Tipi ed esempi di telescopio di un astronomo. Telescopi e loro caratteristiche. Il percorso dei raggi nei telescopi ottici

Le osservazioni sono le misurazioni fondamentali dell'astronomia come scienza. Vengono confrontati con dati e teorie generati in laboratorio da astrofisici e altri fisici per testare previsioni dimostrabili.

Gli astronomi si trovano in una posizione unica tra gli scienziati in quanto non possono condurre esperimenti direttamente sui soggetti della loro ricerca. Gli astronomi devono attendere che i fotoni (e ora altre forme di radiazione non elettromagnetica) passino attraverso l'Universo fino alla Terra e vengano visti da una persona che utilizza uno dei dispositivi.

La chiave per fare scoperte è avere il telescopio giusto nel posto giusto per testimoniare questi fotoni e la loro storia.

Per la maggior parte della storia umana, le osservazioni astronomiche sono state fatte al di là di ciò che può essere visto con gli occhi.
Alcune conoscenze di base su cosa sono i telescopi per l'astronomia fondamentale o per l'osservazione personale saranno discusse in questo articolo. Informazioni dettagliate su questi dispositivi sono concentrate su https://www.4glaza.ru/katalog/teleskopy/veber/

L'unicità dello strumento per l'osservazione degli oggetti celesti

Per molti anni, i telescopi sono stati usati per osservare gli oggetti celesti. Questi strumenti per osservare oggetti distanti hanno cambiato la nostra comprensione e conoscenza degli oggetti nell'universo. Scienziati e ingegneri stanno conducendo nuovi sviluppi basati sulla misurazione dei parametri della lunghezza d'onda che provenivano da oggetti celesti, con una tecnologia migliorata per la creazione di molti tipi di telescopi.

Esistono vari tipi di questo strumento, da quelli ottici domestici prodotti da Veber ai più sofisticati strumenti a raggi X prodotti nell'interesse della NASA Aeronautics and Space Administration, dell'Agenzia spaziale europea ESA o della russa Roscosmos. Lo studio dei vari stadi delle stelle in dettaglio può essere fatto con questi strumenti, che vengono utilizzati per scopi specifici.

Questo articolo affronterà la questione di cosa sono i telescopi, nonché le funzioni e il loro scopo per analizzare i segnali del nostro Universo.

Storia

Dal diciassettesimo secolo, i dispositivi di osservazione del cielo sono diventati uno degli strumenti importanti per rilevare fenomeni inaspettati nell'universo.

La controversia tra l'astronomia geocentrica tradizionale e coloro che preferivano il sistema eliocentrico copernicano ebbe una grande influenza sulla scoperta del telescopio.

Inizialmente, l'invenzione del telescopio era un prototipo di moderni strumenti scientifici e non un'invenzione di scienziati. Lo strumento ha dato alle persone la possibilità di osservare cose che l'umanità non aveva mai visto prima, aumentando i sensi umani e la conoscenza degli oggetti nello spazio. I maestri hanno creato uno strumento che chiamiamo telescopio. L'uso di oggetti convessi e concavi per aumentare e diminuire è noto fin dall'antichità.

In Occidente alla fine del XIII secolo le lenti divennero popolari. Galileo fu il primo ad utilizzare uno strumento rifrattivo come strumento per osservare i pianeti, le lune e le stelle nel 1609. Galileo usò il termine greco tele, che significa lontano, e skopene, che significa guardare, per indicare gli strumenti per osservare il cielo. Galileo dimostrò che il modello eliocentrico previsto del sistema solare era corretto. Dimostrò che Venere mostrava una serie completa di fasi simili alla Luna. La scoperta di Galileo ha anche dimostrato che il modello di Tolomeo era impossibile dalle sue osservazioni.

Le scoperte di Galileo hanno cambiato la nostra comprensione dell'universo attraverso le sue osservazioni al telescopio. Inoltre, quando Galileo usò uno strumento ottico per dimostrare l'aspetto eliocentrico, furono scoperti nuovi oggetti nel cielo.

Tipi di telescopi

Le lunghezze d'onda o la radiazione elettromagnetica degli oggetti dell'universo sono diverse. Pertanto, i dispositivi per il monitoraggio di oggetti remoti sono classificati in base alla progettazione. Sono disponibili in gamme ottiche, raggi X, infrarossi e radiotelescopi.

Ottico

I telescopi ottici sono i più comuni perché sono utilizzati principalmente per osservare oggetti distanti nella parte visibile dello spettro elettromagnetico della luce visibile. Poiché la luce visibile può essere osservata dalla Terra, la maggior parte dei telescopi ottici può essere montata a terra.

Alcune distorsioni atmosferiche possono causare osservazioni imprecise per i professionisti.

raggi X

Le emissioni da oggetti distanti e lunghezze d'onda più corte vengono rilevate utilizzando telescopi a raggi X situati su veicoli spaziali. La loro posizione sui veicoli spaziali è dovuta al fatto che l'atmosfera è opaca e quindi blocca eventuali raggi gamma, i raggi X e la luce ultravioletta possono essere utilizzati solo nello spazio, quindi non ci sono telescopi a raggi X situati a terra.

radiotelescopi

Altri tipi comuni di telescopi che possono essere installati sulla Terra sono i radiotelescopi, utilizzati per la radioastronomia. Poiché possono ricevere onde radio dall'universo, le antenne sono aperte e relativamente grandi. Poiché l'atmosfera non blocca le onde radio, non è necessario posizionare il radiotelescopio sopra l'atmosfera terrestre. Un radiotelescopio può essere utilizzato per osservare oggetti come i quasar. Per determinare il redshift cosmologico, si possono studiare quasar e galassie usando la spettroscopia. Questo aiuta a mostrare la struttura dell'universo perché il redshift è proporzionale alla distanza.

Gli ottici e i radiotelescopi si trovano spesso in montagna o al di fuori delle aree urbane perché l'inquinamento elettromagnetico e luminoso delle città può influenzare i risultati delle osservazioni.

Quindi, ad esempio, per non interferire con l'osservazione utilizzata dai radiotelescopi negli altopiani del New Mexico, gli Stati Uniti hanno costruito molti radiotelescopi, utilizzati principalmente per osservare i dischi protoplanetari attorno a giovani stelle e buchi neri. Questo complesso per l'osservazione dell'Universo è stato creato appositamente fuori dalle città per evitare l'influenza durante l'osservazione durante lo studio di molti oggetti astronomici.

Telescopi sui satelliti

Gli scienziati hanno usato telescopi terrestri per vedere la luce visibile e le onde radio dalla stella.
Per studiare l'Universo a tutte le lunghezze d'onda e senza offuscare e oscurare l'atmosfera terrestre, gli scienziati usano i satelliti con i telescopi.

Molti oggetti in diversi stadi di sviluppo nell'universo emettono onde elettromagnetiche, quindi telescopi di vario tipo possono fornire immagini di questi oggetti. Gli scienziati possono studiare le onde radio delle giovani stelle per vedere la nascita o la morte delle stelle quando vengono utilizzate macchine a raggi X perché queste stelle spesso emettono raggi X. I complessi terrestri in questa gamma introducono distorsioni dell'immagine ed è impossibile studiare immagini di galassie su larga scala.

L'Osservatorio spaziale Hubble del 1991 è un altro tipico esempio in grado di studiare in profondità la regione del cielo per rivelare galassie nelle prime fasi della loro evoluzione. Può raccogliere immagini più accurate e dettagliate senza l'assenza di distorsioni atmosferiche.

Un altro esempio è il Chandra Space Observatory della NASA del 1999. L'osservatorio satellitare Chandra ha mappato il gas caldo negli ammassi di galassie e sta conducendo ricerche sui buchi neri in tutto l'universo.

