Na celej zemi je ťažké nájsť človeka, ktorý by sa o astronómiu ani trochu nezaujímal. To si, prirodzene, vyžaduje určitý nástroj, ktorý by umožnil bližší pohľad na tajomstvá hviezdnej oblohy. Ak máte ďalekohľad alebo ďalekohľad, stačí to na obdivovanie krásy hviezdnej oblohy. Ak je však veľký záujem, takéto zariadenia nemôžu uspokojiť požiadavku. Treba niečo výkonnejšie, teda ďalekohľad. Ale ako ho vytvoriť? Zváženie otázky: "vlastnými rukami?" a tento článok je venovaný.
Úvodná informácia
Továrensky vyrobený ďalekohľad je drahý na nákup. Preto je jeho nákup vhodný v prípadoch, keď existuje túžba študovať astronómiu aspoň na amatérskej úrovni. Najprv však, aby ste získali základné vedomosti a zručnosti, ako aj aby ste pochopili, či sa táto veda skutočne zdá byť tým, čo si o nej väčšina myslí, bude zbytočné vytvárať domáci domáci ďalekohľad vlastnými rukami. V mnohých encyklopédiách pre deti a rôznych populárno-vedeckých publikáciách môžete nájsť popis výrobného procesu najjednoduchšieho zariadenia, ktoré vám umožní vidieť krátery na Mesiaci, disk Jupitera spolu s jeho štyrmi satelitmi, prstence a samotný Saturn, tzv. kosák Venuše, jednotlivé jasné a veľké hviezdokopy a hmloviny. Treba si uvedomiť, že slabou stránkou takýchto zariadení je kvalita obrazu, ktorá nemôže konkurovať továrenským zariadeniam.
Trochu teórie
Než začnete vytvárať ďalekohľad s vlastnými rukami doma, mali by ste pochopiť, ako toto zariadenie funguje.
Dve minimálne požadované optické zostavy sú objektív a okulár. Prvý je určený na zber svetla. Maximálne zväčšenie hotového zariadenia závisí od jeho priemeru a od toho, ako možno slabo viditeľné predmety pozorovať. Okulár je potrebný na zväčšenie obrazu, ktorý tvorí šošovka, a na prenos obrazu do ľudského oka.
Určenie typu
V závislosti od zariadenia sa rozlišujú rôzne teleskopy. Dva najbežnejšie typy sú reflektory a refraktory. V prvom prípade zrkadlo funguje ako šošovka, v druhom - systém šošoviek. Doma vyrobiť všetko v požadovanej kvalite pre reflektor je dosť problematické, vzhľadom na náročnosť a presnosť výrobného procesu. Zatiaľ čo šošovky pre refraktor sa dajú ľahko kúpiť v obchode s optikou. Ako vidíte, rozdiel medzi nimi je čisto v dizajne.
Prvý pokus
Na určenie hodnoty zväčšenia sa používa pomer ohniskovej vzdialenosti od šošovky k okuláru. Nižšie uvedená schéma poskytne zlepšenie vizuálnych vlastností asi 50-krát.
Na začiatok je potrebné zásobiť sa prázdnou šošovkou na okuliare, ktorej sila je jedna dioptria. To zodpovedá ohniskovej vzdialenosti jedného metra. Zvyčajne je ich priemer asi 7 centimetrov. To je presne to, čo objektív potrebuje. Tu je potrebné poznamenať, že ak máte záujem o to, ako si vyrobiť teleskop vlastnými rukami z šošoviek na okuliare, treba priznať, že sa na takéto nevhodné použitie nehodia. Ale ak chcete, môžete ich použiť tiež. Ak máte bikonvexnú šošovku s dlhým ohniskom, potom je lepšie ju použiť. Úloha okuláru je síce vhodná aj pre lupu z lupy, s priemerom 3 centimetre alebo šošovku z mikroskopu.
Pre prípad je potrebné vyrobiť dve rúry z hrubého papiera. Prvá (reprezentujúca hlavnú časť) bude mať jeden meter. Pre zostavu okuláru je vytvorený dvadsaťcentimetrový tubus. Krátky sa vkladá do dlhého. Na výrobu puzdra môžete použiť široký list papiera Whatman alebo kotúč tapety, zrolovať ich do trubice v niekoľkých vrstvách a prilepiť PVA. Počet vrstiev sa vyberá ručne. Je potrebné dosiahnuť účinok tuhosti budúceho zariadenia. V tomto prípade by sa mal vnútorný priemer hlavnej časti rovnať veľkosti vybranej šošovky.
To však nie je všetko
Ak je jedinou otázkou, ako si vyrobiť teleskop vlastnými rukami doma, potom môžete urobiť výlučne s vyššie uvedeným.
Ale pre najlepší výsledok sa nezaobídete bez niektorých nuancií.
