дійшли відомості про винахід оптичного пристрою, що дозволяв спостерігати віддалені небесні об'єкти. За короткий часГалілей винайшов і спорудив кілька своїх телескопів. Телескоп мав скромні розміри (довжина труби 1245 мм, діаметр об'єктива 53 мм, окуляр 25 діоптрій), недосконалу оптичну схему та 30-кратне збільшення. Він користувався телескопами для вивчення небесних тіл, а кількість зірок, що спостерігалися, в 10 разів перевищувала кількість зірок, яку можна бачити неозброєним оком. 7 січня 1610 року Галілей вперше направив побудований ним телескоп на небо. Він виявив, що поверхня Місяця густо вкрита кратерами, і відкрив 4 найбільші супутники Юпітера. При спостереженні в телескоп планета Венера виявилася схожою на маленький Місяць. Вона змінювала свої фази, що свідчило про її навернення навколо Сонця. На Сонці (помістивши перед очима темне скло) вчений побачив чорні плями, спростувавши тим самим загальноприйняте вчення Аристотеля про «недоторканну чистоту небес». Ці плями зміщувалися стосовно краю Сонця, з чого зробив правильний висновок про обертання Сонця навколо осі. У темні ночі, коли небо було чистим, у полі зору телескопа Галілея було видно безліч зірок, недоступних неозброєному оку. Відкриття Галілея започаткували телескопічну астрономію. Але його телескопи, які затвердили остаточно новий коперницький світогляд, були дуже досконалі.

Телескоп Галілея

Малюнок 1. Телескоп Галілея

Лінза А, звернена до об'єкта спостереження, називається Об'єктивом, а лінза В, до якої прикладає своє око спостерігач Окуляр. Якщо лінза товстіша посередині, ніж на краях, вона називається Збираючою або Позитивною, в іншому випадку - Розсіювальною або Негативною. У телескопі Галілея служила об'єктивом плоско - опукла лінза, а окуляром - плоско - увігнута.

Уявімо найпростішу двоопуклу лінзу, сферичні поверхні якої мають однакову кривизну. Пряма, що з'єднує центри цих поверхонь, називається оптичною віссю лінзи. Якщо на таку лінзу потрапляють промені, що йдуть паралельно до оптичної осі, вони, переломлюючись у лінзі, збираються в точці оптичної осі, яка називається Фокусом лінзи. Відстань від центру лінзи до її фокусу називають фокусною відстанню. Чим більша кривизна поверхонь збираючої лінзи, тим менша фокусна відстань. У фокусі такої лінзи завжди виходить дійсне зображення предмета.

Інакше поводяться розсіювальні, негативні лінзи. Пучок світла, що потрапляє на них паралельно оптичній осі, вони розсіюють і у фокусі такої лінзи сходяться не самі промені, а їх продовження. Тому лінзи, що розсіюють, мають, як кажуть, уявний фокус і дають уявне зображення. На (рис. 1) показано перебіг променів у галілеївському телескопі. Оскільки небесні світила, фактично кажучи, перебувають «у нескінченності», зображення їх виходять у фокальної площині, тобто. у площині, що проходить через фокус F та перпендикулярної оптичної осі. Між фокусом і об'єктивом Галілей помістив лінзу, що розсіює, яка давала уявне, пряме і збільшене зображення MN. Головним недоліком галілеївського телескопа було дуже мале поле зору (так називають кутовий діаметр гуртка тіла, видимого в телескоп). Через це наводити телескоп на небесне світило та спостерігати його дуже важко. З тієї ж причини галілеївські телескопи після смерті їхнього творця в астрономії не вживалися.

