Астрономия и телескопы
Главная КНИГИ Статьи ГОСТЕВАЯ КНИГА ССЫЛКИ НОВОСТИ Копии старинных атласов Астроюмор

Схемы телескопов


Рефлектор



Рефлектор (от лат. reflecto - обращаю назад, отражаю), телескоп, снабженный зеркальным объективом. В однозеркальном.объектив рефрактора - одиночное, обычно параболическое зеркало; изображение получается в его главном фокусе. В двухзеркальном рефракторе используется два неплоских зеркала (главное и вторичное) и произвольное число плоских зеркал, направляющих свет в место, удобное для наблюдений. Вторичное зеркало может располагаться перед главным фокусом главного зеркала (предфокальные системы) или за ним (зафокальные системы). Каждая из этих систем может уменьшать сходимость пучка, увеличивая фокусное расстояние и масштаб изображения по сравнению с фокусным расстоянием и масштабом изображения в главном фокусе (удлиняющие системы), или увеличивать сходимость пучка, уменьшая фокусное расстояние и масштаб (укорачивающие системы). В классических двухзеркальных рефракторах. главное зеркало - параболоид (вторичное зеркало в них имеет форму той или иной поверхности вращения второго порядка); в предфокальной удлиняющей Кассегрена системе рефрактора - это выпуклый гиперболоид; в зафокальной укорачивающей Грегори системе рефрактора - вогнутый эллипсоид; в афокальной Мерсенна системе рефрактора вторичное зеркало - параболоид. Во всех классических типах рефракторов. сферическая аберрация исправлена полностью, но заметная кома ограничивает поле зрения; она равна коме эквивалентного одиночного параболического зеркала. Длина пятна комы равна 2/16 A2wf; здесь f - фокусное расстояние, А - относительное отверстие (А = D/f, где D - диаметр зеркала), w - угловое расстояние звезды от оптической оси Р. (в радианах). Астигматизм может быть исправлен только в предфокальных укорачивающих системах, неудобных для работы. Возможны безаберрационные системы. Для исправления остаточных аберраций используют линзовые корректоры. Для обеспечения удобства наблюдений используются плоские зеркала, направляющие свет к стенке трубы телескопа (Несмита система ) или через полую ось склонений и полярную ось в неподвижную лабораторию (система куде). Здесь можно стационарно разместить крупные спектрографы и другие прецизионные приборы, которые невозможно повесить на подвижные части телескопа из-за их большого веса или габаритов.

Системаы рефракторов


Однозеркальный телескоп


В однозеркальном рефрактор объектив - одиночное, обычно параболическое зеркало; изображение получается в его главном фокусе .
Система Ньютона


Система в которой лучи, отражаемые главным параболическим зеркалом, перехватываются плоским зеркалом и отражаются в направлении к стенке трубы телескопа, где размещается светоприёмная аппаратура. Предложена И. Ньютоном .
Кольцевой телескоп


В редких случаях в простой зеркальной системе применяют , вторичное плоское зеркало перпендидулярное оптической оси главного зеркала. Это зеркало отображает пучок лучей в обратном направлении через центральное отверстие в главном зеркале и собираются за ним.





Система Ломоносова - Гершеля


Однозеркальная система телескопа, предложенная М. В. Ломоносовым и В. Гершелем (Оптическая ось главного параболического вогнутого зеркала наклонена к падающему пучку лучей, благодаря чему лучи собираются в фокусе вне падающего пучка лучей. Это позволяет полностью избавиться от экранирования падающего на зеркало пучка вторичным зеркалом., не свободна от аберраций.





Система Грегори


Система состоящая из главного зеркала, имеющего форму вогнутого параболоида вращения, и вторичного зеркала в форме вогнутого эллипсоида вращения. Один фокус последнего совмещен с фокусом параболоида, во втором строится изображение. Система даёт прямое изображение, свободное от аберраций на оптической оси, предложена Дж. Грегори .





Система Кассегрена


Изображение образуется позади главного параболического зеркала, куда лучи света направляются сквозь отверстие в нём с помощью вторичного выпуклого гиперболического зеркала. Система предложена французским физиком Н. Кассегреном .





Система Мерсенна


Двухзеркальная система телескопа- рефрактора , в которой фокусы двух (главного и вторичного) вогнутых параболических зеркал совмещены. Параллельный пучок лучей, упавший на большое (главное) зеркало, сходится к фокусу, перехватывается вторичным зеркалом , установленным за фокусом, и вновь параллельным пучком, но уже более узкого сечения, выходит через центральное отверстие, просверлённое в главном зеркале (рис.,1),. Имеется вариант М. с. р. с выпуклым параболическим вторичным зеркалом (рис.,2), установленным перед фокусом главного зеркала. М. с. р. используется для питания бесщелевых звёздных спектрографов, предложена М. Мерсенном.