Takže šošovka musí byť namontovaná do prvého tubusu konvexnou stranou smerom von pomocou rámu. Na to sú vhodné krúžky s primeraným priemerom s hrúbkou centimetra. Bezprostredne po objektíve je potrebné nainštalovať disk - clonu. Jeho špecifickým rozdielom je prítomnosť v strede otvoru s priemerom 2,5-3 centimetrov. Toto sa musí urobiť, aby sa znížilo skreslenie obrazu, ktoré vytvára jedna šošovka. Tento prístup však znižuje množstvo svetla, ktoré zbiera šošovku. Pre dosiahnutie najlepších výsledkov by mala byť šošovka umiestnená čo najbližšie k okraju tubusu. Potom príde rad na okulár. Kam ho umiestniť? Je potrebné ho nainštalovať do okulárovej jednotky čo najbližšie k okraju. V tomto prípade by bol pre okulár ideálny kartónový držiak. Je lepšie vyrobiť zariadenie vo forme valca, ktorého priemer sa rovná veľkosti vybranej šošovky. Inštaluje sa vo vnútri potrubia vďaka dvom upevňovacím prvkom (napr. kotúčom). V tomto prípade je potrebné zabezpečiť, aby jeho priemer bol úmerný šošovke aj okulárovej jednotke.
Príprava teleskopu na použitie
Zaostrovanie prístroja sa vykonáva zmenou vzdialenosti medzi objektívom a okulárom. To je dosiahnuté v mechanickom zmysle poskytovaním pohybu zostavy okuláru umiestnenej v hlavnom tubuse. Na zaistenie polohy je najlepšie použiť trenie. Treba poznamenať, že je vhodnejšie zamerať sa na veľké a svetlé objekty, ako sú blízke budovy, mesiac, jasné hviezdy (nie však slnko).
Pri vytváraní ďalekohľadu majte na pamäti, že šošovka a okulár by mali byť navzájom rovnobežné a ich stredy by mali byť zarovnané. Vo fáze prípravy môžete experimentovať s priemerom otvoru membrány, aby ste našli ten optimálny. Napríklad, ak vyberiete šošovku s 0,6 dioptriou a nastavíte ohniskovú vzdialenosť na 1,7 metra (1 / 0,6), umožní vám to dosiahnuť väčšie zväčšenie. Je pravda, že v tomto prípade budete musieť popracovať na otvore clony. Totiž na zväčšenie jeho veľkosti.
A po dokončení práce na prvom zariadení si zapamätajte jednu jednoduchú pravdu: na Slnko sa môžete cez ďalekohľad pozrieť iba dvakrát - najprv pravým okom, potom ľavým. Takáto nebezpečná činnosť okamžite poškodzuje zrak, takže je lepšie to nerobiť.
Medzisúčet
Treba si uvedomiť, že výsledný dizajn bude nedokonalý. Totiž - to dá obrátený obraz. Na nápravu je potrebné použiť inú zbiehavú šošovku, s rovnakou ohniskovou vzdialenosťou ako má okulár. Je inštalovaný v potrubí v jeho blízkosti. Zdá sa, že teraz by nemali byť žiadne otázky o tom, ako vyrobiť ďalekohľad vlastnými rukami so zväčšením. To však zďaleka nie je jediný správny prístup.
Môžete použiť iné schematické možnosti, pričom ako základ vezmite šošovky okuliarov alebo teleobjektívy. Ide o veľmi širokú oblasť, v ktorej sú veľmi zelení začiatočníci aj profesionálni astronómovia. Preto, ak sa vyskytne určitá otázka alebo nepochopenie niečoho, neváhajte, pokojne položte otázku záujmu. Na to dnes existujú tematické kruhy, stránky, fóra atď. Koniec koncov, stačí sa ponoriť do sveta astronómie - a početné poklady hviezdnej oblohy sa otvoria. Vo všeobecnosti by uvažované praktické informácie mali stačiť na vytvorenie najjednoduchšieho zariadenia. Ak chcete navrhnúť a zrealizovať niečo zložitejšie, tak sa bez kvalitnej teoretickej prípravy nezaobídete.
Požadované znalosti
Vždy treba pamätať na to, že hlavnými charakteristikami sú veľkosť objektívu, okulár a ohnisková vzdialenosť. To je alfa a omega, bez ktorej nie je možné vytvoriť ďalekohľad. Zároveň však existuje veľké množstvo malých bodov, ktoré môžu výrazne ovplyvniť konečný výsledok. Napríklad maximálne využiteľné zväčšenie ďalekohľadu. Hodnota tohto parametra sa rovná dvojnásobku priemeru šošovky (v milimetroch). Nemá zmysel vyrábať zariadenie s veľkým zväčšením, pretože s najväčšou pravdepodobnosťou nebudete môcť vidieť nové detaily. Utrpí tým ale celkový jas obrazu. Preto sa pri zariadeniach s 50-násobným zväčšením neodporúča používať šošovky menšie ako 2,5 centimetra. Treba poznamenať, že vyššie navrhovaná možnosť má ukazovatele 7 a 3 cm, čo sa dobre hodí pre ďalekohľad s kvalitou 50x. Ako šošovku môžete brať 4 cm šošovku, no v tomto prípade sa rozlíšenie optického zariadenia zníži. Preto je lepšie použiť odporúčané hodnoty.