Дуже погана якість зображення у перших телескопах змусило оптиків шукати шляхи вирішення цієї проблеми. Виявилося, що збільшення фокусної відстані об'єктива значно покращує якість зображення. Внаслідок цього у XVII столітті на світ з'явилися телескопи з фокусною відстанню майже 100 метрів (телескоп А.Озу мав довжину 98 метрів). Телескоп при цьому не мав труби, об'єктив розташовувався на стовпі на відстані майже 100 метрів від окуляра, який спостерігач тримав у руках (так званий "повітряний" телескоп). Спостерігати з таким телескопом було дуже незручно, і Озу не зробив жодного відкриття. Проте, Християн Гюйгенс, спостерігаючи з 64-метровим "повітряним" телескопом, відкрив кільце Сатурна і супутник Сатурна - Титан, а також помітив смуги на диску Юпітера. Інший астроном того часу, Жан Кассіні за допомогою повітряних телескопів відкрив ще чотири супутники Сатурна (Япет, Рея, Діона, Тефія), щілина в кільці Сатурна (щілина Кассіні), "моря" та полярні шапки на Марсі.

3. Види телескопів. Основні призначення та принцип роботи телескопа

Телескопи, як відомо, бувають кількох видів. Серед телескопів для візуального спостереження (оптичні) виділяють 3 типи:

1. Рефракторні

Використовується система лінз. Промені світла від небесних об'єктів збираються за допомогою лінзи і заломлення потрапляє в окуляр телескопа і дає збільшене зображення космічного об'єкта.

2. Рефлектори

Основним компонентом такого телескопа є увігнуте дзеркало. Воно використовується для фокусування відбитих променів.

3. Дзеркально-лінзові

У цьому типі оптичних телескопів використовується система дзеркал та лінз.

Оптичними телескопами, зазвичай, користуються астрономи - любителі.

Вчені для спостережень та аналізів використовують додаткові види телескопів. Радіотелескопи використовують для прийому радіовипромінювань. Наприклад, усім відома програма з пошуку позаземного розуму під назвою HRMS, яка передбачала одночасне прослуховування радіошумів неба на мільйонах частот. Діячами програми були NASA. Почалася дана програма 1992 року. Але зараз вона жодних пошуків уже не веде. В рамках цієї програми були проведені спостереження за допомогою 64-метрового радіотелескопа в Параксі (Австралія), в національній радіоастрономічній обсерваторії в США і на 305-метровому радіотелескопі в Аресібо, але вони не дали результатів.

Телескоп має три основні призначення:

Збирати випромінювання від небесних світил на приймальний пристрій (око, фотографічну платівку, спектрограф та ін.);
Будувати у своїй фокальній площині зображення об'єкта чи певної ділянки піднебіння;
Допомогти розрізняти об'єкти, розташовані на близькій кутовій відстані один від одного і тому нерозрізняються неозброєним оком.

Принцип роботи телескопа полягає не у збільшенні об'єктів, а у збиранні світла. Чим більший у нього розмір головного світлозбирального елемента - лінзи або дзеркала, тим більше світла він збирає. Важливо, що саме загальна кількість зібраного світла в кінцевому рахунку визначає рівень деталізації видимого - віддалений ландшафт або кільця Сатурна. Хоча збільшення, чи сила для телескопа теж важливо, воно має вирішального значення у досягненні рівня деталізації.

4. Рефракторні телескопи

Заломлюючі телескопи, або рефрактори, як головний світлозбиральний елемент використовують велику лінзу-об'єктив. Рефрактори всіх моделей включають ахроматичні (двохелементні) об'єктивні лінзи - таким чином скорочується або практично усувається помилковий колір, який впливає на образ, що отримується, коли світло проходить через лінзу. При створенні та встановленні великих скляних лінз виникає ряд труднощів; крім того, товсті лінзи поглинають надто багато світла. Найбільший рефрактор у світі, що має об'єктив з лінзою діаметром 101 см, належить Єркській обсерваторії.

