Po vsej zemlji je težko najti človeka, ki ga astronomija niti malo ne zanima. To seveda zahteva določeno orodje, ki bi omogočilo natančnejši pogled na skrivnosti zvezdnega neba. Če imate teleskop ali daljnogled, potem je to dovolj, da občudujete lepoto zvezdnega neba. Toda če obstaja veliko zanimanje, takšne naprave ne morejo zadovoljiti zahteve. Potrebno je nekaj močnejšega, torej teleskop. Toda kako ga ustvariti? Obravnava vprašanja: "z lastnimi rokami?" in ta članek je posvečen.
Uvodne informacije
Tovarniško izdelan teleskop je drag za nakup. Zato je njegov nakup primeren v primerih, ko obstaja želja po študiju astronomije vsaj na amaterski ravni. Toda za začetek, da bi pridobili osnovno znanje in veščine ter tudi razumeli, ali se zdi, da je ta znanost res tisto, kar večina misli o njej, bo odveč ustvariti doma izdelan domač teleskop z lastnimi rokami. V številnih otroških enciklopedijah in različnih poljudnoznanstvenih publikacijah lahko najdete opis postopka izdelave najpreprostejše naprave, ki vam omogoča, da vidite kraterje na Luni, Jupitrov disk skupaj s štirimi sateliti, prstane in sam Saturn, srp Venere, posamezne svetle in velike zvezdne kopice in meglice. Opozoriti je treba, da je šibka točka takšnih naprav kakovost slike, ki ne more konkurirati tovarniško izdelanim napravam.
Malo teorije
Preden začnete ustvarjati teleskop z lastnimi rokami doma, morate razumeti, kako deluje ta naprava.
Dva najmanjša potrebna optična sklopa sta objektiv in okular. Prvi je zasnovan za zbiranje svetlobe. Največja povečava končne naprave je odvisna od njenega premera in od tega, kako slabo vidne predmete je mogoče opaziti. Okular je potreben za povečavo slike, ki jo tvori leča, in za prenos slike v človeško oko.
Določitev vrste
Glede na napravo se razlikujejo različni teleskopi. Dve najpogostejši vrsti sta reflektorji in reflektorji. V prvem primeru zrcalo deluje kot leča, v drugem - sistem leč. Doma je ustvarjanje vsega v zahtevani kakovosti za reflektor precej problematično zaradi težavnosti in natančnosti proizvodnega procesa. Medtem ko je leče za refraktor enostavno kupiti v optični trgovini. Kot lahko vidite, je razlika med njimi zgolj v dizajnu.
Prvi poskus
Za določitev vrednosti povečave se uporablja razmerje med goriščno razdaljo od leče do okularja. Spodnja shema bo zagotovila izboljšanje vizualnih lastnosti za približno 50-krat.
Na začetku se morate založiti s prazno lečo za očala, katere moč je ena dioptrija. To ustreza goriščni razdalji enega metra. Običajno je njihov premer približno 7 centimetrov. Točno to potrebuje objektiv. Tukaj je treba opozoriti, da če vas zanima, kako narediti teleskop z lastnimi rokami iz leč za očala, potem je treba priznati, da so slabo primerni za tako neprimerno uporabo. Če pa želite, jih lahko tudi uporabite. Če imate bikonveksno lečo z dolgim ostrenjem, je bolje, da jo uporabite. Čeprav je vloga okularja primerna tudi za povečevalno steklo iz povečevalnega stekla, s premerom 3 centimetre ali lečo iz mikroskopa.
Za ohišje je potrebno izdelati dve cevi iz debelega papirja. Prvi (ki predstavlja glavni del) bo dolg en meter. Za sklop okularja je ustvarjena dvajset centimetrska cev. Kratek se vstavi v dolg. Za izdelavo ohišja lahko uporabite širok list Whatman papirja ali zvitek ozadja, jih zvijete v cev v več plasteh in lepite PVA. Število slojev se izbere ročno. Treba je doseči učinek togosti prihodnje naprave. V tem primeru mora biti notranji premer glavnega dela enak velikosti izbrane leče.
Ampak to še ni vse
Če je edino vprašanje, kako narediti teleskop z lastnimi rokami doma, potem lahko storite izključno z zgornjim.