Experimentovanie s dizajnom
Možnosť, keď je hlavné potrubie vytvorené na meter a ďalšie je do neho zabudované o dvadsať centimetrov, nie je zďaleka všetko. Môžete upraviť dizajn, aby ste vytvorili iné formy ďalekohľadov. Napríklad pre objektív sa používa tubus 60-65 cm a ďalší tubus 10-15 cm pre okulár, ktorého dĺžka je 50-55 cm.
Späť k teórii
Minimálne užitočné zväčšenie pre ďalekohľad závisí od priemeru okuláru. Je tu jedna veľmi dôležitá nuansa! Jeho veľkosť by nemala presahovať priemer úplne otvorenej zrenice pozorovateľa. V opačnom prípade sa do oka nedostane všetko svetlo zhromaždené ďalekohľadom: stratí sa, čím sa zníži kvalita zariadenia. Maximálny priemer zrenice oka u obyčajného človeka teda nepresahuje päť až sedem milimetrov. Na nájdenie minimálneho použiteľného zväčšenia sa preto použije 10-násobok (clona vynásobená 0,15). Toto zaujímavé slovo, clona, znamená clonu ako clonu, len trochu prepracovanú a pokročilú. Toto zariadenie sa používa v sofistikovaných prístrojoch na získanie vysokokvalitného výsledku. Ale to je už pre tých, ktorí si chcú doma vyrobiť teleskop vlastnými rukami s vážnymi charakteristikami pre dôkladnejšie štúdium hviezdnej oblohy.
Záver
Tu je minimum, ktoré každý potrebuje vedieť, aby si mohol vytvoriť svoj vlastný prístroj na štúdium hviezdnej oblohy. Nezáleží na tom, aký je prvý krok - reflektorový ďalekohľad môžete zostaviť vlastnými rukami alebo refraktorom. Hlavná vec, ak je záujem, je potrebné konať v tomto smere - učiť sa, osvojovať si nové poznatky, cvičiť, objavovať niečo nové pre seba alebo dokonca pre celý svet - neprestať a šťastie sprevádza cieľavedomé .
Uvedomte si však, že pri výrobe zariadení s väčším zväčšením sa difrakčné javy prejavia výraznejšie. Zhorší to viditeľnosť. A na záver úloha: aké sú hlavné parametre ďalekohľadu poskytujúceho 1000-násobné zväčšenie?
Časy, keď mohol ktokoľvek urobiť objav vo vede, sú takmer úplne v minulosti. Všetko, čo môže amatér objaviť v chémii, fyzike, biológii, je už dávno známe, prepísané a vypočítané. Výnimkou z tohto pravidla je astronómia. Ide predsa o vedu o vesmíre, neopísateľne rozľahlom priestore, v ktorom sa nedá všetko študovať a aj neďaleko Zeme sú stále neobjavené objekty. Na štúdium astronómie však potrebujete drahé optické zariadenie. Domáce teleskop urobte si sami - jednoduchá alebo náročná úloha?
Možno pomôže ďalekohľad?
Pre začínajúceho astronóma, ktorý sa práve začína pozerať na hviezdnu oblohu, je príliš skoro na to, aby si vyrobil teleskop vlastnými rukami. Okruh sa mu môže zdať príliš komplikovaný. Najprv si vystačíte s obyčajným ďalekohľadom.
Nie je to také ľahkomyseľné zariadenie, ako by sa mohlo zdať, a sú astronómovia, ktorí ho naďalej používajú, dokonca sa preslávili: napríklad japonský astronóm Hyakutake, objaviteľ kométy pomenovanej po ňom, sa preslávil práve svojou závislosťou od výkonný ďalekohľad.
Na prvé kroky začínajúceho astronóma – aby pochopil „moje je to, alebo nie moje“ – postačí akýkoľvek výkonný námorný ďalekohľad. Čím väčšie, tým lepšie. Ďalekohľadom môžete pozorovať Mesiac (v dosť pôsobivých detailoch), vidieť disky blízkych planét, ako sú Venuša, Mars či Jupiter, vidieť kométy a dvojhviezdy.
Nie, je to predsa ďalekohľad!