При створенні рефрактора дві обставини визначали успіх: висока якість оптичного секла та мистецтво його шліфування. По почину Галілея багато хто з астрономів самі займалися виготовленням лінз. П'єра Гінан, вчений XVIII, вирішив навчитися виготовляти рефрактори. В 1799 Гінану вдалося відлити кілька відмінних дисків діаметром від 10 до 15 см - успіх на ті часи нечуваний. У 1814 р. Гінан винайшов дотепний спосіб знищення струменевої будови в скляних болванках: відлиті заготовки розпилювалися і, після видалення шлюбу, знову спаювалися. Тим самим відкриваючи шлях до створення великих об'єктивів. Нарешті Гінану вдалося відлити диск діаметром 18 дюймів (45 см). Це був останній успіх П'єра Гінана. Над розробкою рефракторів працював знаменитий американський оптик Альван Кларк. Об'єктиви виготовлялися в американському Кембриджі, причому випробування їх оптичних якостей проводилося на штучній зірці в тунелі завдовжки 70м. Вже до 1853 Альван Кларк досяг значних успіхів: у виготовлені ним рефрактори вдалося спостерігати ряд невідомих раніше подвійних зірок.

У 1878 році Пулковська обсерваторія звернулася до фірми Кларка із замовленням на виготовлення 30-дюймового рефрактора, найбільшого у світі. На виготовлення цього телескопа російський уряд асигнував 300 000 рублів. Замовлення було виконано за півтора роки, причому об'єктив виготовив сам Альван Кларк зі скла паризької фірми Фейль, а механічна частина телескопа була зроблена німецькою фірмою Репсальд.

Новий Пулковський рефрактор виявився чудовим, одним із найкращих рефракторів світу. Але вже 1888 року на горі Гамільтон у Каліфорнії розпочала свою роботу Лікська обсерваторія, оснащена 36-дюймовим рефрактором Альвана Кларка. Відмінні атмосферні умови поєднувалися тут із чудовими якостями інструменту.

Рефрактори Кларка відіграли величезну роль астрономії. Вони збагатили планетарну та зіркову астрономію відкриттями першорядного значення. Успішна робота цих телескопах триває й досі.

Малюнок 2. Рефракторний телескоп

Рисунок 3. Рефракторний телескоп

5. Рефлекторні телескопи

Усі великі астрономічні телескопи є рефлектори. Рефлекторні телескопи популярні й у любителів, оскільки вони не такі дорогі, як рефрактори. Це телескопи, що відображають, і для збору світла і формування зображення в них використовується увігнуте головне дзеркало. У рефлекторах ньютонівського типу маленьке плоске вторинне дзеркало відбиває світло на стінку головної труби.

Головна перевага рефлекторів – відсутність у дзеркал хроматичної аберації. Хроматична аберація – спотворення зображення, пов'язане з тим, що світлові промені різних довжин хвиль збираються після проходження лінзи на різній відстані від неї; в результаті зображення розмивається і краї його забарвлюються. Виготовлення дзеркал – справа легша, ніж шліфування величезних лінзових об'єктивів, і це також вирішило успіх рефлекторів. Через відсутність хроматичних аберацій рефлектори можна робити дуже світлосильними (до 1:3), що зовсім немислимо для рефракторів. При виготовленні рефлектори обходяться набагато дешевше, ніж рівні діаметру рефрактори.

Є, звісно, недоліки й у дзеркальних телескопів. Їхні труби відкриті, і струми повітря всередині труби створюють неоднорідності, що псують зображення. Поверхні дзеркал, що відбивають, порівняно швидко тьмяніють і потребують відновлення. Для відмінних зображень потрібна майже ідеальна форма дзеркал, що важко виконати, так як у процесі роботи форма дзеркал трохи змінюється від механічних навантажень та коливань температури. І все-таки рефлектори виявилися найперспективнішим видом телескопів.

1663 року Грегорі створив схему телескопа-рефлектора. Грегорі першим запропонував використовувати у телескопі замість лінзи дзеркало.