Toda za najboljši rezultat ne morete brez nekaterih odtenkov.
Torej je treba lečo namestiti v prvo cev s konveksno stranjo navzven z uporabo okvirja. Za to so primerni obroči sorazmernega premera z debelino centimetra. Takoj za lečo je treba namestiti disk - membrano. Njegova posebna razlika je prisotnost v središču luknje s premerom 2,5-3 centimetra. To je treba storiti, da se zmanjša popačenje slike, ki jo oblikuje ena leča. Vendar pa ta pristop zmanjša količino svetlobe, ki zbira lečo. Za najboljše rezultate naj bo leča nameščena čim bližje robu cevi. Nato pride na vrsto okular. Kam ga postaviti? Potrebno ga je namestiti v enoto okularja čim bližje robu. V tem primeru bi bil kartonski nosilec idealen za okular. Bolje je narediti napravo v obliki valja, katerega premer je enak velikosti izbrane leče. Namesti se znotraj cevi zahvaljujoč dvema pritrdilnim elementoma (npr. koluti). V tem primeru je treba zagotoviti, da je njegov premer sorazmeren tako z lečo kot z enoto okularja.
Priprava teleskopa za uporabo
Fokusiranje naprave se izvede s spreminjanjem razdalje med objektivom in okularjem. To se v mehanskem smislu doseže z zagotavljanjem premikanja sklopa okularja, ki se nahaja v glavni cevi. Najbolje je uporabiti trenje za zaklepanje položaja. Treba je opozoriti, da se je bolj priročno osredotočiti na velike in svetle predmete, kot so bližnje zgradbe, luna, svetle zvezde (ne pa sonce).
Pri ustvarjanju teleskopa ne pozabite, da morata biti leča in okular vzporedna drug z drugim, njuna središča pa morata biti poravnana. V fazi priprave lahko eksperimentirate s premerom odprtine membrane, da najdete optimalnega. Na primer, če izberete lečo z 0,6 dioptrije in nastavite goriščno razdaljo na 1,7 metra (1 / 0,6), vam bo to omogočilo večjo povečavo. Res je, v tem primeru boste morali delati na luknji za zaslonko. Namreč za povečanje njegove velikosti.
In po končanem delu na prvi napravi si zapomnite eno preprosto resnico: Sonce lahko pogledate skozi teleskop le dvakrat - najprej z desnim očesom, nato z levim. Tako nevarna dejavnost takoj poškoduje vid, zato je bolje, da je ne počnete.
Vmesni seštevek
Treba je opozoriti, da bo nastala zasnova nepopolna. Namreč - dal bo obrnjeno sliko. Da bi to popravili, je potrebno uporabiti drugo konvergentno lečo z enako goriščno razdaljo kot okular. Vgrajen je v cev blizu njega. Zdi se, da zdaj ne bi smelo biti vprašanj o tem, kako narediti teleskop z lastnimi rokami s povečavo. Toda to še zdaleč ni edini pravilen pristop.
Uporabite lahko druge shematične možnosti, pri čemer za osnovo vzamete leče očal ali telefoto objektive. To je zelo široko področje, na katerem so tako zelo zeleni začetniki kot profesionalni astronomi. Zato, če se pojavi določeno vprašanje ali nerazumevanje nečesa, ne oklevajte, mirno postavite vprašanje, ki vas zanima. Za to danes obstajajo tematski krogi, spletna mesta, forumi itd. Navsezadnje se je treba le potopiti v svet astronomije - in odprli se bodo številni zakladi zvezdnega neba. Na splošno bi morale biti obravnavane praktične informacije dovolj za izdelavo najpreprostejše naprave. Če želite zasnovati in izvajati nekaj bolj zapletenega, potem ne morete brez visokokakovostnega teoretičnega usposabljanja.