L'Osservatorio Chandra ha fornito uno studio dettagliato del cielo a raggi X. Questi dati vengono utilizzati per studiare l'energia oscura e la materia oscura. Poiché l'energia oscura e la materia non emettono alcuna radiazione, i dispositivi di osservazione possono aiutare solo parzialmente nello studio, perché non possono osservare direttamente le componenti oscure dell'universo. Per studiare questi oggetti, gli scienziati hanno costruito una serie di nuovi rivelatori. Lo studio dell'energia oscura e della materia oscura potrebbe essere possibile combinando questi nuovi rivelatori insieme ai telescopi.

conclusioni

Nelle conclusioni su cosa sono i telescopi, possiamo notare i vari tipi di questo strumento, che forniscono numerosi modi per studiare stelle, pianeti e oggetti nell'Universo.

Ci sono telescopi dal marchio domestico economico Veber a quelli spaziali più complessi.

Vari tipi di telescopi sono stati sviluppati per osservare le stelle a varie lunghezze d'onda in tutto l'universo. I telescopi variano nelle loro applicazioni funzionali in astronomia, sebbene alcuni oggetti come l'energia oscura e la materia oscura non possano essere osservati direttamente. Le nuove tecnologie in futuro creeranno dispositivi e strumenti migliori per consentire agli scienziati di scoprire oggetti sconosciuti nel nostro universo.

Pertanto, viene presentato un riassunto di ciò che i telescopi sono per la ricerca e la scoperta nell'Universo per le generazioni presenti e future.

I telescopi non occupano la nicchia più ampia nel mercato russo delle apparecchiature ottiche, ma l'assortimento qui è abbastanza decente ed è rappresentato da prodotti di molte aziende famose.

I grandi produttori offrono ottiche per utenti di diversi livelli. Esistono già serie complete per principianti e persino dispositivi economici appositamente progettati per bambini e adolescenti.

I telescopi per professionisti sono ancora motivo di orgoglio speciale per marchi eminenti: non solo dispositivi ottici, ma dispositivi high-tech e "intelligenti".

I più venduti nel 2017 sono stati i telescopi amatoriali e semiprofessionali dei seguenti produttori:

• osservatore del cielo;
• Celestron;
• Bresser;
• Veber.

Il principio di funzionamento e il dispositivo del telescopio

Un telescopio è un dispositivo ottico complesso con il quale è possibile vedere oggetti distanti (astronomici o terrestri) con ingrandimenti multipli.

Strutturalmente, è un tubo, a un'estremità del quale è presente una lente che raccoglie la luce e / o uno specchio concavo: un obiettivo. Dall'altro c'è l'oculare: attraverso di esso esaminiamo solo l'immagine risultante.

aggiungi dal mio telescopio con iscrizioni

Anche il design del telescopio comprende:

1. Finder per rilevare specifici oggetti astronomici;

2. Filtri di luce che attutiscono le stelle troppo luminose;

3. Specchi diagonali (piastre correttive) che capovolgono l'immagine che l'obiettivo trasmette “sottosopra”.

I modelli professionali con funzionalità di astrofotografia e video possono essere inoltre dotati dei seguenti elementi:

1. Apparecchiature elettroniche sofisticate;

2. Sistema GPS;

3. Motore elettrico.

Tipi di telescopi

Rifrattori (con lente)

Puoi riconoscere un tale telescopio dal suo design semplice, simile a un cannocchiale. L'obiettivo e l'oculare sono qui sullo stesso asse e l'immagine ingrandita viene trasmessa in linea retta, come nei primissimi dispositivi inventati 400 anni fa.

I rifrattori, o telescopi rifrattori, raccolgono la luce riflessa dei corpi celesti con l'aiuto di 2-5 lenti biconvesse distanziate alle due estremità di un lungo tubo ottico. Questo tipo di dispositivo è più adatto ai principianti e agli amanti delle osservazioni astronomiche, in quanto consente di osservare bene gli oggetti terrestri e i corpi celesti all'interno del nostro sistema solare.

Le lenti installate nei rifrattori decompongono la luce "catturata" dall'obiettivo in componenti spettrali, il che porta a una certa perdita di nitidezza dell'immagine e la rende più fioca a un ingrandimento troppo elevato. Si consiglia di utilizzare un tale telescopio in un'area aperta fuori città, dove l'illuminazione del cielo è minima.

• Facile da usare e non richiede manutenzione specializzata;
• Il design stretto è protetto da colpi di polvere e umidità;
• Non ha paura dei cambiamenti di temperatura;
• Danno un'immagine chiara e contrastante dei corpi astronomici vicini;
• Hanno una lunga durata.

• Abbastanza ingombrante e pesante (il peso di alcuni modelli raggiunge i 25 kg);
• Il diametro massimo della lente è di 150 mm;
• Non adatto per osservazioni in città.

A seconda del tipo di obiettivi installati, i telescopi sono suddivisi nelle seguenti tipologie:

1. Acromatico: ha gradi di ingrandimento piccoli e medi, ma fornisce un'immagine piatta.

2. Apocromatico: rende l'immagine più convessa, ma elimina difetti come un contorno sfocato e la manifestazione di uno spettro secondario.

Riflettori (specchio)

Il riflettore cattura e trasmette il raggio di luce utilizzando due specchi concavi: uno è nella lente del tubo, l'altro riflette l'immagine ad angolo, inviandola all'oculare laterale.

A differenza di un rifrattore, tale ottica è più adatta per studiare lo spazio profondo e ottenere immagini di alta qualità di galassie lontane. La produzione di specchi è più economica delle lenti, il che si riflette nel costo dei dispositivi. Tuttavia, sarà difficile per un principiante o un bambino far fronte a impostazioni complesse e correttori di immagini.

• Semplicità del design;
• Dimensioni compatte e peso leggero;
• Catturano perfettamente la luce fioca di corpi cosmici lontani;
• Grande apertura (da 250 a 400 mm), che fornisce un'immagine più luminosa e chiara senza difetti;
• Prezzo inferiore rispetto a rifrattori simili.

• Richiede tempo ed esperienza per l'installazione;
• Polvere o sporcizia possono penetrare nella struttura aperta del dispositivo;
• Paura dei cambiamenti di temperatura;
• Non adatto per l'osservazione di oggetti terrestri e vicini nel sistema solare.

Catadiottrica (lente a specchio)

L'obiettivo dei telescopi catadiottrici è assemblato da lenti e specchi, quindi combina i loro vantaggi e compensa al massimo i difetti con l'aiuto di speciali piastre di correzione.

L'immagine di oggetti astronomici sia lontani che vicini in un tale dispositivo si avvicina all'ideale, che consente non solo di osservare le stelle, ma anche di scattare foto di alta qualità.

• Dimensioni compatte e portabilità;
• Ugualmente adatto per osservazioni di oggetti nello spazio profondo e vicino;
• Dare la massima qualità dell'immagine;
• Apertura fino a 400 mm.

• Alto prezzo;
• Lungo tempo di stabilizzazione termica dell'aria all'interno del tubo;
• Disegno complicato.

Opzioni di selezione del telescopio

Avendo deciso di acquistare un telescopio, dovresti decidere i tuoi requisiti di base per questo dispositivo.

Il design e le caratteristiche dell'ottica dipenderanno dalle risposte a una serie di domande:

1. Che tipo di oggetti vorresti prendere in considerazione: pianeti all'interno del nostro sistema solare o galassie lontane?

2. Da dove osserverai i corpi cosmici - dal tuo balcone hai l'opportunità di viaggiare con un telescopio fino al campo?

3. Hai intenzione di fare astrofotografia?

Passiamo ora alle principali caratteristiche dei moderni telescopi.

Specchio parabolico o sferico

Il design di uno specchio sferico è tale da non poter riflettere tutti i raggi in un punto. Per questo motivo, la messa a fuoco idealmente nitida è irraggiungibile per i riflettori con ottica sferica. Questo fenomeno è chiamato "aberrazione sferica" ​​ed è più pronunciato ad alti ingrandimenti.

