望遠鏡

關於折射望遠鏡

關於折射望遠鏡
內容
  1. 這是什麼?
  2. 創造史
  3. 望遠鏡的種類
  4. 熱門模特
  5. 世界上最大的現代設備

大多數人與“望遠鏡”這個詞有什麼聯繫?最有可能的是,他們想像一個透鏡折射器——一個長管和一個透鏡。這就是為什麼今天我們將更詳細地討論這種類型的光學技術。

這是什麼?

讓我們從一個小理論開始。望遠鏡的目的是最大限度地放大觀察物體並清晰地顯示。所有設備都分為反射器和折射器。 最簡單的技術類型是折射鏡。它們的工作原理是基於光線通過透鏡時的折射。

最簡單的型號包括一副鏡片。 其中一個扮演鏡頭的角色,負責光線的折射以及隨後將它們固定在一個點上。另一個只不過是一個普通的目鏡,可以讓您查看生成的圖像。

因此,伸縮裝置的鏡頭大大減少了遠處物體的可視化。從那裡,圖像進入目鏡,通過放大鏡類比工作。在某些型號中,目鏡不是沿管軸放置,而是垂直安裝。在這種情況下,來自透鏡的圖像通過折射透鏡進入目鏡。

您需要了解折射望遠鏡和反射望遠鏡之間的區別。 反射鏡的主要部件是凹面鏡。它將所有光線組合成一束,然後使用附加的鏡子和棱鏡系統將其重定向到目鏡。這裡的許多模型還假設垂直目鏡配備折射透鏡。

折射鏡被認為是最簡單的望遠鏡模型。從表面上看,它很容易辨認——它是一個細長的小尺寸管。一端略微擴大,接收鏡頭位於此位置。

這樣的模型不需要額外的配置。用戶所需要的只是聚焦。同時,光學器件的光度有限,難以觀察到微弱的發光天體。最好在晴朗的夜晚通過折射鏡觀察月球、雙星和行星。

折射鏡的優點包括許多因素。

  • 將收集到的大部分光線傳送到目鏡的能力。 這將它們與鏡面反射器區分開來。

  • 在透鏡直徑相等的情況下,折射鏡中的圖像比反射鏡中的圖像更清晰明亮。 這是由於更高的透光率。

  • 折射鏡不提供次鏡,它隱藏了鏡片的部分有用空間.此外,這裡的光線路徑直接進入目鏡。它不會分別從鏡子中反復反射,圖像的清晰度和對比度不會變差。

  • 所有部件都固定牢固,因此無需調整鏡片。 外殼牢固關閉 - 這可以有效防止灰塵。反射器沒有這個優勢。

同時,折射鏡也有其缺點。

首先,這就是所謂的色差——色差,也就是畸變。該效果體現在相關物體周圍出現彩色輝光。天體越亮,這光輝就越高。此外,色差與鏡頭直徑成正比增加,並且隨著焦距的減小而增加。

這種現象導致了這樣一個事實,即在廉價的折射鏡型號上無法獲得高倍放大率。第一批天文學家試圖通過製造焦距為幾米的望遠鏡來對抗色差。

順便說一句,在選擇望遠鏡時可以牢記這一點。管子越長,圖像就越好。

折射鏡的孔徑有限。 因此,建議購買直徑從 120 毫米或更大的型號。然而,從這個門檻開始,光學的成本急劇上升。如果光圈很小,那麼深空天體就會顯得暗淡。這就是為什麼折射鏡的範圍僅限於明亮的物體,例如月球。

創造史

望遠鏡折射鏡的第一個模型是由著名科學家伽利略於 1609 年創造的。 這位著名的天文學家得知荷蘭人發明瞭望遠鏡,能夠計算出望遠鏡的秘密,並在此基礎上發明了第一個望遠鏡模型,人們開始使用它來了解天體。該裝置的孔徑為4厘米,放大倍數為3,焦距約為50厘米。

不久之後,模型得到了改進。第二個折射鏡的光圈已經對應4.5,焦距125厘米,放大倍率達到34。

當然,這種模式不能稱為完美。就其技術參數而言,它遠遠落後於現代光學。但是,儘管如此,伽利略已經在觀察天空的頭兩年裡找到了太陽上的斑點、月球上的山脈以及木星的 4 個衛星。他還在土星附近看到了一對“附屬物”。誠然,科學家未能確定這種驚人現象的本質——後來證明這些是圍繞地球的環。