Zahtevano znanje
Vedno si je treba zapomniti, da so glavne značilnosti velikost objektiva, okular in goriščna razdalja. To je alfa in omega, brez katerih je nemogoče ustvariti teleskop. Toda hkrati obstaja veliko število majhnih točk, ki lahko bistveno vplivajo na končni rezultat. Na primer največja uporabna povečava teleskopa. Vrednost tega parametra je enaka dvakratnemu premeru leče (v milimetrih). Ni smiselno izdelovati naprave z veliko povečavo, saj najverjetneje ne boste mogli videti novih podrobnosti. Toda splošna svetlost slike bo trpela. Zato pri napravah s 50-kratno povečavo ni priporočljivo uporabljati leč manj kot 2,5 centimetra. Opozoriti je treba, da ima zgoraj predlagana možnost indikatorja 7 in 3 cm, kar je zelo primerno za teleskop s kakovostjo 50x. Za objektiv lahko vzamete 4 cm objektiv, vendar se bo v tem primeru ločljivost optične naprave zmanjšala. Zato je bolje uporabiti priporočene vrednosti.
Eksperimentiranje z dizajnom
Možnost, ko je glavna cev ustvarjena na meter, dodatna pa je vgrajena vanjo za dvajset centimetrov, še zdaleč ni vsa. Zasnovo lahko prilagodite, da ustvarite druge oblike teleskopov. Za objektiv se na primer uporablja cev 60-65 centimetrov, za okular, katere dolžina je 50-55 cm, pa druga cev 10-15 cm.
Nazaj k teoriji
Najmanjša uporabna povečava za teleskop je odvisna od premera okularja. Tukaj je en zelo pomemben odtenek! Njegova velikost ne sme presegati premera popolnoma odprte zenice opazovalca. V nasprotnem primeru vsa svetloba, ki jo zbere teleskop, ne bo prišla v oko: izgubila se bo, kar bo poslabšalo kakovost naprave. Torej največji premer zenice pri navadni osebi ne presega pet do sedem milimetrov. Zato se za iskanje najmanjše uporabne povečave vzame 10-krat (odprtina pomnožena z 0,15). Ta zanimiva beseda, zaslonka, pomeni odprtino kot diafragma, le malo izpopolnjeno in napredno. Ta naprava se uporablja v sofisticiranih instrumentih za doseganje visokokakovostnih rezultatov. Toda to je že za tiste, ki želijo doma narediti teleskop z resnimi lastnostmi za temeljitejšo študijo zvezdnega neba.
Zaključek
No, tukaj je minimum, ki ga mora vsak vedeti, da lahko ustvari svojo napravo za preučevanje zvezdnega neba. Ni pomembno, kaj je prvi korak - reflektorski teleskop lahko sestavite z lastnimi rokami ali refraktorjem. Glavna stvar, če vas zanima, je treba delovati v tej smeri - učiti se, obvladati novo znanje, vaditi, odkriti nekaj novega zase ali celo za ves svet - ne ustavljajte se in sreča spremlja namensko .
Vendar se zavedajte, da se bodo pri izdelavi naprav z večjo povečavo uklonski pojavi močneje občutili. To bo poslabšalo vidljivost. In končno, naloga: kateri so glavni parametri teleskopa, ki zagotavlja 1000-kratno povečavo?
Časi, ko je lahko vsakdo odkril odkritje v znanosti, so skoraj v celoti v preteklosti. Vse, kar lahko amater odkrije v kemiji, fiziki, biologiji, je že dolgo znano, prepisano in izračunano. Astronomija je izjema od tega pravila. Konec koncev je to znanost o vesolju, nepopisno velikem prostoru, v katerem je nemogoče preučiti vse, in tudi nedaleč od Zemlje so še neodkriti predmeti. Vendar pa za študij astronomije potrebujete drago optično napravo. Domač teleskop naredi sam - preprosta ali težka naloga?
Mogoče bo pomagal daljnogled?
Za astronoma začetnika, ki šele začenja gledati v zvezdno nebo, je prezgodaj, da bi naredil teleskop z lastnimi rokami. Krog se mu morda zdi preveč zapleten. Sprva lahko to storite z navadnim daljnogledom.
To ni tako neresna naprava, kot se morda zdi, in obstajajo astronomi, ki jih še naprej uporabljajo, celo postajajo slavni: na primer japonski astronom Hyakutake, odkritelj kometa, poimenovanega po njem, je zaslovel prav po svoji odvisnosti od močnih daljnogled.
Za prve korake astronoma začetnika - da bi razumeli "je moj ali ne moj" - bo primeren kateri koli močan morski daljnogled. Večji kot je, bolje. Skozi daljnogled lahko opazujete Luno (v precej impresivnih podrobnostih), vidite diske bližnjih planetov, kot so Venera, Mars ali Jupiter, vidite komete in dvojne zvezde.