Uno specchio parabolico non è soggetto ad aberrazioni sferiche ed è in grado di raccogliere i raggi luminosi in un punto. Ad alto ingrandimento, non avrai problemi con la messa a fuoco e l'oggetto distante sarà visibile chiaramente e in tutti i dettagli.

Ma non tutto è così male con gli specchi sferici. Con un certo rapporto tra il diametro dello specchio e la lunghezza focale, uno specchio di questo tipo funziona quasi come uno specchio parabolico. Un telescopio con uno specchio del diametro di 114 mm e della focale di 900 mm è praticamente privo di aberrazioni sferiche e mette bene a fuoco l'immagine fino al valore del massimo ingrandimento utile.

Apertura (diametro dell'obiettivo)

Il criterio principale per la scelta di un telescopio è l'apertura del suo obiettivo. Determina la capacità di una lente o di uno specchio di raccogliere la luce: maggiore è questa caratteristica, più raggi riflessi entreranno nella lente. Ciò significa che fornirà un'elevata qualità dell'immagine e sarà persino in grado di catturare la debole radiazione riflessa di oggetti spaziali distanti.

Quando scegli un'apertura per i tuoi scopi, lasciati guidare dai seguenti numeri:

1. Per ottenere un'immagine chiara di pianeti o satelliti vicini, è sufficiente un dispositivo con un diametro dell'obiettivo fino a 150 mm. In condizioni urbane, è meglio ridurre questa cifra a 70-90 mm.

2. Un dispositivo con un'apertura superiore a 200 mm sarà in grado di vedere galassie lontane.

3. Se hai intenzione di dedicarti al tuo hobby preferito in zone lontane dalla città con un cielo notturno poco illuminato, puoi provare la dimensione massima degli obiettivi semi-professionali, fino a 400 mm.

Lunghezza focale

La lunghezza focale è la distanza dalla lente al punto nell'oculare dove tutti i raggi luminosi vengono nuovamente raccolti in un raggio. Il grado di ingrandimento e la qualità dell'immagine visibile dipendono da questo indicatore: più è alto, meglio considereremo l'oggetto di interesse.

La messa a fuoco aumenta la lunghezza del telescopio stesso, il che si riflette nella praticità del suo stoccaggio e trasporto. Certo, sul balcone è più conveniente tenere un dispositivo a fuoco corto, dove F non supera i 500-800 mm. Questa limitazione non si applica solo ai catadiottrici: in essi il flusso luminoso viene rifratto molte volte e non va in linea retta, il che rende possibile accorciare notevolmente la custodia.

Ingrandimento

L'ingrandimento degli oggetti può essere corretto inserendo un oculare più potente o più debole: oggi i produttori offrono ottiche con F da 4 a 40 mm, nonché lenti di Barlow che raddoppiano la messa a fuoco del telescopio stesso.

1. In dettaglio, ha senso considerare solo corpi spaziali vicini (la Luna, per esempio).

2. Per l'osservazione di galassie lontane, un elevato fattore di ingrandimento non è così importante.

Tipo di montaggio

Il montaggio (supporto per il telescopio) è necessario per rendere il dispositivo comodo da usare.

A corredo di ottiche amatoriali e semiprofessionali solitamente viene fornito uno dei 3 principali tipi di supporti mobili speciali:

1. Azimutale: il supporto più semplice che consente di spostare il telescopio in orizzontale e in verticale. Molto spesso è dotato di rifrattori e piccoli catadiottrici. Ma per l'astrofotografia, una montatura azimutale non è adatta, perché non consente di catturare un'immagine nitida.

2. Equatoriale: ha un peso e dimensioni impressionanti, ma aiuta a trovare l'oggetto necessario alle coordinate fornite. Un tale treppiede è l'ideale per i riflettori che "vedono" galassie lontane che sono indistinguibili ad occhio nudo. L'equatoriale è popolare anche tra gli appassionati di astrofotografia.

3. Il sistema Dobson è un compromesso tra una base azimutale facile da usare ed economica e un design equatoriale affidabile. Spesso viene fornito con riflettori potenti e costosi.

Disegno ottico

Telescopio di Galileo (1609)

Un semplice design del telescopio, simile a quello utilizzato da Galileo nei primi telescopi astronomici a due lenti. Una lente convergente (convessa) a fuoco lungo svolge il ruolo di obiettivo e l'altra lente (concava) svolge il ruolo di oculare; il risultato è un'immagine dritta. Tale sistema è ancora utilizzato nei binocoli teatrali.

Telescopio Keplero (1611)

Un semplice sistema di telescopi che utilizza lenti convesse sia come obiettivo che come oculare. Ciò offre un campo visivo più ampio e un ingrandimento maggiore di quello che si può ottenere con un telescopio galileiano, ma l'immagine in un telescopio kepleriano è capovolta.

Telescopio del sistema Gregory (1663)

Un tipo di telescopio riflettore proposto da James Gregory nel 1663. Lo specchio primario è un paraboloide con un foro centrale e il secondario è un ellissoide. Gregory non era in grado di ottenere specchi della configurazione desiderata, quindi non poteva costruire il suo telescopio prima che Newton creasse il suo primo riflettore di un design più semplice con uno specchio secondario piatto. Successivamente, il sistema Gregory fu sostituito dal telescopio Cassegrain

Telescopio di Newton (1668)

Un semplice tipo di telescopio riflettore progettato da Isaac Newton (1642-1727), che lo dimostrò alla Royal Society di Londra nel 1671. Lo specchio primario del telescopio è un paraboloide (uno specchio sferico può essere utilizzato per piccole aperture), e lo specchio secondario è piatto, posto nel percorso del raggio riflesso con un angolo di 45° rispetto all'asse ottico, in modo che l'immagine si formi all'esterno del tubo principale. Il design è ampiamente utilizzato per piccoli strumenti amatoriali, ma non adatto a grandi telescopi.

Schema di Cassegrain (1672)

Un telescopio riflettore in cui il fuoco dell'immagine è direttamente dietro il foro centrale nello specchio primario. Questo disegno fu proposto da Jacques Cassegrain (1652-1712), professore di fisica nella città di Chartres in Francia intorno al 1672, cioè quattro anni dopo che Issac Newton creò il primo riflettore. In questo telescopio, lo specchio secondario è convesso, non piatto (come nel progetto newtoniano). Lo stesso Cassegrain non costruì il telescopio, quindi passarono diversi anni prima che la sua idea fosse realizzata. Oggi, il fuoco Cassegrain è popolare e ampiamente utilizzato sia in modesti strumenti amatoriali che in grandi telescopi professionali.

Telescopio Herschel (1772)

Un tipo di telescopio riflettore progettato da William Herschel (1738-1822) in cui lo specchio parabolico primario è inclinato in modo che il fuoco si trovi all'esterno del tubo principale del telescopio e sia possibile accedervi senza bloccare la luce in arrivo. Questa idea è stata messa in pratica da Lomonosov 10 anni prima. Lo svantaggio del sistema è la presenza di distorsioni, motivo per cui questo tipo di telescopio è stato successivamente sostituito da altri sistemi di riflettori.

Telescopio Ritchey-Chrétien (1922)

Un telescopio il cui sistema ottico è simile a quello di un telescopio Cassegrain, tranne per il fatto che sia lo specchio primario che quello secondario sono a forma di iperboloide. Di conseguenza, il telescopio Ritchey-Chrétien fornisce un ampio campo visivo in assenza di chioma.