望遠鏡的種類

4個世紀以來,折射望遠鏡不斷改進和現代化。 現代設備與第一個模型非常不同。讓我們熟悉最著名的版本。

加利利

伽利略望遠鏡的設計基於使用兩個透鏡。 發散的用作目鏡,收集的用作物鏡。這樣的結構使得獲得未反轉的直線圖像成為可能。然而,它被嚴重扭曲了。迄今為止,雖然可以在戲劇雙筒望遠鏡中找到這種模型,但它並不需要。

開普勒

1611 年,約翰內斯·開普勒稍微改進了伽利略的發明。為此,他將目鏡中的發散透鏡改為會聚透鏡——這樣擴大了視野,但圖像傳輸倒置。 開普勒折射鏡的優點包括存在中間圖像,其平面可以在設備中放置測量刻度。

在其核心,所有現代望遠鏡模型都是根據開普勒管的類型建造的。它們的缺點僅包括色差的影響,多年來他們試圖通過減小管道的相對開口尺寸來平衡色差。

消色差

1758 年,英國發明了消色差折射鏡,情況發生了變化。.以伽利略的方案為基礎,但更換了鏡片——消色差光學器件的設計提供了具有不同折射參數的特殊配對鏡片。這在很大程度上消除了色差。

然而,這並沒有完全解決問題,虹彩邊緣仍然很明顯。

复消色差

最現代的儀器是複消色差望遠鏡.它們的成本遠高於消色差,因此直到 20 世紀才有人使用它們。他們提供高質量的圖片,這種效果是通過使用特殊的昂貴材料來實現的。改進的技術可以最大限度地減少消色差。只有經常觀察空間的人訓練有素的眼睛才能看到細小的邊緣——而且只有在不利的觀察條件下。

熱門模特

讓我們更詳細地了解最流行的折射望遠鏡型號的特點。

維伯 360/50AZ

這台望遠鏡將是人們在天文學領域邁出第一步的一份好禮物。.它提供顛倒的圖像,並安裝在易於使用的方位角支架上。該模型適用於探索太陽系行星、研究月球隕石坑和熟悉陸地景觀。允許您考慮深空,但圖片不太詳細。

提供 18 到 90 倍範圍內的近似值。不同之處在於小尺寸和微不足道的重量。該機型可移動,操作方便,包裝內附有硬盒便於運輸和存放。

Levenhuk Skyline BASE 50T

兒童或新手天文學家的另一種模型,最適合第一次認識天體。 該望遠鏡易於組裝,包括所有主要的折射控製配件,即使是兒童也可以掌握操作。強大的光學系統讓您可以觀察行星、月球並考慮地面物體。

鏡片是鍍膜的,由玻璃製成。因此,即使有顯著增加,圖片也是對比鮮明且清晰的。為了研究空間物體,光學取景器被用於五倍近似。該折射鏡將圖片顛倒過來。因此,該套件還包括一個對角線電動鏡,可讓您校正圖像失真。

方位角支架易於操作,可讓您盡快將折射鏡對準研究對象。 光學設備固定在可調節腿高的金屬三腳架上,任何身高的觀察者都可以根據自己的需要調整望遠鏡。此外,三腳架上還附有一個配件塊;它可以容納指南針、星空圖,以及額外的目鏡和其他工作所需的物品。

Konus Konuspace-4 50/600 AZ

一種易於使用的望遠鏡,可以像普通望遠鏡一樣使用。 可以很好地觀察月球和地面物體。該型號的優勢在於單板和其他配件數量眾多,因此無需額外購買。

使用這種望遠鏡可以讓新手科學家學習如何在天空中導航,並對光學技術的功能有一個基本的了解。

PolarStar II 700/80AZ 型號非常受歡迎。

世界上最大的現代設備

所有折射望遠鏡的尺寸記錄保持者是1900年在巴黎為世界博覽會組裝的模型.它的透鏡直徑為1.25 m,管本身的長度超過了60 m。但是,由於重量和尺寸巨大,光學裝置被水平和靜態固定——這不允許觀察,所以9年後該產品被拆除。

最大的現代望遠鏡是位於芝加哥耶克斯天文台的模型。 物鏡鏡頭的大小對應於 1.1 m,這種技術使您可以研究距地球甚至非常遙遠的太陽系物體。折射鏡是在 1897 年製造的,與此同時,耶克斯天文台也開放了。

大型折射望遠鏡也位於:波茨坦天體物理研究所、利克、普爾科沃、格林威治天文台,以及尼斯、阿肯霍爾德和阿勒格尼。位於美國夏威夷州海拔4200米的詹姆斯·克拉克·麥克斯韋望遠鏡獲得了極大的聲譽。

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