Ak vás astronómia vážne nadchla a napriek tomu si chcete vyrobiť teleskop vlastnými rukami, schéma, ktorú si vyberiete, môže patriť do jednej z dvoch hlavných kategórií: refraktory (používajú iba šošovky) a reflektory (používajú šošovky a zrkadlá).
Pre začiatočníkov sa odporúčajú refraktory: sú menej výkonné, ale o to jednoduchšie na výrobu ďalekohľadov. Potom, keď získate skúsenosti s výrobou refraktorov, môžete skúsiť zostaviť reflektor - výkonný ďalekohľad vlastnými rukami.
V čom je výkonný ďalekohľad iný?
Aká hlúpa otázka, pýtaš sa. Samozrejme - zvýšenie! A budete sa mýliť. Faktom je, že nie všetky nebeské telesá sa v zásade dajú zväčšiť. Napríklad hviezdy nijako nezväčšíte: nachádzajú sa vo vzdialenosti mnohých parsekov a z tejto vzdialenosti sa menia prakticky na body. Na rozpoznanie disku vzdialenej hviezdy nestačí žiadne priblíženie. Len objekty slnečnej sústavy sa dajú „zväčšiť“.
A hviezdy, ďalekohľad, ich v prvom rade robí jasnejšími. A za to je jeho vlastnosť zodpovedná za jeho prvú najdôležitejšiu charakteristiku - priemer šošovky. Koľkokrát je šošovka širšia ako zrenica ľudského oka - všetky svetlá sú toľkokrát jasnejšie. Ak si chcete vyrobiť výkonný ďalekohľad vlastnými rukami, budete musieť najprv hľadať veľmi veľkú šošovku pre objektív.
Najjednoduchšia schéma refraktorového ďalekohľadu
Vo svojej najjednoduchšej forme sa refraktorový ďalekohľad skladá z dvoch konvexných (zväčšovacích) šošoviek. Prvý - veľký, smerujúci k oblohe - sa nazýva objektív a druhý, malý, do ktorého sa astronóm pozerá, sa nazýva okulár. Domáci ďalekohľad s vlastnými rukami by sa mal robiť presne podľa tejto schémy, ak je to vaša prvá skúsenosť.
Šošovka ďalekohľadu by mala mať optickú mohutnosť jednej dioptrie a čo najväčší priemer. Podobnú šošovku nájdete napríklad v dielni na výrobu okuliarov, kde sa z nich vyrezávajú okuliare na okuliare rôznych tvarov. Je lepšie, ak je šošovka bikonvexná. Ak nenájdete bikonvexnú, môžete použiť dvojicu poldioptrických plankonvexných šošoviek, umiestnených za sebou, vydutých v rôznych smeroch, vo vzdialenosti 3 centimetre od seba.
Ako okulár najlepšie funguje akákoľvek silná zväčšovacia šošovka, ideálne skôr vyrobená lupa v okuláre na rukoväti. Poslúži aj okulár z akéhokoľvek továrensky vyrobeného optického prístroja (ďalekohľad, geodetické prístroje).
Ak chcete zistiť, aké zväčšenie dá ďalekohľad, zmerajte ohniskovú vzdialenosť okuláru v centimetroch. Potom vydeľte 100 cm (ohnisková vzdialenosť šošovky s 1 dioptriou, teda objektívu) týmto číslom a získate požadované zväčšenie.
Pripevnite šošovky na akúkoľvek pevnú rúrku (kartón, potiahnutý lepidlom a natretý zvnútra najčernejšou farbou, akú nájdete). Okulár by sa mal dať posúvať tam a späť v rozmedzí niekoľkých centimetrov; toto je na zameranie.
Ďalekohľad by mal byť upevnený v drevenom statíve takzvanej Dobsonovej montáže. Jeho kresbu možno ľahko nájsť v akomkoľvek vyhľadávači. Ide o najjednoduchšie na výrobu a zároveň spoľahlivé uchytenie teleskopu, používajú ho takmer všetky svojpomocné teleskopy.
Okuliarový ďalekohľad
Čo je potrebné na stavbu ďalekohľadu z okuliarových šošoviek. Najjednoduchší refraktorový ďalekohľad.