В 1664 Роберт Гук виготовив рефлектор за схемою Грегорі, але якість телескопа залишала бажати кращого. Лише 1668 року Ісаак Ньютон, нарешті, побудував перший діючий рефлектор. Цей крихітний телескоп за розмірами поступався навіть галілеївським трубам. Головне увігнуте сферичне дзеркало з полірованої дзеркальної бронзи мало в поперечнику всього 2.5 см., а його фокусна відстань становила 6.5 см. Промені від головного дзеркала відбивалися невеликим плоским дзеркалом в окуляр, що являв собою плоско-опуклу лінзу. Спочатку рефлектор Ньютона збільшував у 41 раз, але, помінявши окуляр і, знизивши збільшення до 25 разів, вчений виявив, що небесні світила при цьому виглядають яскравішими і спостерігати їх зручніше.

У 1671 Ньютон спорудив другий рефлектор, трохи більше першого (діаметр головного дзеркала дорівнював 3.4 см. при фокусній відстані 16 см.). Система Ньютона вийшла дуже зручною, і вона успішно застосовується досі.

Малюнок 4. Рефлекторний телескоп

Рисунок 5. Рефлекторний телескоп (система Ньютона)

6. Дзеркально-лінзові телескопи (катадіоптричні)

Прагнення мінімізувати всілякі аберації телескопів рефлекторів і рефракторів призвело до створення комбінованих дзеркально-лінзових телескопів. Дзеркально-лінзові (катадіоптричні) телескопи використовують як лінзи, так і дзеркала, за рахунок чого їхній оптичний пристрій дозволяє досягти чудової якості зображення з високою роздільною здатністю, при тому, що вся конструкція складається з дуже коротких портативних оптичних труб.

У цих інструментах функції дзеркал та лінз розділені таким чином, що дзеркала формують зображення, а лінзи виправляють аберації дзеркал. Перший телескоп такого типу був створений оптиком Б. Шмідтом, який жив у 1930 році в Німеччині. У телескопі Шмідта головне дзеркало має сферичну поверхню, що відображає, а значить, тим самим відпадають труднощі, пов'язані з параболізацією дзеркал. Природно, що сферичне дзеркало великого діаметра має досить помітні аберації, насамперед сферичну. Сферична аберація - це спотворення в оптичних системах, пов'язане з тим, що світлові промені від точкового джерела, розташованого на оптичній осі, не збираються в одну точку з променями, що пройшли через віддалені від осі частини системи. Щоб максимально зменшити ці аберації, Шмідт помістив у центрі кривизни головного дзеркала тонку скляну корекційну лінзу. На око вона здається звичайним плоским склом, але насправді поверхня її дуже складна (хоча відхилення від площини не перевищують кількох сотих часток мм). Вона розрахована так, щоб виправити сферичну аберацію, кому і астигматизм головного дзеркала. При цьому відбувається як би взаємна компенсація аберацій дзеркала та лінзи. Хоча в системі Шмідта залишаються невиправленими другорядні аберації, телескопи такого виду заслужено вважаються найкращими для фотографування небесних тіл. Головне лихо телескопа Шмідта полягає в тому: через складну форму корекційної платівки виготовлення її пов'язане з величезними труднощами. Тому створення великих камер Шмідта – рідкісна подія в астрономічній техніці.

У 1941 році відомий радянський оптик Д. Д. Максутов винайшов новий типдзеркально-лінзового телескопа, вільного від головної нестачі камер Шмідта. У системі Максутова як і системі Шмідта головне дзеркало має сферичну увігнуту поверхню. Однак замість складної корекційної лінзи Максутов використовував сферичний меніск - слабку опукло-увігнуту лінзу, що розсіює, сферична аберація якої повністю компенсує сферичну аберацію головного дзеркала. Оскільки меніск слабо вигнутий і мало відрізняється від плоско - паралельної пластинки, хроматичну аберацію він майже створює. У системі Максутова всі поверхні дзеркала та меніска сферичні, що полегшує їх виготовлення.

