Egenskaper til reflektorteleskoper

Det er vanlig å kalle en reflektor enhver enhet hvis hovedfunksjon er å reflektere... Dermed ble reflektorteleskopet laget ved å bruke dette optiske fenomenet. I stedet for en linse er et konkavt speil plassert i objektivet til enheten, som reflekterer og retter lysstråler inn i okularet for å se eller fotografere et bilde. La oss vurdere de viktigste kjennetegnene til et reflektorteleskop.

Et reflektorteleskop skiller seg fra en annen type refraktorteleskop ved at et konkavt speil laget av metall eller glass er installert i det i stedet for et linsesystem. Ofte kalles slike enheter "speil"-teleskoper.

Det er ganske enkelt å skille et refleksteleskop fra et ildfast, selv uten erfaring innen astronomi. Opplegget til det andre er ganske enkelt. Dette er et rør, hvis diameter avhenger av diameteren til objektivlinsen som er plassert i enden som vender mot det observerte objektet. I den andre enden av røret er det et okular - en linse med mindre diameter, gjennom hvilken observasjon utføres. Lengden på røret til en slik enhet bestemmes av brennvidden til linsen og styrken til materialet som det kan lages av.

Et teleskop med et konkavt speil ser annerledes ut, siden det har et helt annet prinsipp for drift og struktur. På enden av røret som vender mot himmelen, kan en slik enhet generelt ikke ha noe, siden speilet er festet i den andre enden.Men okularet er som regel på siden på toppen av røret. Strålenes bane, i motsetning til refraktoren, er i en eller annen grad blokkert av et prisme eller et flatt speil plassert langs sentralaksen til røret, der lys samles for å bli reflektert inn i okularet. Strukturen til reflektoren krever ikke obligatorisk bruk av et rør, og er derfor blottet for de restriksjonene som oppstår i refraktorer.... Alle moderne store teleskoper, inkludert rom, er arrangert i henhold til følgende skjema: røret i dem er erstattet av en lett nettstruktur, hvis formål er å holde alle elementene i det optiske systemet.

Amatørastronomer har med hell brukt begge typer teleskoper, og de har begge sine fordeler og ulemper, forårsaket i ett tilfelle av brytningen av lysstrømmen som passerer gjennom linsen, i det andre - av refleksjon fra overflaten, som kan ha forskjellige krumninger. For observasjoner knyttet til reise og bevegelse av enheten, er det bedre å bruke en refraktor, dens design er sterkere. Transport av reflektoren er uønsket, da det kan forårsake forskyvning av strukturelle elementer i forhold til senterlinjen, hvoretter det vil være nødvendig å justere posisjonen ved hjelp av skruer - justering. Et slikt teleskop kan plasseres i et amatørobservatorium.

Bruken av et konkavt speil som en linse er et resultat av vitenskapelig forskning rettet mot å redusere forvrengning forårsaket av linser (kromatiske og sfæriske aberrasjoner). Forskning i denne retningen ble utført i mange europeiske land, engelske forskere var spesielt vellykkede i dem. I 1663 var James Gregory den første som foreslo å bruke et reflekterende konkavt speil i stedet for en refraktiv linse (tilsynelatende oppfant han det første reflektorteleskopet), i 1673 legemliggjorde den berømte Robert Hooke det beskrevne systemet til en optisk enhet.

Imidlertid skapte den store Isaac Newton først et fungerende teleskop med en speillinse i 1668.

Banen til reflektorer var ikke lett; linseenheter, som ble forbedret på samme tid, ga et klarere og lysere bilde. Forskere fra det kontinentale Europa (tyskere, franskmenn, italienere) ga et betydelig bidrag til deres utvikling. Det så ut til at reflektoren ville forbli på nivået til en eksperimentell enhet.

Søket gikk i retning av å forbedre belegget og produksjonen av speil. Deretter, for å redusere forvrengninger, ble forskjellige innovasjoner gjentatte ganger introdusert i systemet foreslått av Newton, noe som førte til utseendet til fundamentalt forskjellige systemer av reflektorteleskoper, inkludert hybridversjoner, når linser og speil ble brukt i ett produkt. Fremveksten av nye materialer og teknologier gjorde det mulig å skape flere og mer perfekte systemer, og fraværet av behovet for et voluminøst rør i utformingen av teleskopet gjorde det mulig å multiplisere effektiviteten.

Alle reflektorer har én ting til felles – bruken av et konkavt speil som linse... Men det videre forløpet av strålene samlet av speilet ble foreslått rettet inn i okularet på forskjellige måter.

Reflekssystemet, utviklet av Isaac Newton, regnes som klassisk. Hovedspeilet har ingen hull og er relativt enkelt å produsere. Et flatt speil plassert nær fokuset reflekterer lysstrømmen vinkelrett på senterlinjen. Okularet er plassert på siden.

