Телескоп рефрактор

Телескоп рефрактор

Рефрактор - телескоп, изображение в фокальной плоскости которого строится с помощью только линз. Основными узлами оптической трубы любого визуального рефрактора являются объектив в оправе, труба с системой светоотсекающих диафрагм, бленда-противоросник и фокусировщик. Дополнительно труба как правило комплектуется креплением, с помощью которого она может быть быстро поставлена на монтировку, и искателем – устройством, позволяющим астроному нацелиться на выбранный участок неба.

Телескоп рефрактор в зависимости от типа объектива может быть хроматическим, ахроматическим, полуапохроматическим и апохроматическим. Тип объектива – основной фактор, влияющий на класс рефрактора, что выражается в цене готового изделия с фиксированной апертурой. Рассмотрим их по порядку.

Хроматический объектив состоит только из одной собирающей линзы. Как следует из названия, эта система подвержена неустранимой хроматической аберрации – явлению, при котором свет с различной длиной волны будет фокусироваться на разном расстоянии от объектива. При рассматривании через такой телескоп удаленных предметов в естественном свете изображение будет размытым и окрашенным в цвета радуги. Этот эффект для данного стекла пропорционален квадрату апертуры объектива и обратно пропорционален квадрату его фокусного расстояния. Для того, чтобы искажение, создаваемое однолинзовым объективом с фокусным расстоянием 2 м, выполненным из распространенного стекла марки К8, в белом свете не было заметно визуально, его апертура не должна быть больше 18 мм.

В настоящее время применение хроматических объективов ограничено внезатменными коронографами, где такой объектив работает через узкополосный фильтр, настроенный на линию спектра водорода. Преимуществом применения однолинзовой схемы в данном случае является меньшее количество остаточных царапин, неустранимых после полировки, которые в случае яркого источника, каким является Солнце, сильно ухудшают качество изображения. Такие объективы могут иметь апертуру свыше 50 см при умеренном фокусном расстоянии в несколько метров. Для устранения и геометрических искажений – сферической аберрации – их поверхности приходится делать эллиптической формы.

Ахроматический телескоп рефрактор – в настоящее время самый распространенный. Его объектив – ахроматический дублет - состоит из положительной и отрицательной линз со сферическими поверхностями, выполненных из разных сортов стекла и имеющих строго рассчитанную оптическую силу, что позволяет сильно уменьшить хроматическую аберрацию. Для того же фокусного расстояния в 2 м , дублет из пары распространенных стекол К8 и Ф2 может иметь апертуру до 100 мм, что в 5 раз больше, чем в предыдущем случае. Немаловажно и то, что при превышении апертуры сверх допустимой хроматическая аберрация не растет так радикально, как у одиночной линзы, а образует так называемый вторичный спектр, заметный только на ярких объектах.

Это обусловило создание на рынке любительской оптики класса так называемых “коротких” или “дип-скай” ахроматов, апертура которых может доходить до 152 мм при фокусном расстоянии 1200.

Знаменитые рефракторы прошлого с апертурами свыше полуметра формально все попадают в этот же класс – из условия создания жесткой конструкции фокусное расстояние объективов приходилось делать недостаточным для изображения, свободного от вторичного спектра. Другим существенным моментом, актуальным для ахромата, являются очень жесткие требования по центровке обеих линз, при несоблюдении которых изображение будет испорчено комой децентровки. Визуально эта аберрация приводит к тому, что точечный объект в поле зрения выглядит как “птичка” или треугольник с двумя резкими сторонами и одной размытой.

Ахроматы низшего ценового диапазона не имеют юстировочных устройств, позволяющих вращать линзы в оправе, а отдельные представители класса имеют склеенные линзы, принципиально исключающие возможность устранения этой аберрации при ее допуске изготовителем.

Полуапохроматический телескоп рефрактор аналогичен ахромату, но его дублет выполнен на так называемых ED-стеклах или стеклах со сверхнизкой дисперсией, за счет чего телескоп существенно дороже ахромата. Остаточный хроматизм его в несколько раз меньше и практически незаметен по любым объектам.