Na stavbu ďalekohľadu budete potrebovať 1 dioptrické okuliare (ohnisková vzdialenosť 1 m), čo je meniskus (konvexno-konkávna šošovka) s priemerom 60 - 80 mm a dajú sa kúpiť v predajniach a výrobe okuliarov. Je potrebné dbať na to, že šošovka musí mať kladnú optickú mohutnosť, teda byť „zberná“, na rozdiel od „rozptyľovacích“ okuliarov, ktoré nedokážu vybudovať reálny obraz objektu. Čo je to pozitívna šošovka, väčšina z nás vie, keďže v detstve sme všetci používali lupu na vyhorenie. V tomto prípade sú lúče Slnka zaostrené na vzdialenosť od šošovky, ktorá sa rovná ohniskovej vzdialenosti. Ako šošovka ďalekohľadu poslúži okuliarové sklo. Takýto ďalekohľad sa nazýva refraktor od slova „refrakcia“, teda „refrakcia“. V šošovke refraktorového ďalekohľadu sa lúče svetla, ktoré vychádzajú z objektu pozorovania, lámu, v dôsledku čoho sa zhromažďujú v ohniskovej rovine, kde ich pozorovateľ sleduje cez okulár, teda do okuláru. lupa jedného alebo druhého dizajnu. V našom prípade môže byť okulárom jednoduchá lupa s ohniskovou vzdialenosťou 20 - 70 mm, šošovka z fotoaparátu, okulár z ďalekohľadu, ďalekohľad, mikroskop atď.
Okrem šošovky a okuláru budete potrebovať niekoľko listov papiera Whatman, lepidlo (PVA, tesárske, epoxidové), malé množstvo hrubej a tenkej lepenky. Na výrobu statívu budete potrebovať koľajnice s prierezom cca 25x15 mm, 5 mm preglejku, orezanie palcovej dosky, niekoľko malých skrutiek, tri dlhé a jednu krátku skrutku M6 s krídlovými maticami, lepidlo.
Ak nemôžete získať šošovku s 1 dioptriou, môžete použiť inú, pričom treba vziať do úvahy, že ohnisková vzdialenosť šošovky sa bude rovnať:
F (m) = 1 m / optická sila v dioptriách.
Napríklad pre šošovku 0,75 dioptrie:
F = 1 m / 0,75 = 1,33 m.
Len treba počítať s tým, že príliš dlhý ďalekohľad bude nepohodlný pri manipulácii a šošovka s krátkym ohniskom poskytne obraz neuspokojivej kvality. Z týchto dôvodov je vhodné použiť okuliarové sklá s ohniskom 0,6 – 1,5 m.
Užitočná rada: Okuliarové šošovky majú zvyčajne bodku blízko stredu, ktorá označuje optický stred šošovky. Môže sa výrazne líšiť od geometrického stredu, to sa berie do úvahy pri výrobe okuliarov (pri otáčaní skla). Je vhodné zvoliť sklo, v ktorom sa optický stred líši od geometrického o malý kúsok.
kde začať? Zostava rámu, trubice, okuláru.
Najlepšie je začať s výrobou tubusu šošovky (pozri nákres poz. 1), ktorého priemer a následne aj priemer tubusu bude závisieť od veľkosti zakúpeného okuliarového skla. Rám bude rúrka zlepená z papiera Whatman v niekoľkých vrstvách. Vnútorný priemer rámu by sa mal rovnať priemeru našej šošovky a dĺžka by mala byť 70 - 80 mm. Šošovka je upevnená pomocou dvoch papierových alebo kartónových krúžkov, ktoré sú pevne zasunuté do rámu a upínajú sklo na oboch stranách. Rám by mal byť dostatočne tuhý.
Potom je potrebné zlepiť hlavný tubus ďalekohľadu z niekoľkých vrstiev papiera Whatman (poz. 2). Dá sa to urobiť navinutím listov na pripravený rám a veľkorysým potretím vnútorného povrchu papiera lepidlom. V tomto prípade sa musíte uistiť, že papier nie je zošikmený. Dĺžka tubusu by mala byť o niečo (150-200 mm) menšia ako ohnisková vzdialenosť objektívu. Pohyblivý tubus (poz. 3) slúži na zaostrovanie, tj na vyrovnanie ohniskových rovín objektívu a okuláru. Mal by sa ľahko pohybovať "tretím", ale nemal by sa visieť. Lepíme ho z papiera Whatman podobne ako hlavný tubus nášho ďalekohľadu.
Rám okuláru, ktorého konštrukcia bude závisieť od toho, čo na tento účel použijeme, je možné vložiť priamo do pohyblivého tubusu, ale je lepšie, najmä ak je priemer okuláru malý, vyrobiť jednoduchú zaostrovaciu jednotku. Základom uzla bude preglejkový krúžok (narezaný skladačkou a vyvŕtaný otvor) alebo dve alebo tri vrstvy hrubej lepenky. Jednotka pracuje "na trenie" a jej prevedenie je zrejmé z výkresu (poz. 4). Povrch stacionárneho tubusu okulárovej jednotky je možné prelepiť zamatom alebo látkou, pre zníženie trenia možno pohyblivú vybrať alebo vyrezať z kovu, prípadne zlepiť z niekoľkých vrstiev nie veľmi hrubých, ale hustý, hladký papier. Treba mu dodať dostatočnú tuhosť.