Малюнок 5. Дзеркально-лінзовий телескоп

7. Радіотелескопи

Радіовипромінювання із космосу досягає поверхні Землі без значного поглинання. Для його прийому збудовано найбільші астрономічні інструменти – радіотелескопи. Радіотелескоп – це астрономічний інструмент, призначений для дослідження небесних тіл у діапазоні радіохвиль. Принцип дії радіотелескопа заснований на прийомі та обробці радіохвиль та хвиль інших діапазонів електромагнітного спектра від різних джерел випромінювання. Такими джерелами є: Сонце, планети, зірки, галактики, квазари та інші тіла Всесвіту, а також газ. Металеві дзеркала-антени, які досягають у діаметрі кількох десятків метрів, відображають радіохвилі і збирають їх подібно до оптичного телескопа-рефлектора. Для реєстрації радіовипромінювання використовуються чутливі радіоприймачі.

Завдяки з'єднанню окремих телескопів вдалося значно підвищити їхню роздільну здатність. Радіоінтерферометри набагато «пильніші» за звичайні радіотелескопи, тому що вони реагують на дуже малі кутові зсуви світила, а значить, дозволяють досліджувати об'єкти з невеликими кутовими розмірами. Іноді радіоінтерферометри складаються не з двох, а з декількох радіотелескопів.

8. Космічний телескоп "Хаббл"

З виведенням на орбіту телескопа імені Хаббла (HUBBLE SPACE TELESCOPE – HST), астрономія зробила гігантський ривок уперед. Будучи розташованим поза земної атмосфери, HST може фіксувати такі об'єкти і явища, які можуть бути зафіксовані приладами Землі. Зображення об'єктів, що спостерігаються за допомогою наземних телескопів, виглядають розпливчастими через атмосферну рефракцію, а також дифракцію в дзеркалі об'єктива. Телескоп "Хаббл" дозволяє вести більш детальні спостереження. Проект HST був розроблений НАСА за участю Європейського Космічного Агентства (ESA). Цей телескоп-рефлектор діаметром 2,4 м (94,5 дюйма) виводиться на низьку (610 кілометрів) орбіту за допомогою американського корабля Спейс Шаттл (SPACE SHUTTLE). Проект передбачає періодичне технічне обслуговування та заміну обладнання на борту телескопа. Проектний термін експлуатації телескопа – 15 і більше років.

За допомогою космічного телескопа «Хаббл» астрономи змогли більш точно виміряти відстані до зірок та галактик, уточнивши зв'язок між середньою абсолютною величиною цефеїд та періодом зміни їхнього блиску. Цей зв'язок потім використовувався для більш точного визначення відстаней до інших галактик через спостереження окремих цефеїдів цих галактиках. Цефеїди – це пульсуючі змінні зірки, блиск яких плавно змінюється у певних межах за постійний період, що становить від 1 до 50 діб. Великим сюрпризом для астрономів, які використовують телескоп «Хаббл», було відкриття скупчень галактик у напрямках, які раніше вважалися порожнім космічним простором.

9. Висновок

Наш світ дуже швидко змінюється. У сфері досліджень та науки спостерігається прогрес. Кожен новий винахід є початком для подальших вивчень будь-якої сфери та створення чогось нового або більш удосконаленого. Так і в астрономії - зі створенням телескопа було відкрито багато нового, а почалося все зі створення простого, з погляду нашого часу, телескопа Галілея. На сьогоднішній день людство змогло навіть винести телескоп у космос. Чи міг про це подумати Галілей, коли творив свій телескоп?

Через війну телескоп має три основних призначення: він збирає випромінювання від небесних світил приймальний пристрій; будує у своїй фокальній площині зображення об'єкта чи певної ділянки піднебіння; допомагає розрізняти об'єкти, розташовані на близькій кутовій відстані один від одного і тому нерозрізняються неозброєним оком.

Нині неможливо уявити вивчення астрономії без телескопів.

