Екваториална планина, блогът на Фьодор Шаров
Блог на сайта Астрономическа страница
Астрономия за начинаещи - Телескоп.
Глава 8
Преди да преминем към описание на системите и разположението на телескопите, първо говорим малко за терминологията, така че в бъдеще да няма въпроси при изучаването на тези астрономически инструменти. И така, да започнем ... Колкото и странно да изглежда на човек, който не е запознат с астрономията, но в телескопите основното нещо не е увеличението, а диаметърът на входа (отвор ), през който светлината влиза в устройството. Колкото по-голяма е апертурата на телескопа, толкова повече светлина ще събира и толкова по-слаби обекти ще може да разглежда. Измерено в мм. Означено сD. Следващият параметър на телескопа ефокусно разстояние. Фокусно разстояние (F ) — разстоянието, на което лещите на обектива или главното огледало на телескопа изграждат изображение на наблюдаваните обекти. Също така се измерва в mm. Окулярите, подобно на устройства, състоящи се от лещи, също имат собствено фокусно разстояние (f ).Увеличението на телескоп може да се изчисли чрез разделяне на фокусното разстояние на телескопа на фокусното разстояние на използвания окуляр. Така чрез смяна на окулярите можете да получите различни увеличения. Но техният брой не може да бъде безкраен. Горната граница на увеличения за всеки телескоп също е ограничена. Както показва практиката, тя е равна средно на два пъти диаметъра на телескопа. Тези. ако имаме телескоп с диаметър 150 mm, то максималното увеличение, което може да се получи на него, е около триста пъти - 300x. Ако зададете големи увеличения, качеството на картината ще се влоши значително.
Друг термин еотносителна бленда. Относителната бленда е отношението на диаметъра на лещата към нейното фокусно разстояние.Пише се така 1/4 или 1/9. Колкото по-малко е това число, толкова по-дълга е тръбата на нашия телескоп (толкова по-дълго е фокусното разстояние). Как да разберем звездите с какъв пределен размер могат да се видят в нашия телескоп? И за това се нуждаем от няколко прости формули - Гранична величинаm = 2 + 5 lg D , където D е диаметърът на телескопа в mm. Максималната разделителна способност на телескопа (тоест, когато две звезди все още не се сливат в една точка) еr = 140 / D , където D е изразено в mm. Тези формули са валидни само за идеални условия за гледане в безлунна нощ с красива атмосфера. Реално положението с тези параметри е по-лошо.
Сега нека да преминем към изучаването на телескопните системи. През цялата история на астрономията са изобретени голям брой оптични схеми за телескопи. Всички те се делят на три основни вида - Лензови телескопи (рефрактори ). Целта им е леща или система от лещи. Огледални телескопи (рефлектори ). При тези телескопи светлината, влизаща в тръбата, първо улавя основното огледало. Телескопи с огледални лещи (катадиоптрични ). Те използват и двата оптични елемента, за да компенсират недостатъците на двете предишни системи. Не всички системи са перфектни, всяка има своите плюсове и минуси. Схема на основните системи на телескопите -
Нека разглобим телескопа. Следващата илюстрация показва всички детайли на малко любителско устройство -
Вече сме чували за сменяемите окуляри. За удобство на наблюденията в близката до зенита област пречупващите телескопи, както и инструментите с огледални лещи, често използват зенитни призми или огледала. При тях пътят на лъчите се променя с деветдесет градуса и наблюдателят става по-удобен, когато прави наблюдения (не е нужно да вдигате глава илиизкачете се под телескопа). Всеки повече или по-малко подходящ телескоп иматърсач. Това е отделно устройство с малки лещи с малко увеличение - и съответно с голямо зрително поле. (Колкото по-голямо е увеличението на устройството, толкова по-малко е зрителното поле). Това ви позволява удобно да се насочите към желаната област на небето и след това да го изследвате през самия телескоп, като използвате големи увеличения. Естествено, преди да наблюдавате, трябва да използвате винтовете, които държат тръбата на търсача, за да я регулирате така, че да е подравнена със самия телескоп. Това, между другото, е по-удобно да се направи на ярка звезда или планета.Контролът за фина настройка се използва за фина настройка на насочването.Скоби за движение по осите се използват за фиксиране на нашия телескоп в избраната позиция. Когато насочването започне, ключалките (спирачките) се освобождават и телескопът се завърта в желаната посока. След това позицията на телескопа се фиксира с помощта на тези спирачки и след това, гледайки в окуляра, телескопът се настройва фино към обекта с помощта на бутоните за фина настройка. Целият набор от части, върху които е монтиран телескопът и с помощта на които се върти, се наричастойка. Има два вида монтажи - азимутни и екваториални.Азимуталните опори се въртят около две оси, едната от които е успоредна на хоризонта, а другата съответно е перпендикулярна на първата. Тези. въртенето се извършва около осите - по азимут и височина над хоризонта. Азимуталните стойки са по-компактни и удобни за използване при наблюдение на земни обекти. Основната астрономическа планина се наричаЕкваториална. Полезно е при проследяване на небесни обекти, както и при насочване към тях с помощта на небесни координати. С него е удобно да се компенсира въртенето на Земята, коетоособено забележимо при големи увеличения (не забравяйте, че нашата Земя се върти и картината на небето се движи непрекъснато през нощта). Ако свържете най-простия двигател, работещ със звездна скорост, към екваториалната планина, тогава въртенето на Земята ще бъде постоянно компенсирано. Тези. наблюдателят няма да има нужда постоянно да настройва обекта с помощта на бутоните за фино движение. На екваториална монтировка, за да компенсирате движението на небето през нощта, трябва да завъртите копчето само в една от осите. В азимутална монтировка непрекъснато трябва да регулирате телескопа по двете оси, което не винаги е удобно. Нека разгледаме устройството на екваториалната планина според схемата -