Sistema più serio (1930)

Il design a tubo aperto di un grande telescopio riflettente, che assicura che la deflessione sia uniforme al variare dell'orientamento del telescopio. È impossibile rendere completamente indeformabile il tubo dei telescopi più grandi. Il design del tubo da 200 pollici del telescopio Hale proposto da Mark Serurier non elimina la deformazione, ma mantiene l'asse ottico del telescopio

Fotocamera Schmidt (1930)

Un tipo di telescopio astronomico con un ampio campo visivo destinato esclusivamente all'uso fotografico. Fu inventato da Bernard Schmidt nel 1930. Uno specchio sferico funge da collettore di luce. La correzione dell'aberrazione sferica viene eseguita utilizzando una sottile lastra di vetro di un profilo complesso, installata all'estremità di ingresso del tubo telescopico (dietro il fuoco). La lastra fotografica è posta al fuoco principale. Poiché la superficie focale è curva, alla lastra fotografica viene data la stessa forma utilizzando un supporto speciale. Il risultato sono immagini nitide e senza distorsioni di un campo visivo molto ampio, fino a decine di gradi di diametro.

Telescopio Dell-Kirkham

Una variante del telescopio Cassegrain in cui lo specchio primario ha un profilo ellissoidale anziché il più convenzionale paraboloide. Lo specchio secondario è sferico. Di conseguenza, il campo visivo è molto più piccolo di quello di un normale telescopio Cassegrain delle stesse dimensioni.

Telescopio Maksutov (1940)

Un telescopio riflettore in cui le distorsioni ottiche di uno specchio primario sferico vengono corrette da una lente concava (menisco), che fornisce un'immagine di alta qualità su un ampio campo visivo. Il telescopio è stato inventato da D.D. Maksutov (1896-1964).

La struttura principale del telescopio è un tipico sistema Cassegrain. Un piccolo specchio secondario è montato dietro la lente correttiva e l'immagine si forma direttamente dietro lo specchio primario, che ha un piccolo foro centrale.

La difficoltà di creare lenti correttive di grandi dimensioni limita l'uso professionale di un tale telescopio, ma i telescopi Maksutov, che hanno un tubo compatto e un ampio campo visivo a un basso rapporto focale, sono apprezzati dagli astrofili.

A seconda della direzione del raggio di uscita, ci sono modifiche di questo sistema: Maksutov-Cassegrain e Maksutov-Newton.

Telescopio Schmidt-Cassegrain (1940, 1942)

Un design di telescopio ottico che combina le caratteristiche di una fotocamera Schmidt e un riflettore Cassegrain. Suggerito da D.D. Baker (1940) e C.R. Betulla (1942).

Questo telescopio utilizza uno specchio primario sferico e una piastra di correzione per compensare l'aberrazione sferica, simile alla fotocamera Schmidt. Tuttavia, il portalastra fotografica al fuoco primario è sostituito da un piccolo specchio secondario convesso che riflette la luce nel tubo attraverso un foro nello specchio primario. Di conseguenza, è possibile visualizzare visivamente l'immagine o installare una telecamera nel tubo principale dietro lo specchio primario.

Un telescopio di questo design risulta essere molto compatto, il che è particolarmente importante per telescopi portatili e telescopi per scopi didattici amatoriali e generali.

Sistema Paul-Baker (1935, 1945)

Il design ottico di un telescopio riflettore che ha un campo visivo eccezionalmente ampio con una buona risoluzione. Utilizza uno specchio primario parabolico con un rapporto focale di f/4 o inferiore, uno specchio secondario sferico convesso e un terzo specchio sferico concavo la cui curvatura è uguale ma di segno opposto a quella del secondario. Il progetto fu proposto dall'ottico francese Maurice Paul nel 1935 e indipendentemente da James Baker intorno al 1945.

Fotocamera Baker-Nunn (1957)

Una variazione della fotocamera Schmidt progettata per fotografare i satelliti terrestri artificiali.

Sistema Baker-Schmidt

Modifica della fotocamera Schmidt, che utilizza i mezzi tecnici proposti da J. G. Baker per eliminare l'aberrazione e la distorsione.

Telescopio Willstrop

Progettazione di telescopi ottici riflettenti che forniscono buone immagini in un campo visivo di 5° o più. Il design è una versione modificata del sistema Paul-Baker. Il foro nello specchio primario ha un diametro pari al 60% del diametro dell'intero specchio e il fuoco si trova in questo foro. La forma di tutti e tre gli specchi differisce in modo significativo da parabolico o sferico. Il vantaggio del design di Willstrop è che il telescopio è molto più compatto della fotocamera Schmidt. Inoltre, non produce immagini virtuali causate da riflessi interni, come nella lente correttiva di una fotocamera Schmidt. Questo design rende possibile costruire un telescopio che sarebbe più potente di qualsiasi fotocamera Schmidt esistente.

Telescopio Dobson (anni '60 -'70)

Telescopio riflettore economico ad ampia apertura con una semplice configurazione altazimutale non guidata. Il suo design è conveniente per gli astrofili e la sua portabilità è particolarmente importante. Il telescopio porta il nome dell'autore del concetto e dei primi sviluppi effettuati negli anni '60-'70, John Dobson della San Francisco Society of Amateur Astronomers. Il tubo di legno incollato del telescopio è montato in una scatola, che è montata su una piastra di base e può ruotare attorno a un asse verticale. Una staffa semicircolare con arresti nella parte superiore della scatola ha perni fissati ai lati opposti del tubo. Per garantire che il movimento attorno a entrambi gli assi sia uniforme, viene utilizzato il teflon. Dobson è stato anche in grado di dimostrare che la lastra di vetro (che è più sottile del vetro a specchio comunemente usato) può essere trasformata in un grande specchio economico di buona qualità. Per evitare distorsioni, uno specchio sottile dovrebbe poggiare liberamente su un tappeto o su un tappetino di gomma.

Telescopi di Galileo

Nel 1609, avendo appreso dell'invenzione del telescopio da parte di ottici olandesi, Galileo realizzò autonomamente un telescopio con una lente piano-convessa e un oculare piano-concavo, che dava un triplo aumento. Dopo qualche tempo, ha realizzato telescopi con ingrandimenti di 8 e 30 volte.

Nel 1609, iniziando le osservazioni con un telescopio, Galileo scoprì macchie scure sulla luna, che chiamò mari, montagne e catene montuose. Il 7 gennaio 1610 scoprì quattro satelliti del pianeta Giove, scoprì che la Via Lattea è un ammasso di stelle. Queste scoperte sono descritte da lui nel saggio "The Starry Messenger, Revealing Great and Most Amazing Spectacles…" (pubblicato il 12 marzo 1610).

Potere risolutivo (risoluzione) del telescopio

Questo parametro caratterizza l'abilità telescopio distinguere dettagli fini in oggetti estesi (ad esempio, sui dischi della Luna e dei pianeti) e separare oggetti puntiformi ravvicinati - stelle. La risoluzione dipende direttamente dal diametro dell'obiettivo del telescopio: se l'apertura viene raddoppiata, anche il potere risolutivo raddoppierà.

Il secondo fattore che influisce sulla risoluzione è la qualità delle lenti e delle superfici a specchio. Errori di fabbricazione dell'ottica, montaggio e allineamento errati, difetti del vetro, graffi, polvere e sporco sulla superficie degli elementi ottici: tutto ciò diventa fonte di deterioramento del potere risolutivo telescopio.

Quando si osservano oggetti estesi come la Luna e i pianeti, insieme all'ingrandimento telescopio la dimensione visibile dell'immagine aumenta. Al contrario, gli oggetti puntiformi (stelle) ad alti ingrandimenti assumono la forma di dischi circondati da numerosi anelli concentrici di luminosità decrescente. Un modello simile, chiamato modello di diffrazione, è dovuto alla natura ondulatoria della luce. Il diametro del disco centrale, detto cerchio di Airy, è inversamente proporzionale all'apertura. telescopio.