Ne, navsezadnje je to teleskop!
Če ste resno navdušeni nad astronomijo in še vedno želite narediti teleskop z lastnimi rokami, lahko izbrana shema spada v eno od dveh glavnih kategorij: refraktorji (uporabljajo samo leče) in reflektorji (uporabljajte leče in ogledala).
Refraktorji so priporočljivi za začetnike: ti so manj zmogljivi, a enostavnejši za izdelavo teleskopov. Potem, ko pridobite izkušnje pri izdelavi refraktorjev, lahko poskusite sestaviti reflektor - močan teleskop z lastnimi rokami.
Kaj naredi močan teleskop drugačen?
Kakšno neumno vprašanje, vprašate. Seveda - povečanje! In motili se boste. Dejstvo je, da vseh nebesnih teles načeloma ni mogoče povečati. Na primer, na noben način ne boste povečali zvezd: nahajajo se na razdalji veliko parsekov in s te razdalje se praktično spremenijo v točke. Noben približek ni dovolj, da bi razločili disk oddaljene zvezde. Samo objekte sončnega sistema je mogoče "povečati".
In zvezde, teleskop, jih najprej naredi svetlejše. In za to je njegova lastnost odgovorna za prvo najpomembnejšo lastnost - premer leče. Kolikokrat je leča širša od zenice človeškega očesa – tolikokrat postanejo vse luči svetlejše. Če želite z lastnimi rokami narediti močan teleskop, boste morali najprej poiskati zelo veliko lečo za objektiv.
Najenostavnejši diagram refraktorskega teleskopa
V svoji najpreprostejši obliki je refraktorski teleskop sestavljen iz dveh konveksnih (povečevalnih) leč. Prvi - velik, usmerjen proti nebu - se imenuje objektiv, drugi, majhen, v katerega gleda astronom, pa se imenuje okular. Domač teleskop z lastnimi rokami je treba narediti natančno po tej shemi, če je to vaša prva izkušnja.
Teleskopska leča naj ima optično moč ene dioptrije in čim večji premer. Podobno lečo najdeš na primer v delavnici izdelave očal, kjer iz njih izrezujejo očala za očala različnih oblik. Bolje je, če je leča bikonveksna. Če ne najdete bikonveksne, lahko uporabite par ploskokonveksnih leč s pol dioptrije, ki se nahajajo ena za drugo, izbokline v različnih smereh, na razdalji 3 centimetre drug od drugega.
Vsaka močna povečevalna leča najbolje deluje kot okular, v idealnem primeru predhodno izdelana lupa v okularju na ročaju. Primeren bo tudi okular iz katere koli tovarniško izdelane optične naprave (daljnogled, geodetske naprave).
Če želite izvedeti, kakšno povečavo bo dal teleskop, izmerite goriščno razdaljo okularja v centimetrih. Nato delite 100 cm (goriščna razdalja leče z 1 dioptrijo, torej objektiva) s tem številom in dobite želeno povečavo.
Leče pritrdite na katero koli trdno cev (kartonsko, premazano z lepilom in na notranji strani pobarvano s najbolj črno barvo, ki jo lahko najdete). Okular mora biti sposoben drseti naprej in nazaj v nekaj centimetrih; to je za fokusiranje.
Teleskop je treba pritrditi v lesen trinožnik tako imenovanega Dobsonovega nosilca. Njegovo risbo je mogoče zlahka najti v katerem koli iskalniku. To je najlažji za izdelavo in hkrati zanesljiv teleskopski nosilec, uporabljajo ga skoraj vsi teleskopi DIY.
Teleskop za očala
Kaj je potrebno za izdelavo teleskopa iz leč za očala. Najpreprostejši refraktorski teleskop.
