Funktioner af reflektor teleskoper

Det er sædvanligt at kalde en reflektor enhver enhed, hvis hovedfunktion er at reflektere... Således blev reflektorteleskopet skabt ved hjælp af dette optiske fænomen. I stedet for en linse er der placeret et konkavt spejl i enhedens objektiv, som reflekterer og leder lysstråler ind i okularet for at se eller fotografere et billede. Lad os overveje de vigtigste kendetegn ved et reflektorteleskop.

Et reflektorteleskop adskiller sig fra en anden type refraktorteleskop ved, at et konkavt spejl af metal eller glas er installeret i det i stedet for et linsesystem. Ofte kaldes sådanne enheder "spejl" teleskoper.

Det er ret nemt at skelne et refleksteleskop fra et ildfast, selv uden erfaring inden for astronomi. Ordningen for den anden er ret enkel. Dette er et rør, hvis diameter afhænger af diameteren af ​​objektivlinsen placeret i den ende, der vender mod det observerede objekt. I den anden ende af røret er der et okular - en linse med en mindre diameter, gennem hvilken observation udføres. Længden af ​​røret på en sådan enhed bestemmes af linsens brændvidde og styrken af ​​det materiale, hvorfra det kan fremstilles.

Et teleskop med et konkavt spejl ser anderledes ud, da det har et helt andet princip for drift og struktur. For enden af ​​røret, der vender mod himlen, kan en sådan enhed generelt ikke have noget, da spejlet er fastgjort i den anden ende.Men okularet er som regel på siden i toppen af ​​røret. Strålernes bane er i modsætning til refraktoren i en eller anden grad blokeret af et prisme eller et fladt spejl placeret langs rørets midterakse, hvori lyset opsamles for at blive reflekteret ind i okularet. Reflektorens struktur kræver ikke den obligatoriske brug af et rør og er derfor fri for de begrænsninger, der opstår i refraktorer.... Alle moderne store teleskoper, inklusive rumteleskoper, er arrangeret i henhold til følgende skema: røret i dem er erstattet af en letvægts netstruktur, hvis formål er at holde alle elementerne i det optiske system.

Amatørastronomer har med succes brugt begge typer teleskoper, og de har begge deres fordele og ulemper, forårsaget i det ene tilfælde af brydningen af ​​lysstrømmen, der passerer gennem linsen, i det andet - af dens refleksion fra overfladen, som kan have forskellige krumninger. For observationer relateret til rejse og bevægelse af enheden er det bedre at bruge en refraktor, dens design er stærkere. Transport af reflektoren er uønsket, da det kan forårsage forskydning af strukturelle elementer i forhold til midterlinjen, hvorefter det vil være nødvendigt at justere deres position ved hjælp af skruer - justering. Sådan et teleskop kan placeres i et amatørobservatorium.

Brugen af ​​et konkavt spejl som linse er resultatet af videnskabelig forskning, der sigter mod at reducere forvrængning forårsaget af linser (kromatiske og sfæriske aberrationer). Forskning i denne retning blev udført i mange europæiske lande, engelske videnskabsmænd var især succesrige i dem. I 1663 var James Gregory den første, der foreslog at bruge et reflekterende konkavt spejl i stedet for en refraktiv linse (tilsyneladende opfandt han det første reflektorteleskop), i 1673 legemliggjorde den berømte Robert Hooke det beskrevne system af en optisk enhed.

Imidlertid skabte den store Isaac Newton først et fungerende teleskop med en spejllinse i 1668.

Reflektorens vej var ikke let; linseanordninger, der blev forbedret på samme tid, gav et klarere og lysere billede. Forskere fra det kontinentale Europa (tyskere, franskmænd, italienere) ydede et væsentligt bidrag til deres udvikling. Det så ud til, at reflektoren ville forblive på niveau med en eksperimentel enhed.

Eftersøgningen gik i retning af at forbedre belægningen og fremstillingen af ​​spejle. Efterfølgende, for at reducere forvrængninger, blev forskellige innovationer gentagne gange introduceret i systemet foreslået af Newton, hvilket førte til fremkomsten af ​​fundamentalt forskellige ordninger af reflektorteleskoper, herunder hybridversioner, når linser og spejle blev brugt i et produkt. Fremkomsten af ​​nye materialer og teknologier gjorde det muligt at skabe flere og mere perfekte systemer, og fraværet af behovet for et omfangsrigt rør i designet af teleskopet gjorde det muligt at multiplicere dets effektivitet.

Alle reflektorer har én ting til fælles - brugen af ​​et konkavt spejl som linse... Men det videre forløb af strålerne indsamlet af spejlet blev foreslået at blive rettet ind i okularet på forskellige måder.

Reflekssystemet, udviklet af Isaac Newton, betragtes som klassisk. Hovedspejlet har ingen huller og er forholdsvis let at fremstille. Et fladt spejl placeret nær dets fokus reflekterer lysstrømmen vinkelret på midterlinjen. Okularet er placeret på siden.