Poiché l'immagine reale della stella è annegata nel cerchio di Airy, in pratica la separazione di una binaria stretta si riduce a guardare la figura di diffrazione del sistema nel tentativo di distinguere i dischi di Airy di due stelle ravvicinate. Se assumiamo che entrambi i componenti di un sistema binario abbiano la stessa magnitudine, allora la distanza angolare minima (in secondi d'arco) alla quale queste stelle possono ancora essere separate in un dato telescopio è calcolata con la formula: 116″/D, dove D è il diametro della lente telescopio in millimetri. Questa formula del potere risolutivo è chiamata limite di Dawes, dal nome dell'astronomo inglese che la ricevette nel XIX secolo. Valori teorici del potere risolutivo per telescopi i diversi diametri sono riportati nella tabella riassuntiva.

Potere penetrante del telescopio

Questa è la magnitudine minima di stelle, nebulose, galassie che si possono distinguere con questo telescopio.

Il potere penetrante di un telescopio dipende da due fattori:

Astroclima. Questo è un complesso delle seguenti caratteristiche dell'atmosfera: forza del vento, fluttuazioni di temperatura e umidità, trasparenza atmosferica e altro.

La posizione del telescopio è anche una delle condizioni più importanti che influenzano il potere di penetrazione dei telescopi. Se installi un telescopio in una zona bassa, diciamo al livello del mare o sotto, allora il potere di penetrazione sarà molto basso. Più alto è il terreno su cui è installato il telescopio, maggiore sarà il suo potere di penetrazione.

potere penetrante telescopio caratterizzato dalla magnitudine limite delle stelle più deboli che possono essere viste con questo strumento in un cielo perfettamente scuro. Magnitudo limite (m) per telescopio, il cui diametro obiettivo è D in millimetri, può essere approssimato con la seguente formula: m = 2,5 + 5 lg D.

L'illuminazione dell'ottica consente di aumentare la capacità di penetrazione telescopio, mentre la polvere e lo sporco sull'ottica lo abbassano.

luminosità del telescopio

Questo parametro è caratterizzato dal rapporto tra il diametro dell'obiettivo e la sua lunghezza focale (D/f). Questo valore è chiamato apertura relativa ed è scritto come frazione: 1:5, 1:7, 1:10, 1:15 ... Nella letteratura inglese, viene spesso utilizzato il valore reciproco - la lunghezza focale relativa (f / D), che è anche scritta come frazione: f / 5, f / 7, f / 10, f / 15 ... Maggiore è l'apertura relativa dell'obiettivo telescopio(o viceversa: minore è il rapporto tra la lunghezza focale e il diametro dell'obiettivo), maggiore è la sua apertura.

Apertura telescopio, prima di tutto, è importante per determinare la sua idoneità per scopi fotografici: uno strumento più veloce ti consentirà di scattare esposizioni più brevi quando fotografi oggetti astronomici deboli. Un altro vantaggio degli strumenti ad alta apertura è la loro maggiore compattezza rispetto agli strumenti convenzionali (a causa di un fuoco più corto), e sono più adatti per osservazioni a bassi ingrandimenti (per lo stesso motivo). D'altra parte, gli strumenti ad apertura rapida sono più difficili da fabbricare e allineare e sono più suscettibili a varie aberrazioni ottiche.

Quale telescopio scegliere

1. A uno scolaro di 8-10 anni interessato alle stelle può essere presentato un telescopio rifrattore economico e facile da usare di una serie speciale per bambini con un'apertura di 70 mm o più su una montatura azimutale. E un adattatore aggiuntivo per la fotocamera gli consentirà di scattare bellissime foto della Luna e degli oggetti terrestri.
2. È meglio per un esploratore del cielo notturno alle prime armi che vive in città acquistare un rifrattore a fuoco corto con un'apertura di 70-90 mm su un supporto azimutale. Se è possibile osservare le stelle da qualche parte "sul campo", puoi sborsare per un riflettore da 110-250 mm con un supporto Dobson incluso.
3. Se il tuo sogno è studiare galassie e nebulose lontane, procurati un riflettore con un diametro della lente di 250 mm o più, completo di stativo per l'azimut.
4. I viaggiatori o coloro che intendono trasportare frequentemente il proprio telescopio avranno bisogno di un apparato lente-reflex leggero e affidabile dotato di sistema Dobson o stativo azimutale.
5. Gli astrofotografi esperti non possono fare a meno di un telescopio catadiottrico con un'apertura massima (400 mm) e un lungo fuoco di 1000 mm. È meglio scegliere una montatura equatoriale con azionamento automatico.

Quanto costa un telescopio

1. Un rifrattore su montatura azimutale può essere acquistato a un prezzo compreso tra 3.500 e 25.000 rubli. Il costo dipenderà dalle caratteristiche tecniche dell'ottica e dalla funzionalità del dispositivo.

2. Un riflettore a specchio su un supporto equatoriale ti costerà da 14 a 55 mila rubli.

3. Per un catadiottrico professionale e potente, dovrai pagare 18-130 mila.

Quale dispositivo servirà come regalo eccellente per un bambino, espandendo i suoi orizzonti? Quale acquisto può essere l'inizio di un hobby per una persona di qualsiasi età, sesso e reddito? Quale attività, allo stesso tempo, richiede attenzione e perseveranza e incoraggia i viaggi nella natura? Come avrai intuito dal titolo, queste domande riguardano i telescopi e l'astronomia amatoriale.

Quindi, prima va sottolineato che un telescopio è una cosa del genere che non è molto utile senza un'adeguata conoscenza. In questo caso aiuterà una mappa stellare, che può esistere sia in formato elettronico che in classico formato cartaceo. Devo dire che i moderni programmi astronomici consentono di stampare mappe su carta in modo che possano essere utilizzate in natura. E con buoni telescopi, una licenza per tale applicazione può essere un regalo.

Avendo una mappa, puoi scoprire quali oggetti, in linea di principio, possono essere osservati nel cielo. Inoltre, raccomandiamo di studiarne le proprietà, che contribuiranno a suscitare interesse per l'astronomia stessa, perché è interessante proprio per la scala dei corpi celesti studiati.

Specifiche del telescopio

Conoscendo le varietà di oggetti celesti, puoi procedere alla differenza tra i telescopi in quanto tali. Come ogni dispositivo tecnico, qui c'è un insieme di caratteristiche che ti permettono di capire quali vantaggi e svantaggi ha questo o quel modello.

Diametro lente

È questa caratteristica del telescopio la principale, e non l'ingrandimento, come si potrebbe pensare. Perché?

Il fatto è che qualsiasi oggetto osservato in un telescopio ottico è una fonte di luce, riflessa o propria. In questo caso, se l'oggetto stesso è abbastanza luminoso da poterlo vedere ad occhio nudo, i suoi dettagli saranno meno luminosi.

Inoltre, ci sono oggetti che emettono luce in quantità insufficiente per i nostri occhi.

Pertanto, un telescopio, o uno strumento ottico simile, è un "amplificatore" della luce che entra nel nostro occhio.

Pertanto, la caratteristica principale di un telescopio è il diametro dell'apertura, cioè il diametro dell'obiettivo. Più è grande, più informazioni otteniamo con esso.

Ingrandimento del telescopio

Uguale al rapporto tra la lunghezza focale dell'obiettivo e la lunghezza focale dell'oculare. L'ingrandimento determina l'angolo di visuale del telescopio, ovvero gli ingrandimenti elevati sono utili per visualizzare i dettagli delle lune e dei pianeti (oggetti puntiformi) e quelli deboli sono utili per visualizzare le nebulose e altri oggetti estesi.

Oltre all'ingrandimento, il campo visivo dell'oculare influisce sull'angolo di campo del telescopio, quindi se si desidera "allargare la visuale" del telescopio, potrebbe valere la pena abbinarlo a un oculare diverso.