В этом классе иногда фигурируют объективы типа “Петцваль”, состоящие из двух поставленных отрицательными линзами друг к другу дублетов, что позволяет еще примерно в 1,3 раза снизить вторичный спектр.

Апохроматическим называют рефрактор, объектив которого сводит в точку лучи с тремя разными длинами волн, и, кроме того, исправлен на кому. Реализация его требует не менее трех линз из разных сортов преломляющих материалов. Как правило, некоторые компоненты могут быть выполнены из относительно доступных стекол, но принципиально необходимо наличие одной или нескольких линз из материалов с аномальной дисперсией, получение оптически однородных заготовок из которых затруднительно. К подобным материалам относятся флюорит, квасцы, различные сорта особого крона и др. Кроме того возможен жидкостный апохромат, в котором роль дополнительных линз играют заполненные жидкостью промежутки между стеклянными элементами. Большинство апохроматов используются как фотографические телескопы – астрографы.

Оправа объектива рефрактора, как правило, крепится к фланцу трубы с помощью юстировочного устройства, позволяющего осуществлять её необходимый наклон – юстировку - с целью нахождения наилучшего изображения. Юстировка производится юстировочными и стопорными винтами.

Труба является основной механической частью рефрактора и материал ее зависит от назначения телескопа. В компактных визуальных инструментах получили распространение карбон и алюминий, в более крупных стационарных - сталь, в флюоритовых апохроматах используется алюминиевая труба, обладающая свойством компенсации теплового ухода фокуса такого объектива. Отметим, что во внезатменном коронографе иногда вместо трубы используется решетчатая ферма для предотвращения искажения изображения тепловыми потоками от нагретых сплошных стенок.

Светоотсекающие диафрагмы ставятся внутрь трубы для предотвращения бликов и засветки поля зрения от посторонних источников. Для этой же цели служит бленда – цилиндр, выдвигающийся перед объективом на 1 – 2 внешних диаметра трубы.

Фокусировщик (фокусер) – устройство, позволяющее осуществить плавное перемещение окуляра при наводке на резкость. Основным параметром фокусировщика является его посадочный размер, как правило стандартизированный с посадочными размерами окуляров и составляющий от одного до четырех дюймов. Кроме того, может различаться ход фокусировщика – величина максимального выдвижения устройства из корпуса телескопа. По конструктивному исполнению возможны реечные и винтовые фокусировщики, стандартизированные для установки не только окуляров, но и линз Барлоу, адаптеров зеркальных фотокамер и матриц для съемки в прямом фокусе.

Статьи по теме:

  1. Самодельный телескоп

    Самодельный телескоп Реально ли это? Высокоточное устройство с увеличением в десятки и сотни раз – и вдруг руками неспециалиста? Практика со всей убедительностью вынуждает ответить на этот вопрос положительно. Ничего сверхъестественного в оптике нет…

  2. Как сделать телескоп

    Как сделать телескоп Это на самом деле возможно. Телескопы, построенные любителями, к настоящему времени достигают более метра в апертуре. Нелишним будет напомнить, что великие телескопостроители прошлого сэр Уильям Гершель и лорд Росс самостоятельно изготавливали крупные оптические зеркала, не будучи профессиональными оптиками.

  3. Окуляры для телескопа

    Окуляры для телескопа Окуляром называется сменная система линз, которая вставляется в фокусировщик телескопа и позволяет рассматривать увеличенное изображение в фокальной плоскости. Увеличение телескопа равно отношению фокусных расстояний его объектива и окуляра, таким образом, меняя последнее, можно задействовать весь диапазон полезных увеличений телескопа.

Социальные закладки:

Комментарии к этой заметке больше не принимаются.



Рейтинг популярности - на эти заметки чаще всего ссылаются:

WalkSpace.Ru | Астрооборудование