Za izdelavo teleskopa boste potrebovali 1 dioptrijska očala (goriščna razdalja 1 m), ki je meniskus (konveksno-konkavna leča) s premerom 60 - 80 mm in jih je mogoče kupiti v trgovinah za prodajo in izdelavo očal. Pozorni moramo biti na dejstvo, da mora leča imeti pozitivno optično moč, torej biti »zbirna«, v nasprotju z »razpršenimi« stekli, ki ne morejo zgraditi prave podobe predmeta. Kaj je pozitivna leča, večina od nas ve, saj smo v otroštvu vsi uporabljali povečevalno steklo za izgorevanje. V tem primeru so sončni žarki usmerjeni na razdaljo od leče, ki je enaka goriščni razdalji. Steklo za očala bo služilo kot teleskopska leča. Takšen teleskop se imenuje refraktor iz besede "refrakcija", torej "refrakcija". V leči refraktorskega teleskopa se svetlobni žarki, ki prihajajo iz predmeta opazovanja, lomijo, zaradi česar se zbirajo v goriščni ravnini, kjer jih opazovalec gleda skozi okular, torej v povečevalno steklo takšnega ali drugačnega dizajna. V našem primeru je okular lahko preprosto povečevalno steklo z goriščno razdaljo 20 - 70 mm, leča iz fotoaparata, okular iz daljnogleda, teleskop, mikroskop itd.
Poleg leče in okularja boste potrebovali več listov Whatman papirja, lepilo (PVA, mizarstvo, epoksi), majhno količino debelega in tankega kartona. Za izdelavo stojala boste potrebovali tirnice s prečnim prerezom približno 25x15 mm, vezan les 5 mm, obrezovanje palčne plošče, več majhnih vijakov, tri dolge in en kratek vijak M6 z krilnimi maticami, lepilo.
Če ne morete dobiti leče z 1 dioptrijo, lahko uporabite drugo, pri čemer upoštevajte, da bo goriščna razdalja leče enaka:
F (m) = 1 m / optična moč v dioptrijah.
Na primer za lečo 0,75 dioptrije:
F = 1 m / 0,75 = 1,33 m.
Upoštevati je treba le, da bo predolg teleskop neprijeten pri rokovanju, leča s kratkim ostrenjem pa bo dala sliko nezadovoljive kakovosti. Iz teh razlogov je priporočljiva uporaba stekla za očala s fokusom 0,6 - 1,5 m.
Koristni namig: Leče za očala imajo običajno piko blizu središča, ki označuje optično središče leče. Lahko se bistveno razlikuje od geometrijskega središča, to se upošteva pri izdelavi očal (pri obračanju stekla). Priporočljivo je, da izberete steklo, pri katerem se optično središče nekoliko razlikuje od geometrijskega.
Kje začeti? Okvir, cev, sklop okularja.
Najbolje je začeti z izdelavo cevi leče (glej risbo, poz. 1), katere premer in posledično premer cevi bosta odvisna od velikosti kupljenega stekla za očala. Okvir bo cev, zlepljena iz Whatman papirja v več plasteh. Notranji premer okvirja naj bo enak premeru naše leče, dolžina pa 70 - 80 mm. Leča je pritrjena z dvema papirnatima ali kartonskima obročema, ki sta tesno vstavljena v okvir, tako da steklo na obeh straneh vpneta. Okvir mora biti dovolj trden.
Nato je potrebno zlepiti glavno teleskopsko cev iz več plasti Whatman papirja (poz. 2). To lahko storite tako, da liste navijete na že pripravljen okvir in velikodušno namažete notranjo površino papirja z lepilom. V tem primeru morate zagotoviti, da papir ni nagnjen. Dolžina cevi mora biti nekoliko (150-200 mm) manjša od goriščne razdalje leče. Premična cev (poz. 3) služi za fokusiranje, torej za poravnavo goriščnih ravnin objektiva in okularja. Zlahka se mora premikati "na trenju", vendar ne bingljati. Lepimo ga iz whatman papirja podobno kot glavno cev našega teleskopa.
Okvir okularja, katerega zasnova bo odvisna od tega, kaj uporabljamo za ta namen, lahko vstavimo neposredno v premično cev, vendar je bolje, še posebej, če je premer okularja majhen, narediti preprosto enoto za fokusiranje. Osnova vozla bo obroč iz vezanega lesa (izrežite z vbodno žago in izvrtajte luknjo) ali dve ali tri plasti debelega kartona. Enota deluje "na trenju", njena zasnova pa je razvidna iz risbe (poz. 4). Površino nepremične cevi enote okularja lahko prilepite z žametom ali krpo, za zmanjšanje trenja lahko premično poberete ali izrezljate iz kovine ali pa jo zlepite iz več slojev, ki niso zelo debeli, vendar gost, gladek papir. Treba mu je dati zadostno togost.
