Телескоп: відмінності між версіями

Оптичні телескопи поділяються на два типи — рефлектори і рефрактори.<br />

* '''[[Рефрактор]]''' — це приладиприлад у якому, в якостіяк [[об'єктив|об'єктиваєктив]] використовується [[лінза]] ([[Рефракція|«рефракція»]] — зміна напрямку руху, заломлення хвиль).<br />

*'''[[Рефлектор]]''', на відміну рефрактора для концентрування [[Електромагнітне випромінювання|електромагнітного випромінювання]] використовує [[дзеркало]] («рефлекція» чи «рефлексія» — відбивання хвиль від поверхні).<br />

Певним виключенням, що порушує цей строгийчіткий поділ є [[Максутова телескоп|телескоп Максутова]], де об'єктивом служить система [[меніск|меніска]] і [[дзеркало|дзеркала]].<br />

Сучасні астрономічні телескопи є переважно рефлекторами. Це пояснюється потребою побудови приладів з об'єктивом великого діаметру (для збільшення світосили приладу і вищої роздільної здатності). При створення великих лінз проявляються об'єктивні обмеження (найбільший збудований рефрактор мав діаметр об'єктиву один [[метр]]). Крім того лінзові об'єктиви мають значні оптичні [[аберація|аберації]], основні з яких хроматична і сферична. Обох цих аберацій позбавлені дзеркала, що мають форму [[параболоідпараболоїд обертання|параболоідапараболоїда обертання]].

Основною оптичною складовою телескопа є [[об'єктив]], який збирає світло і будує зображення об'єкту або ділянки неба. Об'єктив з'єднується з приймальним пристроєм трубою ([[тубус]]ом). Механічна конструкція, що несе трубу і що забезпечує її наведення на небо, називається монтуванням. Якщо приймачем світла є око (при візуальних спостереженнях), то обов'язково необхідний [[окуляр]], в який розглядається зображення, побудоване об'єктивом. При фотографічних, фотоелектричних, спектральних спостереженнях окуляр не потрібний. Фотографічна пластинка, вхідна діафрагма електрофотометра, щілина спектрографа іта так даліін. встановлюються безпосереднєбезпосередно у фокальній плоскостіплощині телескопа.

Телескоп з лінзовим об'єктивом називається рефрактором, тобто заломлюючим телескопом. Оскільки світлові промені різних довжин хвиль заломлюються по різному, то одиночна лінза дає забарвлене зображення. Це явище називається хроматичною аберацією. Хроматична аберація значною мірою усунена в об'єктивах, складених з двох лінз, виготовлених із стеколскла з різнимрізними коефіцієнтомкоефіцієнтами заломлення (ахроматичний об'єктив або ахромат).

Закони віддзеркаленнявідбивання не залежать від довжини хвилі, і природно виникла думка замінити лінзовий об'єктив увігнутим сферичним дзеркалом. Такий телескоп називається рефлектором, тобто відбивним телескопом. Перший рефлектор (діаметром всього лише в 3 см і завдовжки в 15 см) був побудований [[Ісаак Ньютон|Ісааком Ньютоном]] у [[1671]] роціроку.

Сферичне дзеркало не збирає паралельного пучка променів в крапкуодну точку, воно дає у фокусі дещо розмите зображення. Це спотвореннявикривлення називається [[сферична аберація|сферичною аберацією]]. Якщо дзеркалу надати форму [[параболоїд]]а обертання, то сферична аберація зникає. Паралельний пучок, направленийспрямований на такий параболоїд уздовж його осі, збирається у фокусі практично без спотвореньвикривлень, якщо не брати до уваги неминучого розмиття через [[дифракція|дифракцію]]. Тому сучасні рефлектори мають дзеркала параболоїдальної (параболічної) форми.

До кінця XIX століття основною метою телескопічних спостережень було вивчення видимих положень небесних світил. Важливу роль відігравали спостереження [[комет]] і деталей на планетних дисках. Всі ці спостереження проводилися візуально, і рефрактор зіз дволінзовим об'єктивом повністю задовольняв потреби астрономів.

Наприкінці XIX і особливо в XX столітті характер астрономічної науки зазнав органічних змін. Центр тяжінняБільшість досліджень перемістивсязмістилася в область астрофізики і зоряної астрономії. Основним предметом дослідження стали фізичні характеристики Сонця, планет, зірок, зоряних систем. З'явилися нові приймачі випромінювання – [[фотографічна пластинка]] і [[фотоелемент]]. Почала широко застосовуватися [[спектроскопія]]. У результаті змінилися і вимоги до телескопів.

Таким чином, для астрофізичних досліджень потрібнийпотрібен рефлектор. До того ж велике дзеркало рефлектора виготовити значно легше, ніж двохлінзовийдволінзовий ахромат: треба обробити з оптичною точністю (до 1/8 довжини світлової хвилі або 0,07 мікрона для візуальних променів) одну поверхню замість чотирьох, і при цьому не пред'являєтьсявисувається особливих вимог до однорідності скла. Все це призвело до того, що рефлектор став основним інструментом '''астрофізики'''.

У '''астрометричних''' роботах, як і раніше, застосовують рефрактори, оскільки в [[астрометрія|астрометрії]] необхідно вимірювати положення світивсвітил з максимальною точністю. Причина цього полягаєСправа в тому, що рефлектори дуже чутливі до малих випадкових поворотів дзеркала: оскільки кут падіння дорівнює куту віддзеркаленнявідбивання, то поворот дзеркала на деякий кут α зміщує зображення на кут 2α. Аналогічний поворот об'єктиву в рефракторі дає набагато менший зсув.

Як вже сказано, рефлектор з параболічним дзеркалом будує зображення дуже чітко, проте тут необхідно зробити одну обмовку. Зображення можна вважати за ідеальне, поки воно залишається поблизу оптичної осі. При видаленні від осі з'являються спотвореннявикривлення. Тому рефлектор з одним тільки параболічним дзеркалом не дозволяє фотографувати великих ділянок неба, а це необхідно для дослідження зоряних скупчень, галактик і галактичних туманностей. Тому для спостережень, що вимагають великого поля зору, почали будувати комбіновані дзеркально-лінзові телескопи, в яких [[аберація]] дзеркала виправляється тонкою лінзою - меніском, виготовленого звиготовленою сортузі скла, проникногопрозорого для ультрафіолетових променів.

Дзеркала рефлекторів у минулому (XVIII – XIX століттях) робили металевими зі спеціального сплаву, проте згодом, з технологічних причин, оптики перейшли на скляні дзеркала, які після оптичної обробки покривають тонкою плівкою металу, що має великий коефіцієнт віддзеркаленнявідбивання (найчастіше алюміній).

Телескоп-рефлектор, пристосований для спостережень безпосередньо у фокусі параболічного дзеркала, називається рефлектором з прямим фокусом. Часто використовуються складніші системи рефлекторів; наприклад, за допомогою додаткового плоского дзеркала, встановленого перед фокусом, можна вивести фокус в бік за межі труби (ньютонівський фокус). Додатковим опуклим дзеркалом перед фокальним дзеркалом можна подовжити фокусну відстань і вивести фокус в отвір просвердлене в центрі головного дзеркала (кассегреновський фокус), і так далі. Деякі з таких складніших систем рефлекторів показані на малюнку. Вони є зручнішими для приєднання приймальних пристроїв до телескопа, але через додаткові віддзеркаленнявідбивання дають великі втрати світла.