Reflektor (dalekohled)

Reflektor  je optický dalekohled , který používá zrcadlo jako prvek pro sběr světla .

První reflektor sestrojil Isaac Newton na konci roku 1668 [1] . To umožnilo zbavit se hlavního nedostatku tehdy používaných refrakčních dalekohledů  - výrazné chromatické aberace .

Základní optické systémy zrcadlových dalekohledů

Optický dalekohled je systém skládající se z objektivu a okuláru . Zadní ohnisková rovina prvního je zarovnána s přední ohniskovou rovinou druhého [2] . Místo okuláru lze do ohniskové roviny čočky umístit fotografický film nebo matricový detektor záření . V tomto případě je čočka dalekohledu z hlediska optiky fotografická [3] . Optické soustavy zrcadlových dalekohledů se dělí podle typů použitých čoček.

Newtonův systém

Tento typ dalekohledu vynalezl Isaac Newton v roce 1668. Zde hlavní zrcadlo směřuje světlo na malé ploché diagonální zrcátko umístěné poblíž ohniska. Ta zase vychyluje paprsek světla mimo tubus, kde je obraz pozorován okulárem nebo fotografován. Primární zrcadlo je parabolické, ale pokud není poměr clony příliš velký, může být sférické.

Gregoryho systém

Tento design navrhl v roce 1663 James Gregory v Optica Promota . Hlavní zrcadlo v takovém dalekohledu je konkávní parabolické. Odráží světlo na menší sekundární zrcadlo (konkávní eliptické). Z něj je světlo směrováno zpět – do otvoru ve středu hlavního zrcátka, za kterým je okulár. Vzdálenost mezi zrcadly je větší než ohnisková vzdálenost hlavního zrcadla, takže obraz je vzpřímený (na rozdíl od převráceného v Newtonově dalekohledu). Sekundární zrcadlo poskytuje poměrně velké zvětšení díky prodloužení ohniskové vzdálenosti [4] .

Cassegrain systém

Schéma navrhl Laurent Cassegrain v roce 1672. Jedná se o variantu dvouzrcadlového objektivu dalekohledu. Hlavní zrcadlo většího průměru (konkávní; v původní verzi parabolické) vrhá paprsky na vedlejší konvexní menší průměr (obvykle hyperbolický). Podle Maksutovovy klasifikace patří toto schéma k takzvanému předohniskovému prodlužování - to znamená, že sekundární zrcadlo je umístěno mezi hlavním zrcadlem a jeho ohniskem a celková ohnisková vzdálenost objektivu je větší než u hlavního zrcadla. jeden. Objektiv se stejným průměrem a ohniskovou vzdáleností má téměř poloviční délku tubusu a o něco menší stínění než u Gregoryho. Systém je neaplanatický, to znamená, že není prostý koma aberace . Má velké množství jak zrcadlových modifikací, včetně aplanatického Richie-Chrétiena, s kulovou plochou sekundárního (Doll-Kirkham) nebo primárního zrcadla, tak zrcadlové čočky.

Samostatně stojí za vyzdvihnutí Cassegrainův systém upravený sovětským optikem D. D. Maksutovem  - Maksutov-Cassegrainův systém , který se stal jedním z nejběžnějších systémů v astronomii, zejména v amatérské astronomii. [5] [6] [7]

Systém Ritchey-Chrétien

Systém Ritchie-Chrétien je vylepšením systému Cassegrain. Hlavní zrcadlo zde není parabolické, ale hyperbolické. Zorné pole tohoto systému je asi 4° [4] .

Lomonosov (Herschel) systém

V roce 1616 navrhl Niccolò Zucchi nahradit čočku konkávním zrcadlem nakloněným k optické ose dalekohledu. Poprvé takový odrazový dalekohled zkonstruoval Michail Vasiljevič Lomonosov v roce 1759 [8] [9] . O 13 let později, v roce 1772, sestavil William Herschel dalekohled podobné konstrukce. Primární zrcadlo má v něm tvar mimoosého paraboloidu a je nakloněno tak, že ohnisko je mimo hlavní tubus dalekohledu a pozorovatel neblokuje přicházející světlo. Nevýhodou takového schématu je velká kóma , ale s malou relativní clonou je téměř neviditelná.

Nesmithův systém

Schmidtův systém

Systém Korsch

Jedna z variant třízrcadlového anastigmatu s obecnější sadou řešení vyvinutá Dietrichem Korschem v roce 1972 [10] . Korschův dalekohled korigoval sférickou aberaci , koma , astigmatismus a zakřivení pole a může mít široké zorné pole a přitom zajistit, že v ohniskové rovině je jen málo rozptýleného světla.