Ingrandimento della risoluzione (massimo ingrandimento utile)

Uguale al diametro della lente in millimetri moltiplicato per due. Per chiarire: ad esempio, vuoi vedere gli anelli di Saturno attraverso un telescopio. Per fare ciò, è necessario osservare in modo specifico l'ingrandimento risolutivo, ovvero maggiore è il diametro dell'obiettivo, maggiori saranno i dettagli che vedrai. Il semplice ingrandimento non definisce questa possibilità.

Lunghezza focale dell'obiettivo

Il rapporto di apertura dell'obiettivo dipende da questa caratteristica, che è uguale al rapporto tra il diametro e la lunghezza focale. L'apertura, infatti, influisce sulle impostazioni della fotocamera per l'astrofotografia.

Allo stesso tempo, un aumento del rapporto di apertura porta alla comparsa di distorsioni ottiche - aberrazioni. Come sempre, è necessario trovare un equilibrio tra apertura e lunghezza focale, a seconda delle attività pianificate.

Tipi di telescopi per dispositivo ottico

Nel caso dei telescopi, gli oculari sono intercambiabili. La caratteristica principale di un oculare è la lunghezza focale, che influisce sull'ingrandimento del telescopio, come detto. Minore è la lunghezza focale dell'oculare, maggiore è l'ingrandimento del telescopio. Tuttavia, quando si sceglie un oculare, non si deve superare l'ingrandimento massimo utile.

Cercatore

Osservando le fotografie dei telescopi, possiamo notare un piccolo tubo ottico che è attaccato a quello principale, parallelo ad esso. È chiamata ricercatrice.

È facile intuire che il cercatore serva a puntare il telescopio, avendo un campo visivo più ampio.

Molto spesso ci sono cercatori con ingrandimento e messa a fuoco, ma ci sono anche modelli con il cosiddetto punto rosso, cioè realizzati secondo il principio di un mirino olografico.

Inoltre, il cercatore può essere dotato di un raggio laser visibile nell'atmosfera e che consente di orientare correttamente il telescopio.

Lente Barlow

Questo accessorio è una lente che viene posizionata davanti all'oculare e moltiplica la lunghezza focale dell'obiettivo. Il fattore di ingrandimento è la caratteristica principale della lente di Barlow.

Teoricamente, una lente di Barlow raddoppia il numero di possibili ingrandimenti di un telescopio con oculari. Ad esempio, se hai due oculari, ci saranno quattro possibili ingrandimenti con una lente di Barlow.

Inoltre, l'uso di una lente di Barlow aumenta l'estrazione pupillare dell'oculare, ovvero consente di utilizzare una maggiore distanza tra l'occhio e l'oculare durante l'osservazione.

Ma, come qualsiasi elemento aggiuntivo, la lente di Barlow introduce alcune distorsioni nell'immagine.

Alcuni obiettivi Barlow hanno la funzione aggiuntiva di un adattatore per fotocamera. Per fare questo, hanno una speciale filettatura a T sul corpo.

Prismi invertenti e specchi diagonali

Un prisma è un altro accessorio che viene montato davanti all'oculare e serve a far sì che l'immagine visibile diventi dritta, cioè non capovolta o specchiata.

Gli specchi diagonali funzionano in modo simile, l'immagine in essi non viene invertita, ma rimane specchiata orizzontalmente, a differenza dei prismi.

Entrambi questi tipi di accessori sono utili quando si osservano oggetti terrestri.

Filtri

Filtro ottico - vetro che trasmette la luce con determinate caratteristiche. I filtri del telescopio sono montati sull'oculare.

Elenchiamo quali sono i filtri per i telescopi (le funzioni di molti di essi sono chiare dal nome).

1. Solare.
2. Lunare.
3. Colorato (verde, arancione, rosso, giallo, viola).
4. Deep Sky - filtri. Di norma, trasmettono la luce in un raggio ristretto. Utilizzato per osservare gli oggetti dello spazio profondo.

Pertanto, i telescopi amatoriali sono un dispositivo modulare, le cui capacità possono essere ampliate con accessori.

conclusioni

L'astronomia non è l'hobby più comune. Ciò è dovuto al fatto che si tratta di un'occupazione per appassionati: nonostante la semplicità tecnica dei telescopi, ci sono molte sfumature che richiedono una grande conoscenza della materia.

Inoltre, ai nostri giorni, le persone non sono così desiderose di spazio come, ad esempio, 50 anni fa. Le scoperte nel campo dell'astronomia si estendono nel campo dei problemi locali e degli oggetti molto distanti. È già chiaro che non ci sono risorse uniche e, inoltre, vita, nello spazio vicino.

Un ruolo significativo è svolto dal fatto che l'astronomia è poco studiata a scuola.

Tuttavia, pensiamo che questa scienza e lavorare con i telescopi possano "agganciare" chiunque, e dovresti verificarlo. E, stranamente, i dilettanti hanno l'opportunità di notare qualcosa di nuovo nel cielo.

Tutti i telescopi ottici possono essere suddivisi in base al tipo dell'elemento principale di raccolta della luce in telescopi a lente, a specchio e combinati con lente a specchio. Tutti i sistemi hanno i loro vantaggi e svantaggi e, quando si sceglie un sistema appropriato, è necessario tenere conto di diversi fattori: gli obiettivi delle osservazioni, le condizioni, i requisiti di trasportabilità e peso, il livello di aberrazioni, il prezzo, ecc. Proviamo a dare le caratteristiche principali dei tipi di telescopi più popolari oggi.



Rifrattori (telescopi con lenti)

Storicamente, i telescopi con lenti sono stati i primi ad apparire. La luce in un tale telescopio viene raccolta utilizzando una lente biconvessa, che è l'obiettivo del telescopio. La sua azione si basa sulla proprietà delle lenti convesse di rifrangere i raggi luminosi e raccoglierli in un certo punto: la messa a fuoco. Pertanto, i telescopi con lenti sono spesso chiamati rifrattori (dal latino rifrangere - rifrangere).

Il rifrattore di Galileo (progettato nel 1609) utilizzava due lenti per raccogliere quanta più luce stellare possibile e consentire all'occhio umano di vederla. La prima lente (lente) è convessa, raccoglie la luce e la focalizza a una certa distanza, e la seconda lente (che svolge il ruolo di oculare) è concava, trasforma il raggio convergente di raggi luminosi in uno parallelo. Il sistema di Galileo produce un'immagine diritta e capovolta, ma soffre molto dell'aberrazione cromatica che rovina l'immagine. L'aberrazione cromatica appare come falsa colorazione dei bordi e dei dettagli di un oggetto.

Più perfetto era il rifrattore Kepler (1611), in cui una lente convessa fungeva da oculare, il cui fuoco anteriore era combinato con il fuoco posteriore della lente dell'obiettivo. In questo caso, l'immagine risulta essere invertita, ma questo non è essenziale per le osservazioni astronomiche, ma è possibile posizionare una griglia di misurazione nel punto focale all'interno del tubo. Lo schema proposto da Keplero ha avuto una forte influenza sullo sviluppo dei rifrattori. È vero, inoltre non era esente da aberrazione cromatica, ma la sua influenza poteva essere ridotta aumentando la lunghezza focale dell'obiettivo. Pertanto, i rifrattori dell'epoca, con lenti di modesto diametro, avevano spesso una lunghezza focale di diversi metri e la corrispondente lunghezza del tubo, o ne facevano a meno (l'osservatore teneva l'oculare tra le mani e "catturava" l'immagine che veniva costruita dall'obiettivo montato su un apposito treppiede).

Queste difficoltà dei rifrattori un tempo anche il grande Newton portarono alla conclusione che era impossibile correggere il cromatismo dei rifrattori. Ma nella prima metà del XVIII sec. un rifrattore acromatico.