S premikanjem premične cevi teleskopa sta goriščni ravnini objektiva in okularja približno poravnani (v tem primeru se lahko ista cev uporablja z različnimi objektivi), sklop okularja pa omogoča natančno ostrenje.
Teleskopski test. Njegove glavne značilnosti.
Zdaj nekaj besed o testiranju in prilagajanju teleskopa, njegovih glavnih značilnostih. Najprej vam bom povedal o povečavi, s katero bomo delali. Povečava teleskopa je enaka goriščni razdalji objektiva, deljeni z goriščno razdaljo okularja. To kaže, da lahko z uporabo različnih okularjev dosežemo različne povečave z istim objektivom. Na primer, za okular z goriščno razdaljo 50 mm (normalna leča fotoaparata):
1000 mm / 50 mm = 20-krat,
in za okular mikroskopa z goriščno razdaljo 10 mm:
1000 mm / 10 mm = 100 krat.
Morda se zdi, da lahko z uporabo leč z dolgim ostrenjem in kratkoostrenimi okularji dosežemo zelo velike povečave, vendar se bomo z eksperimentiranjem s teleskopom iz očalnih leč zelo kmalu prepričali, da temu ni tako. Nepopolnost našega objektiva nalaga pomembne omejitve. V praksi bomo lahko uporabljali izdelan inštrument z 20-50x povečavo. To je dovolj, da vidimo marsikaj, kar krasijo nočno nebo, a so s prostim očesom nedostopne, kot so svetle meglice, Saturnov prstan, Jupitrov disk in lune, da ne omenjamo dih jemajočih panoram Lune.
Torej, naš teleskop je pripravljen, lepilo je suho, notranje površine cevi in okvirji so črnili s črnilom in lahko nadaljujemo s prvimi testi. Ko poravnamo goriščne ravnine objektiva in okularja ter cevko za stabilnost naslonimo na okensko polico, okenski okvir ali drug predmet, bomo poskušali »fokusirati« s premikanjem fokusne cevi z okularjem. Najverjetneje bo tudi pri najboljšem ostrenju slika "meglena". To je zato, ker le osrednji del stekla za očala gradi nepopačeno sliko. Za konstrukcijo refraktorskih teleskopov z dovolj velikimi premeri se uporabljajo kompleksni objektivi, v katerih se popravljajo ta popačenja, imenovana aberacije. Nič hudega, s prekrivanjem robov našega objektiva z neprozornim zaslonom bomo dosegli dobro sliko. Tak zaslon se imenuje diafragma (glej risbo, poz. 5) Smiselno je narediti več odprtin – glede na število okularjev, saj so pri majhnih povečavah aberacije manj opazne, pri velikih pa več. Diafragma je izdelana v obliki kartonskega kroga z luknjo 10 - 30 mm na sredini, črno pobarvana in vstavljena v cev leče pred steklom za očala. Pri 10 - 20x povečavah lahko uporabite 30 mm zaslonko - to vam bo omogočilo, da vidite več šibkih predmetov (zvezde in meglice), pri opazovanju Lune s 50 - 100-kratno povečavo bo treba efektivno zaslonko leče zmanjšati na 15 - 10 mm. V vseh primerih bo treba povečavo in premer diafragme določiti empirično.
Tu pridemo do drugega pomembnega parametra teleskopa – premera objektiva. Ta parameter je glavni in določa lastnosti, kot sta prodorna moč in ločljivost instrumenta. Prva značilnost označuje sposobnost teleskopa, da pokaže šibke predmete in je izražena v velikostih. Drugi - o sposobnosti ločevanja tesno razporejenih zvezd ali podrobnosti na diskih planetov in je izražen v kotnih vrednostih - v sekundah in delcih sekunde loka. Na primer, lahko rečemo, da je kotna velikost vidnega luninega diska približno 30 minut, človeško oko pa ima ločljivost 1 - 2 minuti. Naš teleskop ima lahko ločljivost približno 10 ločnih sekund, torej vsaj 6 do 10-krat večjo od ločljivosti s prostim očesom. Prepustna moč instrumenta je sorazmerna s kvadratom premera leče, in če vzamemo velikost zenice človeškega očesa 7 mm, premer vhodne luknje v teleskop pa 20 mm, bo naš najpreprostejši refraktor omogočil da bi zvezde in druge svetilke opazovali približno 8-krat bolj šibke kot s prostim očesom ... Tisti, ki se želijo podrobneje seznaniti s temi in drugimi pojmi geometrijske in fizikalne optike, načeli delovanja in značilnostmi različnih teleskopskih sistemov, so napoteni na seznam referenc na koncu tega članka.