Brachites

V takovém schématu je sekundární zrcadlo umístěno mimo paprsek dopadajícího na primární zrcadlo. Taková konstrukce je obtížně vyrobitelná, protože vyžaduje mimoosová parabolická a hyperbolická zrcadla. U malých otvorů a relativních otvorů však lze tato zrcátka nahradit sférickými. Kóma a astigmatismus primárního zrcadla jsou kompenzovány náklony sekundárního zrcadla. Mezi pozitivní vlastnosti brachitů patří absence stínění, což má pozitivní vliv na čistotu a kontrast obrazu. Tento systém poprvé použili v roce 1877 I. Forster a K. Fritsch. Existují různá provedení brachitů.

Největší dalekohledy

Největší dalekohled v Eurasii - BTA  - se nachází na území Ruska, v horách severního Kavkazu, a má průměr hlavního zrcadla 6 m. Funguje od roku 1976 a dlouhodobě je největším dalekohledem na světě .

Největší dalekohled s pevným zrcadlem na světě je Velký binokulární dalekohled umístěný na Mount Graham (USA, Arizona) a funguje od roku 2005. Průměr obou zrcadel je 8,4 metru [11] [12]

11. října 2005 byl zprovozněn Velký jihoafrický dalekohled v Jižní Africe s hlavním zrcadlem o rozměrech 11 × 9,8 metru, sestávajícím z 91 stejných šestiúhelníků.

13. července 2007 viděl první světlo Velký kanárský dalekohled s průměrem zrcadla 10,4 m (36 šestiúhelníkových segmentů). V první polovině roku 2009 je to největší optický dalekohled na světě [12] .

Moderní kompozitní reflektory používají od poloviny 90. let deformovatelná zrcadla optiku kompenzaci atmosférického zkreslení. To byl průlom v konstrukci dalekohledů a umožnilo výrazně zlepšit kvalitu pozemských dalekohledů.

V říjnu 2021 se plánuje příjem prvního světla na Large Survey Telescope a v říjnu 2022 začnou práce [13] . V roce 2027 se plánuje příjem prvního světla z Extremely Large Telescope [14] , v roce 2027 pak zahájení vědeckých pozorování na mezinárodním Thirty Meter Telescope [15] . V roce 2029 se plánuje uvedení do provozu Giant Magellan Telescope [16] .

Viz také

Poznámky

  1. ↑ Rupert Hall A. Isaac Newton : Dobrodruh v myšlení  . - Cambridge University Press , 1996. - S. 67. - 468 s. — ISBN 0-521-56221-X .
  2. ↑ Panov V.A. Příručka konstruktéra opticko-mechanických zařízení. - 1. vyd. - L .: Mashinostroenie, 1991. - S. 81.
  3. ↑ Turygin I. A. Applied Optics. - 1. vyd. - M .: Mashinostroenie, 1966.
  4. ↑ 1 2 Encyklopedický slovník mladého astronoma / Komp. N. P. Erpylev. - 2. vyd. - M . : Pedagogika, 1986. - S.  234 -235. — 336 s.
  5. ↑ Navashin, 1953 .
  6. ↑ Seacoruk .
  7. ↑ Maksutov, 1979 .
  8. ↑ Lomonosov - astronom . www.msu.ru _ Získáno 10. září 2021. Archivováno z originálu dne 12. dubna 2020.
  9. ↑ Historie Lomonosovovy trubice pro noční vidění / Věda / Nezavisimaya Gazeta . www.ng.ru _ Získáno 10. září 2021. Archivováno z originálu dne 10. září 2021.
  10. ↑ Korsch, Dietrich. Uzavřené řešení pro třízrcadlové dalekohledy, korigované na sférickou aberaci, koma, astigmatismus a zakřivení pole  // Applied Optics  : journal  . - 1972. - prosinec ( roč. 11 , č. 12 ). - S. 2986-2987 . - doi : 10.1364/AO.11.002986 . - .
  11. ↑ LBT - Optika  (angl.)  (nepřístupný odkaz) . Získáno 30. 5. 2013. Archivováno z originálu 30. 5. 2013.
  12. ↑ 1 2 Největší optické dalekohledy  na světě . — Seznam největších optických dalekohledů. Získáno 25. září 2009. Archivováno z originálu 24. srpna 2011.
  13. ↑ Stav  stavebního projektu . https://www.lsst.org . Získáno 3. května 2020. Archivováno z originálu dne 18. dubna 2021.
  14. ↑ Extrémně velký dalekohled  ESO . http://www.eso.org . Staženo 14. února 2020. Archivováno z originálu 18. února 2020.
  15. ↑ Časová osa  TMT . http://www.tmt.org . Staženo 14. února 2020. Archivováno z originálu 9. února 2020.
  16. ↑ Přehled GMT  . http://www.gmto.org . Staženo 14. února 2020. Archivováno z originálu dne 16. dubna 2020.

Literatura

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie
V bibliografických katalozích
 Dalekohled
Typ
namontovat
jiný