Tra gli strumenti amatoriali, i rifrattori acromatici a due lenti sono i più comuni, ma esistono anche sistemi di lenti più complessi. Tipicamente, una lente rifrattore acromatica è costituita da due lenti di diversi tipi di vetro, una convergente e una divergente, e questo può ridurre significativamente le aberrazioni sferiche e cromatiche (distorsione dell'immagine insita in una singola lente). Allo stesso tempo, il tubo del telescopio rimane relativamente piccolo.

Un ulteriore miglioramento dei rifrattori ha portato alla creazione di apocromatici. In essi, l'effetto dell'aberrazione cromatica sull'immagine è ridotto a un valore quasi impercettibile. È vero, ciò si ottiene attraverso l'uso di tipi speciali di occhiali, che sono costosi da produrre e lavorare, e quindi il prezzo di tali rifrattori è parecchie volte superiore a quello degli acromatici della stessa apertura.

Come qualsiasi altro sistema ottico, i rifrattori hanno i loro pro e contro.

Vantaggi dei rifrattori:

Semplicità comparativa del design, che offre facilità d'uso e affidabilità;
praticamente non è richiesta alcuna manutenzione particolare;
rapida stabilizzazione termica;
ottimo per osservazioni della luna, dei pianeti, delle stelle doppie, soprattutto a grandi aperture;
l'assenza di schermatura centrale da uno specchio secondario o diagonale fornisce il massimo contrasto dell'immagine;
buona riproduzione del colore in resa acromatica ed eccellente in apocromatica;
il tubo chiuso esclude le correnti d'aria che rovinano l'immagine e protegge l'ottica da polvere e inquinamento;
l'obiettivo è fabbricato e regolato dal produttore come una singola unità e non richiede regolazioni da parte dell'utente.

Svantaggi dei rifrattori:
il costo più elevato per unità di diametro dell'obiettivo rispetto a riflettori o catadiottrici;
di norma, peso e dimensioni maggiori rispetto a riflettori o catadiottri della stessa apertura;
il prezzo e l'ingombro limitano il massimo diametro pratico dell'apertura;
generalmente meno adatto per osservazioni di piccoli e deboli oggetti del cielo profondo a causa di limitazioni pratiche sull'apertura.

Riflettori (telescopi a specchio)

Un telescopio a specchio o riflettore (dal latino reflectio - riflettere) è un telescopio la cui lente consiste solo di specchi. Proprio come una lente convessa, uno specchio concavo è in grado di raccogliere la luce ad un certo punto. Se si posiziona un oculare a questo punto, è possibile vedere l'immagine.

Uno dei primi riflettori fu il telescopio riflettore di Gregory (1663), che inventò un telescopio con uno specchio principale parabolico. L'immagine che può essere osservata in un tale telescopio è priva di aberrazioni sia sferiche che cromatiche. La luce raccolta dal grande specchio principale viene riflessa da un piccolo specchio ellittico fissato di fronte a quello principale e viene emessa all'osservatore attraverso un foro al centro dello specchio principale.

Deluso dai moderni rifrattori, I. Newton nel 1667 iniziò lo sviluppo di un telescopio riflettore. Newton usò uno specchio primario di metallo (specchi di vetro rivestiti di argento o alluminio vennero in seguito) per raccogliere la luce, e un piccolo specchio piatto per deviare il raggio di luce raccolto ad angolo retto e trasmetterlo al lato del tubo nell'oculare. Pertanto, è stato possibile far fronte all'aberrazione cromatica: al posto delle lenti, questo telescopio utilizza specchi che riflettono ugualmente la luce con diverse lunghezze d'onda. Lo specchio principale di un riflettore newtoniano può essere parabolico o addirittura sferico se la sua apertura relativa è relativamente piccola. Uno specchio sferico è molto più facile da realizzare, motivo per cui il riflettore newtoniano con specchio sferico è uno dei tipi di telescopi più convenienti, compresi quelli per l'autoproduzione.

Lo schema, proposto nel 1672 da Loren Cassegrain, assomiglia esternamente al riflettore Gregory, ma presenta una serie di differenze significative: uno specchio secondario convesso iperbolico e, di conseguenza, una dimensione più compatta e una schermatura centrale inferiore. Il tradizionale riflettore Cassegrain non è tecnologicamente avanzato nella produzione di massa (superfici speculari complesse - parabola, iperbole) e presenta anche un'aberrazione coma sottocorretta, ma le sue modifiche rimangono popolari ai nostri tempi. In particolare, il telescopio Ritchey-Chrétien utilizza specchi primari e secondari iperbolici, che consentono di sviluppare ampi campi visivi, privi di distorsioni e, cosa particolarmente preziosa, per l'astrofotografia (il famoso telescopio orbitale Hubble è stato progettato secondo questo schema). Inoltre, sulla base del riflettore Cassegrain, sono stati successivamente sviluppati sistemi catadiottrici popolari e tecnologici: Schmidt-Cassegrain e Maksutov-Cassegrain.

Ai nostri tempi, un telescopio realizzato secondo lo schema di Newton è spesso chiamato riflettore. Sebbene abbia poca aberrazione sferica e nessun cromatismo, non è completamente esente da aberrazioni. Già non lontano dall'asse inizia a comparire il coma (non isoplanatismo), un'aberrazione associata all'aumento irregolare delle diverse zone anulari dell'apertura. Il coma porta al fatto che l'immagine della stella non sembra un cerchio, ma come una proiezione di un cono: una parte nitida e luminosa verso il centro del campo visivo, una parte opaca e arrotondata lontano dal centro. Il coma è direttamente proporzionale alla distanza dal centro del campo visivo e al quadrato del diametro dell'obiettivo, quindi è particolarmente pronunciato nei cosiddetti Newton "veloci" (apertura veloce) ai margini del campo visivo. Per correggere il coma vengono utilizzati speciali correttori di lenti, che vengono installati davanti all'oculare o alla telecamera.

Essendo il riflettore fai-da-te più conveniente, il Newton è spesso realizzato su una montatura Dobson semplice, compatta e pratica e come tale è il telescopio più portatile data l'apertura disponibile. Inoltre, la produzione di "dobson" viene effettuata non solo da dilettanti, ma anche da produttori commerciali, ei telescopi possono avere aperture fino a mezzo metro o più.
Vantaggi dei riflettori:
il costo più basso per unità di diametro dell'apertura rispetto ai rifrattori e ai catadiottrici: i grandi specchi sono più facili da produrre rispetto ai grandi obiettivi;
relativamente compatto e trasportabile (soprattutto nella versione Dobson);
a causa dell'apertura relativamente ampia, funzionano in modo eccellente per osservare oggetti deboli nello spazio profondo: galassie, nebulose, ammassi stellari;
produrre immagini luminose con poca distorsione e nessuna aberrazione cromatica.
Svantaggi dei riflettori:
la schermatura centrale e le estensioni dello specchio secondario riducono il contrasto dei dettagli dell'immagine;
uno specchio di vetro massiccio richiede tempo per la stabilizzazione termica;
un tubo aperto non è protetto da polvere e correnti d'aria termiche che rovinano l'immagine;
è necessaria una regolazione periodica delle posizioni dello specchio (regolazione o collimazione), che tende a perdersi durante il trasporto e il funzionamento.

Telescopi catadiottrici (a specchio).

I telescopi con lenti a specchio (o catadiottrici) utilizzano sia lenti che specchi per costruire un'immagine e correggere le aberrazioni. Tra i catadiottrici tra gli amanti dell'astronomia, i più popolari sono due tipi di telescopi basati sullo schema Cassegrain: Schmidt-Cassegrain e Maksutov-Cassegrain.