Opazovanja s teleskopom.
Mnogi ljudje, ki dvignejo pogled proti zvezdnemu nebu, občudujejo privlačno skrivnost vesolja. Rad bi pogledal v ogromna prostranstva vesolja. Oglejte si kraterje na luni. Saturnovi prstani. Veliko meglic in ozvezdij. Zato vam bom danes povedal, kako narediti teleskop doma.
Najprej se morate odločiti, kakšno povečanje je potrebno. Dejstvo je, da večja kot je ta vrednost, daljši bo sam teleskop. S 50-kratnim povečanjem bo dolžina 1 meter, za 100-kratno povečanje pa 2 metra. To pomeni, da bo dolžina teleskopa neposredno sorazmerna s povečavo.
Recimo, da je to 50x teleskop. Nato morate kupiti dve leči v katerem koli optičnem salonu (ali na trgu). Ena za okular (+2) - (+ 5) dioptrije. Drugi je za lečo (+1) dioptrije (za teleskop 100x je potrebna (+0,5) dioptrija).
Nato je treba ob upoštevanju premerov leč izdelati cev, oziroma dve cevi - ena se mora tesno prilegati drugi. Poleg tega mora biti dolžina nastale strukture (v iztegnjenem stanju) enaka goriščni razdalji leče. V našem primeru 1 meter (za lečo (+1) dioptrije).
Kako narediti cevi? Če želite to narediti, morate na okvir ustreznega premera naviti več plasti papirja in jih premazati z epoksi (lahko uporabite drugo lepilo, vendar so zadnje plasti za krepitev boljše z epoksi). Uporabite lahko ostanke tapet, ki ležijo po prenovi stanovanja. Lahko eksperimentirate s steklenimi vlakni, potem bo to resnejši dizajn.
Nato lečo objektiva (+1) dioptrije vgradimo v zunanjo cev in (+3) dioptrijo v notranji okular. Kako narediti? Vaša domišljija je ključna za zagotovitev, da so vaše leče popolnoma poravnane in poravnane. V tem primeru je treba zagotoviti, da je razdalja med lečami pri iztegovanju cevi znotraj goriščne razdalje objektivne leče, v našem primeru je 1 meter. V prihodnosti bomo s spremembo tega parametra prilagodili ostrino naše slike.
Za udobno uporabo teleskopa je za natančno pritrditev potreben stativ. Pri velikih povečavah bo že najmanjši tresenje cevi zameglilo sliko.
Če imate leče, lahko ugotovite njihovo goriščno razdaljo na naslednji način: usmerite sončno svetlobo na ravno površino, dokler ne dobite najmanjše možne točke. Razdalja med lečo in površino je goriščna razdalja.
Torej, da bi dosegli 50-kratno povečavo teleskopa, je potrebno lečo (+1) dioptrije postaviti na razdaljo 1 metra od (+3) dioptrijske leče.
Za 100-kratno povečavo uporabljamo leče (+0,5) in (+3), pri čemer spremenimo razdaljo med njima za 2 metra.
In ta video prikazuje postopek ustvarjanja podobnega teleskopa:
Uživajte v astronomskem ogledu!
(Obiskano 11.426-krat, 1 obisk danes)
Kako na splošno deluje teleskop?
Mnogi ljudje mislijo, da je teleskop le veliko povečevalno steklo, ki poveča vse, v resnici pa je teleskop zasnovan kot zrklo. Njegova primarna naloga je zbiranje in fokusiranje svetlobe.