Opplegget til Newtons teleskop er det enkleste i utførelse og er mye brukt blant amatørastronomer som lager sitt eget observasjonsutstyr. Og selskaper som produserer utstyr for amatørastronomi produserer slike enheter i store mengder.

Opplegget med et speilteleskop som ble foreslått i 1663 viste seg å være svært vellykket, siden gir et direkte bilde og kan brukes ikke bare til astronomiske observasjoner, men også under terrestriske forhold. Et hull er laget i midten av det konkave speilet, lyset som reflekteres fra det rettes inn i hullet av et andre, også konkavt speil, okularet er plassert langs senterlinjen til teleskopet, som en refraktor eller et vanlig teleskop.

Opplegget, utviklet og implementert av Laurent Cassegrain på 1770-tallet, ligner Gregorys opplegg. Det konkave speilet har også et hull i den sentrale delen. Enhetene er forskjellige i formen til det andre speilet - i systemet under vurdering er det konveks. Teleskoper bygget i henhold til denne ordningen, med egenskaper som ligner på Gregorys enheter, er mye kortere. Cassegrain-systemet, forbedret av den sovjetiske astronomen Dmitrij Maksutov, brukes nå over hele verden for å lage amatørreflektorer.

En annen modifikasjon av Cassegrain-teleskopet var Ritchie-Chretien-systemet utviklet på 1920-tallet. Takket være den forskjellige formen på speilene var det mulig å oppnå et større synsfelt, noe som viste seg å være praktisk for å observere bevegelige objekter (asteroider, kometer, planeter). Og også i dette systemet var det mulig å redusere noen forvrengninger.

Det er gjort flere forsøk på å bruke et konkavt speil uten at reflektor blokkerer lysstrømmen. På begynnelsen av 70-tallet av 1600-tallet designet William Herschel et slikt reflektorteleskop, hvis okular ikke hindret hovedspeilet på noen måte. Dette gjorde det mulig å øke kraften til enheten betydelig, men ga opphav til sterke forvrengninger i form av koma. På 1760-tallet ble en lignende design utviklet og implementert av M.V. Lomonosov. For tiden brukes enheter med et slikt optisk skjema for spesielle observasjoner; de er ikke mye brukt i amatørastronomi, på grunn av kompleksiteten til enheten og justeringen.

Dietrich Korsch-systemet ble utviklet på 1970-tallet. Det kjennetegnes ved tilstedeværelsen av ikke to, men tre speil, som lar deg korrigere de fleste forvrengningene.

Enhetene til dette systemet er mye brukt til produksjon av forskjellige optiske enheter - fra kikkerter og monokulærer til amatørteleskoper. Deres største fordel er en betydelig reduksjon i lengden på enheten samtidig som brennvidden opprettholdes. Speilene er plassert i en vinkel til den optiske aksen uten å blokkere hverandre.

Cassegrain-systemet, forbedret på begynnelsen av 1900-tallet av Bernhard Schmidt, ble utbredt. Dette er et hybridskjema, der det brukes et objektivobjektiv i tillegg til et konkavt speil.

På 1900-tallet har reflektorteleskoper bestemt fjernet refraktorer fra alle viktige astronomiske observatorier. Sammen med utviklingen av produksjonsteknologier begynte diameteren på speilene installert i teleskoper å vokse.

I 1917 ble verdens største reflektor observatoriet i USA (Washington-staten), speilet nådde 100 tommer i diameter (2,5 meter). Etter andre verdenskrig ble det produsert en enhet med et 5-meters speil, også installert i California.

Det største azimutteleskopet i den gamle verden er fortsatt det store azimutteleskopet, opprettet i USSR på midten av 70-tallet av forrige århundre, montert i Karachay-Cherkess-republikken ved et observatorium i stor høyde.

Verdens største moderne teleskop med solid speil er installert i delstaten Arizona, USA. Dette er et stort kikkertteleskop. Den er utstyrt med to identiske speil med en diameter på 8,4 meter. Enheten ble bygget i 2005.

De største i dag er enheter med prefabrikkerte segmentspeil: Large Canary Telescope, Large South African Telescope og Hobby-Eberley Telescope (USA).

Å bruke et speilteleskop er ikke så vanskelig. Imidlertid, i motsetning til en refraktor, krever en slik enhet svært forsiktig håndtering. Siden reflektorrøret alltid er åpent, kan det komme støv inn i det. Ved å sette seg på overflaten av speilet, reduserer det refleksjonsevnen merkbart.

Å flytte reflektoren er også problematisk, da strukturelle elementer har en tendens til å bevege seg under påvirkning av vibrasjoner. Vanligvis ender manipulasjoner med speilteleskoper i møysommelig justering (justering). Teleskopet kan justeres ved hjelp av justeringsskruene, hvis rotasjon får speilet til å forskyve seg; det er umulig å gjøre dette raskt uten passende erfaring.