Skemaet med Newtons teleskop er det enkleste i udførelse og er meget brugt blandt amatørastronomer, der laver deres eget observationsudstyr. Og virksomheder, der producerer udstyr til amatørastronomi, producerer sådanne enheder i store mængder.

Skemaet med et spejlteleskop, der blev foreslået i 1663, viste sig at være meget vellykket, siden giver et direkte billede og kan bruges ikke kun til astronomiske observationer, men også under terrestriske forhold. Der laves et hul i midten af ​​det konkave spejl, lyset, der reflekteres fra det, ledes ind i hullet af et andet, også konkavt spejl, okularet er placeret langs teleskopets midterlinje, som en refraktor eller et almindeligt teleskop.

Ordningen, udviklet og implementeret af Laurent Cassegrain i 1770'erne, ligner Gregorys plan. Det konkave spejl har også et hul i den centrale del. Enhederne adskiller sig i formen af ​​det andet spejl - i det pågældende system er det konveks. Teleskoper bygget i henhold til dette skema, med egenskaber svarende til dem for Gregorys enheder, er meget kortere. Cassegrain-systemet, forbedret af den sovjetiske astronom Dmitry Maksutov, bruges nu over hele verden til at skabe amatørreflektorer.

En anden modifikation af Cassegrain-teleskopet var Ritchie-Chretien-systemet udviklet i 1920'erne. Takket være spejlenes forskellige form var det muligt at opnå et større synsfelt, hvilket viste sig at være praktisk til at observere objekter i bevægelse (asteroider, kometer, planeter). Og også i dette system var det muligt at reducere nogle forvrængninger.

Der er gjort flere forsøg på at bruge et konkavt spejl uden at en reflektor blokerer for lysstrømmen. I begyndelsen af ​​70'erne af det 17. århundrede designede William Herschel et sådant reflektorteleskop, hvis okular ikke blokerede hovedspejlet på nogen måde. Dette gjorde det muligt at øge enhedens kraft betydeligt, men gav anledning til stærke forvrængninger i form af koma. I 1760'erne blev et lignende design udviklet og implementeret af M.V. Lomonosov. På nuværende tidspunkt bruges enheder med et sådant optisk skema til specielle observationer; de er ikke meget brugt i amatørastronomi på grund af kompleksiteten af ​​enheden og justeringen.

Dietrich Korsch-systemet blev udviklet i 1970'erne. Det er kendetegnet ved tilstedeværelsen af ​​ikke to, men tre spejle, som giver dig mulighed for at rette op på de fleste af forvrængningerne.

Enhederne i dette system er meget udbredt til fremstilling af forskellige optiske enheder - fra kikkerter og monokulærer til amatørteleskoper. Deres største fordel er en betydelig reduktion af enhedens længde, samtidig med at brændvidden bevares. Spejlene er placeret i en vinkel i forhold til den optiske akse uden at blokere hinanden.

Cassegrain-systemet, forbedret i begyndelsen af ​​det 20. århundrede af Bernhard Schmidt, blev udbredt. Dette er et hybrid design, hvor der udover et konkavt spejl anvendes et objektivobjektiv.

I det 20. århundrede har reflektorteleskoper med sikkerhed fjernet refraktorer fra alle vigtige astronomiske observatorier. Sammen med udviklingen af ​​fremstillingsteknologier begyndte diameteren af ​​spejlene installeret i teleskoper at vokse.

I 1917 blev verdens største reflektor observatoriet i USA (Washington-staten), dens spejl nåede 100 tommer i diameter (2,5 meter). Efter Anden Verdenskrig blev der fremstillet en enhed med et 5-meter spejl, også installeret i Californien.

Det største azimutteleskop i den gamle verden forbliver det store azimutteleskop, skabt i USSR i midten af ​​70'erne af forrige århundrede, monteret i Karachay-Cherkess-republikken ved et observatorium i høj højde.

Verdens største moderne teleskop med et solidt spejl er installeret i staten Arizona, USA. Dette er et stort kikkertteleskop. Den er udstyret med to identiske spejle med en diameter på 8,4 meter. Enheden blev bygget i 2005.

De største i dag er enheder med præfabrikerede segmentspejle: Large Canary Telescope, Large South African Telescope og Hobby-Eberley Telescope (USA).

Det er ikke så svært at bruge et spejlteleskop. Men i modsætning til en refraktor kræver en sådan enhed meget omhyggelig håndtering. Da reflektorrøret altid er åbent, kan der trænge støv ind i det. Ved at sætte sig på overfladen af ​​spejlet reducerer det meget mærkbart dets reflektionsevne.

Det er også problematisk at flytte reflektoren, da strukturelle elementer har tendens til at bevæge sig under påvirkning af vibrationer. Normalt ender manipulationer med spejlteleskoper i besværlig justering (justering). Teleskopet kan justeres ved hjælp af justeringsskruerne, hvis drejninger får spejlet til at skifte; det er umuligt at gøre dette hurtigt uden passende erfaring.