Nei telescopi Schmidt-Cassegrain (SH-K), lo specchio principale e quello secondario sono sferici. L'aberrazione sferica viene corretta da una piastra di correzione Schmidt a piena apertura all'ingresso del tubo. Questa piastra appare piatta di lato, ma ha una superficie complessa, la cui fabbricazione è la principale difficoltà nella fabbricazione del sistema. Tuttavia, le società americane Meade e Celestron hanno padroneggiato con successo la produzione del sistema Sh-K. Tra le aberrazioni residue di questo sistema, le più evidenti sono la curvatura di campo e il coma, la cui correzione richiede l'uso di correttori di lenti, soprattutto quando si fotografa. Il vantaggio principale è un tubo corto e un peso inferiore rispetto a un riflettore newtoniano della stessa apertura e lunghezza focale. Allo stesso tempo, non ci sono smagliature per il fissaggio dello specchio secondario e un tubo chiuso impedisce la formazione di flussi d'aria e protegge l'ottica dalla polvere.

Il sistema Maksutov-Cassegrain (M-K) è stato sviluppato dall'ottico sovietico D. Maksutov e, come lo Sh-K, ha specchi sferici e un correttore di lenti a tutta apertura: un menisco (lente convessa-concava) è impegnato nella correzione delle aberrazioni. Pertanto, tali telescopi sono anche chiamati riflettori a menisco. Un tubo chiuso e l'assenza di smagliature sono anche i vantaggi di M-K. Quasi tutte le aberrazioni possono essere corrette selezionando i parametri di sistema. L'eccezione è la cosiddetta aberrazione sferica di ordine superiore, ma la sua influenza è piccola. Pertanto, questo schema è molto popolare ed è prodotto da molti produttori. Lo specchio secondario può essere realizzato come blocco separato, fissato meccanicamente sul menisco, oppure come sezione centrale alluminata della superficie posteriore del menisco. Nel primo caso viene fornita una migliore correzione delle aberrazioni, nel secondo - minor costo e peso, maggiore producibilità nella produzione di massa ed eliminazione della possibilità di disallineamento dello specchio secondario.

In generale, a parità di qualità costruttiva, il sistema M-K è in grado di dare un'immagine leggermente migliore rispetto all'S-K con parametri simili. Ma i grandi telescopi M-K richiedono più tempo per la stabilizzazione termica, perché un menisco spesso si raffredda molto più a lungo della piastra di Schmidt, e per M-K aumentano i requisiti per la rigidità del montaggio del correttore e l'intero telescopio risulta essere più pesante. Pertanto, viene tracciata l'applicazione per aperture piccole e medie del sistema M-K e per aperture medie e grandi - Sh-K.

Esistono anche i sistemi catadiottrici Schmidt-Newton e Maksutov-Newton, che presentano i tratti caratteristici delle strutture citate nel titolo e una migliore correzione delle aberrazioni. Ma allo stesso tempo le dimensioni del tubo rimangono "newtoniane" (relativamente grandi) e il peso aumenta, soprattutto nel caso di un correttore di menisco. Inoltre, i sistemi catadiottrici includono sistemi con correttori di lenti installati davanti allo specchio secondario (sistema Klevtsov, "cassegrain sferici", ecc.).
Vantaggi dei telescopi catadiottrici:
alto livello di correzione dell'aberrazione;
versatilità - adatto per le osservazioni dei pianeti e della Luna e per gli oggetti dello spazio profondo;
dove c'è un tubo chiuso, minimizza i flussi di calore dell'aria e protegge dalla polvere;
la massima compattezza a parità di apertura rispetto a rifrattori e riflettori;
aperture più grandi sono significativamente più economiche rispetto a rifrattori comparabili.
Svantaggi dei telescopi catadiottrici:
la necessità di una stabilizzazione termica relativamente lunga, soprattutto per i sistemi con correttore meniscale;
costo maggiore rispetto ai riflettori di uguale apertura;
la complessità del design, che rende difficile regolare autonomamente lo strumento.

Un attributo dell'infanzia di molte generazioni dei nostri concittadini è un astronomo curioso con lo stesso cappello a punta e telescopio. Qualcuno è cresciuto, e qualcuno è rimasto ancora un romantico, amante dello spazio infinito e delle stelle, alla ricerca di pianeti abitati da fratelli in mente. Per tali professionisti, ogni anno vengono prodotti molti modelli di questi dispositivi, i cui tipi considereremo nell'articolo.

Quindi, i loro tipi principali sono:

• lente (conosciuta fin dai tempi di Galileo, rifrattori);
• specchio (sono anche riflettori);
• catadiottrici, che sono dispositivi combinati con lenti a specchio.

Supponiamo che prima di acquistare un telescopio, tu abbia già scelto un elenco di oggetti da studiare che ti interessano. Pertanto, nel seguito, ci concentreremo su design e caratteristiche tecniche, lasciando da parte la questione della loro applicabilità.

Le lenti "occhi degli astronomi" sono realizzate sulla base di lenti biconvesse che raccolgono il riflesso dagli oggetti osservati a una certa messa a fuoco. L'obiettivo rifrange la luce in un certo modo, quindi, a causa di questa proprietà, tale dispositivo è anche noto come rifrattore. La sua storia è ricca di nomi di designer. Rifrattore noto:

• Galileo (lente biconvessa - obiettivo e biconcava - oculare);
• Keplero;
• acromatico (il più otticamente perfetto).

I suoi vantaggi sono la semplicità e l'affidabilità del design, l'eccellente contrasto e stabilizzazione termica, le regolazioni non caricate, la capacità di osservare qualsiasi oggetto astronomico. Gli svantaggi includono l'elevato costo specifico di un pollice di apertura rispetto ad altri tipi di modelli, peso e dimensioni elevate, l'impossibilità di osservare oggetti relativamente distanti del sistema solare.

Nei riflettori, al posto delle lenti, vengono utilizzati specchi concavi e convessi, che consentono di utilizzare un oculare a lente nel punto focale per vedere un'immagine pulita da aberrazioni cromatiche e sferiche. Newton, Gregory, Cassegrain, Ritchie-Chretien hanno contribuito all'idea di sviluppare e produrre questo tipo di telescopio ... Di conseguenza, il modello creato da Isaac Newton è più noto ai contemporanei nella pratica.

Vale la pena acquistare un telescopio a specchio a causa di:

• costo più che competitivo rispetto a catadiottrici e rifrattori;
• indicatori di peso e dimensioni relativamente piccoli;
• la possibilità di osservare oggetti astronomici nebulosi distanti;
• alta qualità dell'immagine (senza determinati disturbi, buona luminosità, ecc.)

Le barriere all'acquisto possono includere:

• perdita di contrasto dovuta alla configurazione dello specchio;
• lenta stabilizzazione termica;
• esposto all'esposizione diretta all'aria, alla polvere, al design aperto dell'umidità;
• la costante necessità di regolazione o collimazione, soprattutto dopo aver spostato il dispositivo in un altro luogo.

catadiottrico- dispositivi ottici che incorporano le migliori caratteristiche di rifrattori e riflettori. La maggiore richiesta sul mercato è per tali telescopi costruiti secondo diversi schemi. I loro nomi sono dati in accordo con i nomi degli inventori: Schmidt-Cassegrain e Maksutov-Cassegrain. Entrambe le opzioni sono pensate al massimo, implementano tutti i tipi di metodi di protezione contro le distorsioni ottiche, l'influenza di fattori di terze parti: umidità, temperatura ...

Puoi acquistare un telescopio catadiottrico, tenendo conto delle sue seguenti caratteristiche positive:

• eccellente versatilità nell'applicabilità;
• migliore correzione dell'aberrazione;
• minimizzare l'influenza di fattori di terze parti sull'immagine;
• costo inferiore delle grandi aperture rispetto ai concorrenti.

Gli svantaggi includono:

• lungo processo di stabilizzazione termica;
• impossibilità pratica di autoregolazione;
• costo elevato nel segmento delle apparecchiature di media e bassa "vigilanza", ovvero osservazione di oggetti vicini.