Список використаної літератури

Б.А.Воронцов-Вельяминов, Е.К.Страут, Астрономія 11 клас; 2002 р
В.Н.Комаров, Захоплююча астрономія, 2002 р
Джим Брейтот, 101 ключова ідея: астрономія; М., 2002 р.
http://mvaproc.narod.ru
http://infra.sai.msu.ru
http://www.astrolab.ru
http://referat.ru; Юрія Круглова з фізики на тему

"Пристрій, призначення, принцип роботи, типи та історія телескопа".

8. http://referat.wwww4.com; реферат Віталія Фоміна на тему «Принцип

роботи та призначення телескопа».

ГОУ Центр освіти №548 «Царицино» Степанова Ольга Володимирівна Реферат з астрономії Тема реферату: «Принцип роботи та призначення телескопа» Вчитель: Закурдаєва С.Ю Лудза 2007

В даний час на полицях магазинів можна виявити різні телескопи. Сучасні виробники дбають про своїх клієнтів і намагаються вдосконалювати кожну модель, поступово усуваючи недоліки кожної з них.

Загалом подібні пристрої все ж таки влаштовані за однією схожою схемою. Що таке загальний пристрій телескопа? Про це далі.

Труба

Головна частина інструменту – це труба. У ній міститься об'єктив, у який далі потрапляють промені світла. Об'єктиви зустрічаються одночасно різних видів. Це рефлектори, катадіоптричні об'єктиви та рефрактори. Кожен вид має свої плюси і мінуси, які вивчають користувачі перед покупкою і вже, спираючись на них, роблять вибір.

Основні складові кожного телескопа: труба та окуляр

Окрім труби в інструменті є ще й шукач. Можна сказати, що це мініатюрна підзорна труба, яка з'єднується із основною трубою. У цьому спостерігається збільшення 6-10 раз. Ця деталь пристрою потрібна для попереднього наведення на об'єкт спостереження.

Окуляр

Ще одна важлива частина будь-якого телескопа – це окуляр. Саме через цю змінну деталь інструменту користувач веде спостереження. Чим коротше дана частина, тим більше може бути збільшення, але при цьому менший кут зору. Саме з цієї причини найкраще купувати разом із пристроєм одразу кілька різних окулярів. Наприклад, з постійним та змінним фокусом.

Монтування, світлофільтри та інші деталі

Монтування також буває кількох типів. Як правило, телескоп зміцнюється на тринозі, що має дві поворотні осі. А є ще й додаткові навішування на телескоп, які варто згадати. Насамперед це світлофільтри. Вони необхідні астрономам для різних цілей. Але для новачків купувати їх необов'язково.

Щоправда, якщо користувач планує милуватися місяцем, то знадобиться спеціальний місячний фільтр, який захистить очі від яскравої картинки. Є також спеціальні фільтри, які здатні усувати світло міських ліхтарів, що заважає світло, але коштують вони досить дорого. Щоб розглядати предмети у правильному положенні, знадобляться також діагональні дзеркала, які, залежно від типу, здатні відхиляти промені на 45 чи 90 градусів.

Телескоп це унікальний оптичний прилад, призначений для спостереження за небесними тілами. Використання приладів дозволяє розглянути різні об'єкти, не тільки ті, які розташовуються недалеко від нас, але і ті, які знаходяться за тисячі світлових років від нашої планети. То що таке телескоп і хто його вигадав?

Перший винахідник

Телескопічні пристрої з'явилися у сімнадцятому столітті. Однак досі ведуться дебати, хто винайшов телескоп першим - Галілей чи Ліпперсхей. Ці суперечки пов'язані з тим, що обидва вчені приблизно одночасно вели розробки оптичних пристроїв.

У 1608 Ліпперсхей розробив окуляри для знаті, що дозволяють бачити віддалені об'єкти поблизу. У цей час точилися військові переговори. Армія швидко оцінила користь розробки та запропонувала Ліпперсхею не закріплювати авторські права за пристроєм, а доопрацювати його так, щоб у нього можна було б дивитися двома очима. Вчений погодився.