Pohybom pohyblivého tubusu teleskopu sa ohniskové roviny objektívu a okuláru zhruba vyrovnajú (v tomto prípade je možné použiť rovnaký tubus s rôznymi objektívmi) a zostava okuláru umožňuje presné zaostrenie.
Skúška ďalekohľadom. Jeho hlavné charakteristiky.
Teraz pár slov o testovaní a nastavovaní ďalekohľadu, jeho hlavných charakteristikách. Najprv vám poviem o zväčšení, s ktorým budeme pracovať. Zväčšenie ďalekohľadu sa rovná ohniskovej vzdialenosti objektívu vydelenej ohniskovou vzdialenosťou okuláru. To ukazuje, že použitím rôznych okulárov môžeme získať rôzne zväčšenia s rovnakým objektívom. Napríklad pre okulár s ohniskovou vzdialenosťou 50 mm (normálna šošovka z fotoaparátu):
1000 mm / 50 mm = 20-krát,
a pre okulár z mikroskopu s ohniskovou vzdialenosťou 10 mm:
1000 mm / 10 mm = 100-násobok.
Môže sa zdať, že použitím šošoviek s dlhým ohniskom a okulárov s krátkym ohniskom možno dosiahnuť veľmi veľké zväčšenia, avšak experimentovaním s ďalekohľadom vyrobeným z okuliarových šošoviek sa veľmi skoro presvedčíme, že to tak nie je. Nedokonalosť našej šošovky predstavuje značné obmedzenia. V praxi budeme môcť skonštruovaný prístroj používať so zväčšením 20-50x. To stačí na to, aby ste videli mnohé z vecí, ktoré zdobia nočnú oblohu, no sú voľným okom nedostupné, ako sú jasné hmloviny, Saturnov prstenec, disk a mesiace Jupitera, nehovoriac o úchvatných panorámach Mesiaca.
Náš ďalekohľad je teda pripravený, lepidlo zaschnuté, vnútorné plochy tubusu a rámov začiernené atramentom a môžeme pristúpiť k prvým testom. Po zarovnaní ohniskových rovín objektívu a okuláru a opretí tubusu o parapet, rám okna alebo iný predmet z dôvodu stability sa pokúsime „zaostriť“ pohybom zaostrovacieho tubusu s okulárom. S najväčšou pravdepodobnosťou bude aj pri najlepšom zaostrení obraz „zahmlený“. Je to preto, že iba stredná časť okuliarového skla vytvára neskreslený obraz. Na konštrukciu refraktorových ďalekohľadov s dostatočne veľkými priemermi sa používajú zložité objektívy, pri ktorých sa tieto skreslenia, nazývané aberácie, korigujú. Nevadí, zakrytím okrajov našej šošovky nepriehľadnou clonou dosiahneme dobrý obraz. Takáto clona sa nazýva clona (pozri nákres, poz. 5) Má zmysel vytvoriť niekoľko otvorov - podľa počtu okulárov, pretože pri malých zväčšeniach sú aberácie menej viditeľné a pri veľkých zväčšeniach sú silnejšie. Membrána je vyrobená vo forme kruhu z kartónu s otvorom 10 - 30 mm v strede, natretá čiernou farbou a vložená do tubusu šošovky pred okuliarové sklo. Pri 10-20x zväčšení môžete použiť 30mm clonu - to vám umožní vidieť slabšie objekty (hviezdy a hmloviny), pri pozorovaní Mesiaca s 50-100x zväčšením bude treba zmenšiť efektívnu clonu šošovky na 15-10 mm. Vo všetkých prípadoch bude potrebné empiricky určiť zväčšenie a priemer diafragmy.
Tu sa dostávame k ďalšiemu dôležitému parametru ďalekohľadu – priemeru objektívu. Tento parameter je hlavný a určuje také charakteristiky, ako je penetračná sila a rozlíšenie prístroja. Prvá charakteristika označuje schopnosť teleskopu zobrazovať slabé objekty a vyjadruje sa v magnitúdach. Druhá - o schopnosti oddeliť blízko seba vzdialené hviezdy alebo detaily na diskoch planét a je vyjadrená v uhlových hodnotách - v sekundách a zlomkoch oblúkovej sekundy. Napríklad môžeme povedať, že uhlová veľkosť viditeľného disku Mesiaca je asi 30 minút a ľudské oko má rozlíšenie 1 - 2 minúty. Náš teleskop môže mať rozlíšenie asi 10 oblúkových sekúnd, tj aspoň 6 až 10-krát vyššie ako rozlíšenie voľného oka. Priepustná sila prístroja je úmerná štvorcu priemeru šošovky, a ak vezmeme veľkosť zrenice ľudského oka rovnajúcu sa 7 mm a priemer vstupného otvoru ďalekohľadu - 20 mm, potom náš najjednoduchší refraktor umožní môžeme pozorovať hviezdy a iné svietidlá asi 8-krát slabšie ako voľným okom... Tí, ktorí sa chcú podrobnejšie zoznámiť s týmito a ďalšími pojmami geometrickej a fyzikálnej optiky, princípmi činnosti a vlastnosťami rôznych systémov ďalekohľadov, sú uvedené v zozname literatúry na konci tohto článku.