Система Ричи-Кретьен


В этой системе параллельные пучки света, идущие от звёзд, падают на главное вогнутое гиперболическое зеркало, отражаются на вторичное выпуклое гиперболическое зеркало, собираются позади него, образуя изображение. В Р. - К. с. р. исправлены сферические аберрации и кома; поле зрения может достигать 0,5-1°. Для исправления астигматизма и увеличения поля до 2° применяются специальные линзовые корректоры. Предложена французским оптиком Кретьеном (Н. Chretien;) и впервые осуществлена американским астрономом Дж. Ричи (G. Ritchey).





Зеркально-линзовый телескоп


Катадиоптрический телескоп, в котором изображение строится сложным объективом, содержащим как зеркала, так и линзы. Коррекционные линзы сравнительно небольшого диаметра используются во всех современных рефракторах для увеличения полезного поля зрения, однако к числу зеркально-линзовым телескопам их не относят. Зеркально-линзовыми принято считать только такие телескопы, в которых линзовые элементы сравнимы по размеру с главным зеркалом и предназначены для коррекции изображения (оно строится главным зеркалом). К зеркально-линзовым телескопам относятся Шмидта телескоп (камера Шмидта), менисковый телескоп Максутова и некоторые другие.
Менисковые системы Максутова


Изобретены Д. Д. Максутовым,. разновидность оптических зеркально-линзовых систем, в которых перед сферическим (реже эллиптическим) зеркалом или перед системой зеркал и линз устанавливается один или несколько ахроматических менисков. Исправлены сферическая аберрация, хроматическая аберрация и кома, а при использовании предложенной Максутовым модификации Пиацци — Смита линзы — также кривизна поля изображения и дисторсия.





Система Шмидта


Зеркально-линзовый телескоп, предназначенный для фотографирования больших областей неба. Изобретён в 1929 нем. оптиком Б. Шмидтом. Главными деталями Ш. т. являются сферическое зеркало и Шмидта коррекционная пластинка,установленная в центре кривизны зеркала.Сферическая аберрация зеркала исправляется коррекционной пластинкой,





Система Клевцова.


Эта группа оптических систем кассегреновского типа систем Аргунова-Акме , достоинством которых, как известно, является сферическая оптика и сравнительно небольшой размер корректирующих линз, а недостатком - большой вторичный спектр, сопоставимый по величине с вторичным спектром рефрактора полуапохромата, и паразитные блики. К настоящему моменту в группу входят три оптические системы корректор которых по диаметру не превышает трети действующего отверстия и состоит из двух-трех элементов, включающих линзы типа максутовских менисков. Оптические системы телескопов с менисковыми корректорами:
  • а - с мениском и отражательной линзой;
  • б - с двухлинзовым корректором;
  • в - с мениском, склеенным из двух линз.






    РЕФРАКТОР


    Телескоп, снабженный линзовым объективом.
    Ахромат




    Объектив состоящий из двух (собирательной и рассеивающей.Линзы изготовлены из неодинаковых по дисперсии света сортов оптического стекла, выбираемых так, что для каких-либо двух длин волн света полностью а для остальных значительно устранена хроматическая аберрация. Имеет неустранимый астигматизм.






    Апохромат




    (от греч. аро, здесь - уменьшение и chroma - цвет), объектив, в котором исправлены сферические и сферохроматическая аберрации, а остаточная хроматическая аберрация меньше, чем у ахроматов. Уменьшение хроматической аберрации в апохромате. достигается применением особых стекол (ОК, ОФ), стекол со сверхнизкой дисперсией (ED), флюорита удается рассчитать объектив рефрактора (двух-, трех- а иногда и четырехлинзовый) в котором существенно уменьшен вторичный спектр и проявления сферохроматизма по сравнению с дублетом на "обычных" стеклах.
    Обычно расчёт ведётся для длин волн 434нм, 546нм и 656нм, однако предназначенные для инфракрасной и ультрафиолетовой съёмки объективы могут иметь и другие расчётные точки спектра.



    Литература.
    Д. Д. Максутов Астрономическая оптика
    Н.Н. Михельсон Оптические телескопы. Теория и конструкция.
    Попов Г.М. Современная астрономическая оптика
    Статья "Системы Клевцова."


    Copyright MyCorp © 2017Бесплатный хостинг uCoz