Нову розробку вченого не вдалося утримати таємно: відомості про неї було опубліковано у місцевих друкованих виданнях. Журналісти того часу назвали прилад зоровою трубою. У ній використовувалися дві лінзи, які дозволяли збільшити предмети та об'єкти. З 1609 року в Парижі щосили продавали труби з триразовим збільшенням. З цього року будь-яка інформація про Ліпперсхеї зникає з історії, а з'являються відомості про іншого вченого та його нові відкриття.

Приблизно в ті ж роки італієць Галілео займався шліфуванням лінз. У 1609 року він представив суспільству нову розробку - телескоп із трикратним збільшенням. Телескоп Галілея мав вищу якість зображення, ніж труби Ліпперсхея. Саме дітище італійського вченого отримало назву «телескоп».

У сімнадцятому столітті телескопи виготовлялися голландськими вченими, але мали низьку якість зображення. І лише Галілею вдалося розробити таку методику шліфування лінз, яка дозволила чітко збільшити об'єкти. Він зміг отримати двадцятикратне збільшення, що було на той час справжнім проривом у науці. Тому неможливо сказати, хто винайшов телескоп: якщо за офіційною версією, то саме Галілео представив світові пристрій, який він назвав телескопом, а якщо дивитися за версією розробки оптичного приладу для збільшення об'єктів, то першим був Ліпперсхей.

Перші спостереження за небом

Після появи першого телескопа було зроблено унікальні відкриття. Галілео застосував свою розробку для відстеження небесних тіл. Він першим побачив і замалював місячні кратери, плями на Сонці, а також розглянув зірки Чумацького Шляху, супутники Юпітера. Телескоп Галілея дав можливість побачити обручки у Сатурна. До відома, у світі досі є телескоп, працюючий за тим самим принципом, як і пристрій Галілея. Він знаходиться у Йоркській обсерваторії. Апарат має діаметр 102 сантиметри та справно служить вченим для відстеження небесних тіл.

Сучасні телескопи

Протягом століть вчені постійно змінювали устрою телескопів, розробляли нові моделі, покращували кратність збільшення. В результаті вдалося створити малі та великі телескопи, що мають різне призначення.

Малі зазвичай застосовують для домашніх спостережень космічними об'єктами,а також для спостереження за близькими космічними тілами. Великі апарати дозволяють розглянути та зробити знімки небесних тіл, розташованих у тисячах світлових роківвід Землі.

Види телескопів

Існує кілька різновидів телескопів:

Дзеркальні.
Лінзові.
Катадіоптричні.

До лінзових відносять рефрактори Галілея. До дзеркальних відносять пристрої рефлекторного типу. А що таке телескоп катадіоптричний? Це унікальна сучасна розробка, в якій поєднується лінзовий та дзеркальний прилад.

Лінзові телескопи

Телескопи астрономії відіграють важливу роль: вони дозволяють бачити комети, планети, зірки та інші космічні об'єкти. Одними з перших розробок були лінзові апарати.

У кожному телескоп є лінза. Це головна деталь будь-якого пристрою. Вона заломлює промені світла і збирає в точці, під назвою фокус. Саме у ній будується зображення об'єкта. Щоб розглянути зображення, використовують окуляр.

Лінза розміщується таким чином, щоб окуляр та фокус збігалися. У сучасних моделях для зручного спостереження телескоп застосовують рухливі очки. Вони допомагають настроїти різкість зображення.

Усі телескопи мають аберацію - спотворенням аналізованого об'єкта. Лінзові телескопи мають кілька спотворень: хроматичну (спотворюються червоні та сині промені) та сферичну аберацію.

Дзеркальні моделі

Дзеркальні телескопи називають рефлекторами. На них встановлюється сферичне дзеркало,яке збирає світловий пучок та відбиває його за допомогою дзеркала на окуляр. Для дзеркальних моделей не характерна хроматична аберація,оскільки світло не заломлюється. Однак у дзеркальних приладів виражена сферична аберація, яка обмежує поле зору телескопа.

У графічних телескопах використовуються складні конструкції, дзеркала зі складними поверхнями, що відрізняються від сферичних.