Pozorovania pomocou ďalekohľadu.
Mnoho ľudí, dvíhajúcich svoj pohľad k hviezdnej oblohe, obdivuje lákavé tajomstvo vesmíru. Chcel by som nahliadnuť do obrovských priestorov vesmíru. Pozrite si krátery na Mesiaci. Saturnove prstence. Veľa hmlovín a súhvezdí. Preto vám dnes poviem, ako si vyrobiť teleskop doma.
Najprv sa musíte rozhodnúť, aký druh zvýšenia je potrebný. Faktom je, že čím väčšia je táto hodnota, tým dlhší bude samotný ďalekohľad. Pri 50-násobnom zvýšení bude dĺžka 1 meter a pri 100-násobnom zvýšení - 2 metre. To znamená, že dĺžka ďalekohľadu bude priamo úmerná zväčšeniu.
Povedzme, že toto je 50x ďalekohľad. Ďalej si musíte kúpiť dve šošovky v akomkoľvek salóne optiky (alebo na trhu). Jedna pre okulár (+2) - (+ 5) dioptrií. Druhá je pre šošovku (+1) dioptrie (pre 100x ďalekohľad sú potrebné (+0,5) dioptrie).
Potom, berúc do úvahy priemery šošoviek, je potrebné vyrobiť rúrku, alebo skôr dve rúrky - jedna musí tesne zapadnúť do druhej. Okrem toho by sa dĺžka výslednej štruktúry (v roztiahnutom stave) mala rovnať ohniskovej vzdialenosti šošovky. V našom prípade 1 meter (na šošovku (+1) dioptria).
Ako vyrobiť potrubia? Aby ste to dosiahli, musíte na rám zodpovedajúceho priemeru navinúť niekoľko vrstiev papiera a natrieť ich epoxidovou živicou (môžete použiť iné lepidlo, ale posledné vrstvy na spevnenie sú lepšie s epoxidom). Využiť môžete zvyšky tapiet, ktoré sa vám po rekonštrukcii bytu povaľujú. Môžete experimentovať so sklenenými vláknami, potom to bude vážnejší dizajn.
Ďalej zabudujeme šošovku objektívu (+1) dioptria do vonkajšieho tubusu a (+3) dioptria do vnútorného okuláru. Ako to spraviť? Vaša predstavivosť je kľúčom k zaisteniu toho, aby boli vaše šošovky dokonale zarovnané a zarovnané. V tomto prípade je potrebné zabezpečiť, aby vzdialenosť medzi šošovkami pri vysúvaní rúrok bola v rámci ohniskovej vzdialenosti šošovky objektívu, v našom prípade je to 1 meter. V budúcnosti zmenou tohto parametra upravíme ostrosť nášho obrazu.
Pre pohodlné používanie ďalekohľadu je potrebný statív na jeho presné upevnenie. Pri veľkom zväčšení sa pri najmenšom chvení v potrubí rozmaže obraz.
Ak máte nejaké šošovky, ich ohniskovú vzdialenosť zistíte nasledujúcim spôsobom: sústreďte slnečné svetlo na rovný povrch, kým nedosiahnete čo najmenší bod. Vzdialenosť medzi šošovkou a povrchom je ohnisková vzdialenosť.
Takže, aby ste dosiahli 50-násobné zväčšenie ďalekohľadu, je potrebné umiestniť (+1) dioptrickú šošovku vo vzdialenosti 1 metra od (+3) dioptrickej šošovky.
Pre 100-násobné zväčšenie používame šošovky (+0,5) a (+3), pričom vzdialenosť medzi nimi zmeníme o 2 metre.
A toto video ukazuje proces vytvárania podobného ďalekohľadu:
Užite si astronomické sledovanie!
(Navštívené 11 426-krát, dnes 1 návštev)
Ako ďalekohľad vo všeobecnosti funguje?
Mnoho ľudí si myslí, že ďalekohľad je len veľká lupa, ktorá všetko zväčší, no v skutočnosti je ďalekohľad navrhnutý ako očná guľa. Jeho hlavnou úlohou je zhromažďovať a sústrediť svetlo.