Kot veste, svetloba ne pade samo na predmete, ampak se tudi odbija od njih. Predmete lahko vidimo, ker naše oči ujamejo svetlobo, ki se od njih odbija. Mimogrede, zato ne vidimo v popolni temi. Objektivna leča deluje na enak način, vendar je močnejša in zato lahko zbere veliko več svetlobe od oddaljenih predmetov. Toda okular je že zasnovan tako, da poveča nastalo sliko.
Izdelava Galilejevega teleskopa sploh ni težka - in celo lažja, kot je bila zanj samega, saj fizik 17. stoletja ni imel škotskega traku, lepila PVA in drugih dobrin našega časa! Začnimo z najbolj težavnim: poiščite leče.
Če ne veste, koliko dioptrij je v leči, jih lahko izmerite sami. Potrebovali boste ravnilo in vir svetlobe (na primer svetilko ali namizno svetilko). Ravnilo postavite tako, da se njegov rob dotika stene - služilo bo kot zaslon. Svetlobo usmerite neposredno na lečo. Vidite, kako lomi žarek? Premaknite lečo vzporedno z ravnilom, dokler se svetloba na zaslonu ne konvergira v točko. Razdalja od stene, na kateri je leča, se imenuje goriščna razdalja. Število dioptrij se izračuna po naslednji formuli:
Na primer, če je med lečo in zaslonom 50 cm, to je 1: 2 m, potem je optična moč 1: (1: 2) - 2 dioptrije.
Sestavljanje teleskopa
1. Za lečo vzemimo navadno povečevalno lupo +2 dioptrije s premerom 100 mm – to lahko najdete v trgovini s pisalnim materialom ali celo v predalu vaše mize. Za okular boste morali dobiti negativno lečo –20 dioptrij s premerom 25–50 mm - prodaja se v kateri koli optiki. Kot optična cev - to je osnova našega teleskopa, na katerega so pritrjene leče - so primerne okrogle škatle za sekance, plastične cevi ali preprosto debele liste papirja, zvite v cilinder.
Izberemo povečavo
Ali moram vzeti samo takšne leče? Sploh ne! Izbrali smo parametre, ki ne zahtevajo posebej dolge optične cevi, dajejo pa znatno povečanje. Če ga želite spremeniti, izberite leče po formuli:
Naš teleskop ima naslednje parametre: F = 0,5 m, f = 0,05 m, zato je njegova povečava 0,5 / 0,05 = 10-krat.
Premer luknje bomo naredili nekaj milimetrov večji od premera leče objektiva, da jo bomo lažje vstavili. Dolžina cevi mora biti enaka goriščni razdalji leče - po potrebi zalepite več valjev skupaj. V našem primeru je 50 cm.
2. Papir zvijemo v cilinder. Z lepilom pritrdimo objektiv objektiva na konec optične cevi s konveksno stranjo navznoter.
nasvet:Temnejša kot je notranjost optične cevi, večji je kontrast slike. Pobarvajte ga v črno ali uporabite temen papir.
3. Izdelujemo držalo za majhno lečo - okular. To je lahko plastični pokrov ali kartonski krog z luknjo prave velikosti.
4. Držalo z lečo prilepite na drugi konec optične cevi. Teleskop je pripravljen! Okrasite po svojih željah.
Malo zgodovine
Johann Lipersgey
Ali ste vedeli, da teleskopa ni izumil Galileo? On je bil "le" prvi, ki se je odločil poslati v nebesa. Pravzaprav je teleskop običajen teleskop, kot ga uporabljajo mornarji in popotniki. Za njegov izum se običajno pripisuje Nizozemec Johann Lipersgey, ki je leta 1608 zaprosil za patent. Galileo je leto pozneje zase zbral kopijo te naprave.
Zasnova prvega teleskopa je bila zelo preprosta: dve leči, nameščeni v votlo cev. Leča je velika leča, usmerjena proti predmetu, ki ga želite videti (torej je tudi leča). In leča, v katero gledate neposredno, se imenuje okular.
V 17. stoletju so krogli vladali teleskopi z lečami (so tudi refraktorji, saj delujejo zaradi loma - loma), v 18. stoletju pa jih je nadomestil izum drugega velikega fizika - Isaaca Newtona. Lečo objektiva je zamenjal s konkavnim ogledalom, da bi se izognil napakam v sliki. Takšne teleskope imenujemo reflektorji - reflektorji.