Незважаючи на складність конструкції, дзеркальні моделі легко розробляти, ніж лінзові аналоги. Тому цей вид найпоширеніший. Найбільший діаметр телескопа дзеркального типу становить понад сімнадцять метрів. На території Росії найбільший апарат має діаметр шість метрів. Протягом багатьох років він вважався найбільшим у світі.

Характеристики телескопів

Багато хто купує оптичні апарати для спостережень за космічними тілами. При виборі пристрою важливо знати не тільки те, що таке телескоп, а й те, які характеристики він має.

Збільшення. Фокусна відстань окуляра та об'єкта – це кратність збільшення телескопа. Якщо фокусна відстань об'єктивадва метри, а в окуляра - п'ять сантиметрів, то такий пристрій матиме сорокакратне збільшення. Якщо окуляр замінити, збільшення буде іншим.
Дозвіл. Як відомо, світла властиві заломлення та дифракція. В ідеалі будь-яке зображення зірки виглядає як диск із кількома концентричними кільцями, званими дифракційними. Розміри дисків обмежені лише можливостями телескопа.

Телескопи без очей

А що таке телескоп без ока, навіщо його використовують? Як відомо, у кожної людини очі сприймають зображення по-різному. Одне око може бачити більше, а інше – менше. Щоб вчені змогли розглянути все, що їм потрібно побачити, використовують телескопи без очей. Ці апарати передають картинку на екрани моніторів, через які кожен бачить зображення саме таким, яким воно є, без спотворень. Для малих телескопів з цією метою розроблені камери, що підключаються до апаратів та знімають небо.

Найсучаснішими методами бачення космосу стало використання ПЗЗ камер. Це спеціальні світлочутливі мікросхеми, які збирають інформацію з телескопа і передають її на ЕОМ. Дані, що отримуються з них, настільки чіткі, що неможливо уявити, якими ще пристроями можна було б отримати такі відомості. Адже очі людей не можуть розрізняти всі відтінки з такою високою чіткістю, як це роблять сучасні камери.

Для вимірювання відстаней між зірками та іншими об'єктами користуються спеціальними приладами – спектрографами. Їх підключають до телескопів.

Сучасний астрономічний телескоп - це один пристрій, а відразу кілька. Отримані дані з кількох апаратів обробляються і виводяться на монітори як зображень. Причому після обробки вчені одержують зображення дуже високої чіткості. Побачити очима у телескоп такі самі чіткі зображення космосу неможливо.

Радіотелескопи

Астрономи для наукових розробок використовують величезні радіотелескопи. Найчастіше вони виглядають як величезні металеві чаші з параболічною формою. Антени збирають одержуваний сигнал і обробляють отриману інформацію зображення. Радіотелескопи можуть приймати лише одну хвилю сигналів.

Інфрачервоні моделі

Яскравим прикладом інфрачервоного телескопа є апарат імені Хаббла, хоча може бути одночасно і оптичним. Багато в чому конструкція інфрачервоних телескопів схожа на конструкцію оптичних дзеркальних моделей. Теплові промені відображаються звичайним телескопічним об'єктивом і фокусуються в одній точці, де знаходиться прилад, що вимірює тепло. Отримані теплові промені пропускаються через теплові фільтри. Тільки після цього відбувається фотографування.

Ультрафіолетові телескопи

При фотографуванні фотоплівка може засвічуватись ультрафіолетовими променями. У деякій частині ультрафіолетового діапазону можна приймати зображення без обробки і засвічування. А в деяких випадках необхідно, щоб промені світла пройшли через спеціальну конструкцію – фільтр. Їх використання допомагає виділити випромінювання певних ділянок.

Існують та інші види телескопів,кожен з яких має своє призначення та особливі характеристики. Це такі моделі як рентгенівські, гамма-телескопи. За своїм призначенням усі існуючі моделі можна поділити на аматорські та професійні. І це не вся класифікація апаратів для відстеження небесних тіл.