Ako viete, svetlo nielen dopadá na predmety, ale sa od nich aj odráža. Sme schopní vidieť predmety, pretože naše oči zachytávajú svetlo, ktoré sa od nich odráža. Mimochodom, to je dôvod, prečo nevidíme v úplnej tme. Šošovka objektívu funguje rovnakým spôsobom, ale je výkonnejšia, a preto dokáže zhromaždiť oveľa viac svetla zo vzdialených objektov. Ale okulár je už navrhnutý na zväčšenie výsledného obrazu.
Vyrobiť Galileov teleskop nie je vôbec ťažké - a dokonca jednoduchšie, ako to bolo pre neho samotného, pretože fyzik 17. storočia nemal lepiacu pásku, PVA lepidlo a iný tovar našej doby! Začnime tým najproblematickejším: nájdite šošovky.
Ak neviete, koľko dioptrií je v šošovke, môžete si ich zmerať sami. Budete potrebovať pravítko a zdroj svetla (napríklad baterku alebo stolnú lampu). Pravítko umiestnite tak, aby sa jeho okraj dotýkal steny – poslúži ako zástena. Osvieťte svetlom priamo na šošovku. Vidíš, ako láme lúč? Posúvajte šošovku rovnobežne s pravítkom, kým sa svetlo na obrazovke nezblíži do bodu. Vzdialenosť od steny, v ktorej je šošovka umiestnená, sa nazýva ohnisková vzdialenosť. Počet dioptrií sa vypočíta podľa nasledujúceho vzorca:
Napríklad, ak je medzi šošovkou a obrazovkou 50 cm, to znamená 1: 2 m, potom je optická sila 1: (1: 2) - 2 dioptrie.
Skladanie ďalekohľadu
1. Ako šošovku si vezmime obyčajnú +2 dioptrickú lupu s priemerom 100 mm - tá sa dá zohnať v papiernictve alebo aj v zásuvke pracovného stola. K okuláru si budete musieť zaobstarať negatívnu šošovku –20 dioptrií s priemerom 25–50 mm – predáva sa v akejkoľvek optike. Ako optický tubus - to je základ nášho teleskopu, na ktorom sú šošovky pripevnené - sú vhodné okrúhle krabičky na čipy, plastové rúrky alebo jednoducho hrubé listy papiera zvinuté do valca.
Vyberieme zväčšenie
Musím si brať práve takéto šošovky? Vôbec nie! Vybrali sme parametre, ktoré nevyžadujú obzvlášť dlhú optickú trubicu, no poskytujú výrazný nárast. Ak ho chcete zmeniť, vyberte šošovky podľa vzorca:
Náš ďalekohľad má tieto parametre: F = 0,5 m, f = 0,05 m, teda jeho zväčšenie je 0,5 / 0,05 = 10-krát.
Priemer otvoru urobíme o pár milimetrov väčší ako je priemer šošovky objektívu, aby sa uľahčilo vkladanie. Dĺžka tubusu by sa mala rovnať ohniskovej vzdialenosti šošovky - v prípade potreby zlepte niekoľko valcov. V našom prípade je to 50 cm.
2. Papier zvinieme do valca. Pomocou lepidla pripevníme šošovku objektívu na koniec optickej trubice konvexnou stranou dovnútra.
Poradenstvo:Čím je vnútro optickej trubice tmavšie, tým je kontrast obrazu vyšší. Namaľte ho na čierno alebo použite tmavý papier.
3. Vyrobíme držiak na malú šošovku - okulár. Môže to byť plastové veko alebo kartónový kruh s otvorom správnej veľkosti.
4. Držiak so šošovkou prilepte na druhý koniec optickej trubice. Ďalekohľad je pripravený! Ozdobte podľa svojich predstáv.
Trochu histórie
Johann Lipersgey
Vedeli ste, že ďalekohľad nevynašiel Galileo? On bol „len“ prvý, kto sa rozhodol poslať to do neba. V skutočnosti je ďalekohľad bežným ďalekohľadom, aký používajú námorníci a cestujúci. Za jeho vynález sa zvyčajne pripisuje Holanďan Johann Lipersgey, ktorý v roku 1608 požiadal o patent. Galileo si o rok neskôr zozbieral kópiu tohto zariadenia.
Konštrukcia prvého ďalekohľadu bola veľmi jednoduchá: dve šošovky namontované v dutej trubici. Šošovka je veľká šošovka nasmerovaná na objekt, ktorý chcete vidieť (preto je to tiež šošovka). A šošovka, do ktorej sa priamo pozeráte, sa nazýva okulár.
V 17. storočí kraľovali šošovkové ďalekohľady (sú to aj refraktory, keďže fungujú vďaka lomu - lomu), no v 18. storočí ich nahradil vynález iného veľkého fyzika - Isaaca Newtona. Nahradil šošovku objektívu konkávnym zrkadlom, aby sa vyhol chybe obrazu. Takéto teleskopy sa nazývajú reflektory - reflektory.