В екваториалната планина една от осите гледа към небесния полюс (в северното полукълбо се намира близо до Полярната звезда). Друга ос, наречена ос на деклинацията, е перпендикулярна на нея. Съответно, въртейки телескопа около всяка от осите, ние променяме позицията му в небесната координатна система. За да компенсираме ежедневното въртене на Земята, е достатъчно да завъртим нашия телескоп около оста, насочена към небесния полюс на света. Как да зададем посоката на оста към небесния полюс? Трябва да намерите Полярната звезда и да завъртите устройството с ос, която е перпендикулярна напротивотежестите (Те са необходими, за да се балансира теглото на тръбата на телескопа), по посока на Полярната звезда. Височината на небесния полюс на света, както си спомняме, винаги е постоянна и равна на географската ширина на наблюдение. За да регулирате тази ос по височина, достатъчно е да зададете географската ширина веднъж върху скалата за ширина с помощта на съответните винтове. В бъдеще тези винтове вече не могат да бъдат докосвани (освен ако, разбира се, не се преместите да живеете в други региони). Ще бъде достатъчно да ориентирате оста, като завъртите стойката по азимут (успоредно на хоризонта), така чепогледна Полар. Можете да го направите с компас, но е по-точно да го направите с Polar. Ако имаме повече или по-малко сериозна монтировка, тогава за по-точно насочване към небесния полюс на света, той има търсач на полюси , вграден в съответната ос. В него на фона на изображението ще се виждат съответните знаци, с помощта на които можете да изясните позицията на небесния полюс спрямо Полярната звезда (помнете, че Полярната звезда се намира много близо до небесния полюс, но не точно върху него!). Според картината, която виждаме през окуляра на телескоп... Тъй като всички хора имат различно зрение, за да се получи добро изображение, е необходимо изображението да се фокусира. Това става с помощта нафокусера - чифт кръгли копчета на една и съща ос, разположени перпендикулярно на окуляра. Чрез завъртане на копчетата за фокусиране вие местите модула на окуляра напред и назад, докато се получи приемливо изображение (т.е. по-рязко). За устройства с огледални лещи фокусирането се извършва с помощта на дръжката, която движи основното огледало. Трябва да го търсите от задния край на тръбата, също недалеч от очния възел.
И накрая,няколко съвета за начинаещи, които използват телескоп за първи път ...
Необходими последователности на телескопа, които да запомните...Настройване на търсача. Трябва да вземете някакъв ярък обект в небето - ярка звезда или, по-добре, планета. Насочваме телескопа към него, като предварително сме поставили окуляра, който дава най-слабо увеличение (т.е. окуляра с най-голямо фокусно разстояние). За бързо първоначално насочване към обект си струва да погледнете по тръбата на телескопа. След като уловихме изображението на нашата планета или звезда в окуляра, спираме нашия телескоп с помощта на скоби по осите и след това центрираме обекта в окуляра с помощта на копчета за фина настройка. Да погледнем по-нататъккъм намиращия. Завъртайки винтовете, фиксиращи тръбата на търсача, гарантираме, че изображението на нашия обект се появява в зрителното поле на търсача и стои точно на мерника. Ако извършихме операцията твърде дълго (това се случва за първи път), струва си да погледнем отново в основното устройство и да върнем нашата планета (звезда) в центъра, която поради въртенето на Земята (а за нас въртенето на цялата картина на небето) може да отиде встрани. След това отново гледаме изображението във търсачката и коригираме грешката при инсталиране с винтовете на търсачката (поставяме обекта върху мерника). Сега нашият търсач и телескоп са подравнени. В идеалния случай, разбира се, тогава можете да инсталирате окуляр с по-голямо увеличение (с по-малко фокусно разстояние) в телескопа и да повторите цялата описана процедура отново - точността на настройка на нашия търсач ще се увеличи значително. Но в първото приближение е достатъчна една операция. След това можете да наблюдавате. Достатъчно е да регулирате центровката на телескопа и търсача веднъж в началото на наблюденията. Последователност: насочете се към телескопа - погледнете и настройте търсача. нека да преминем към наблюденията...Насочване към обекта. Освободете фиксаторите на въртене на двете оси (спирачки) и, въртейки свободно тръбата на телескопа, я завъртете в желаната посока, приблизително насочвайки я към обекта. Гледайки в търсачката, намираме обекта, като завъртаме тръбата с ръцете си и след това я фиксираме със спирачките (не забравяйте!), Използвайки копчетата за фина настройка, привеждаме изображението му в центъра на мерника. Сега, ако сме настроили фино подравняването на търсача и тръбата на телескопа, изображението на обекта трябва да се вижда в окуляра на телескопа. Гледаме в окуляра и отново с копчета за фина настройка центрираме обекта в зрителното поле. Всичко! Можете да се любувате на нашия обект и да го показвате на другите. Последователност: насочете се къмтърсач - погледнете през телескоп.Дневно движение на небето. Ако имате телескоп без задвижване (мотор), което ви позволява да компенсирате движението на небето, трябва да запомните, че след известно време обектът ще „избяга“ от зрителното поле на телескопа. Ето защо, ако се разсеете за известно време, най-вероятно, като погледнете в окуляра, няма да намерите нищо там. Ако имате екваториална монтировка (с предварително зададена посока към небесния полюс), тогава е достатъчно да завъртите копчето за фина настройка по оста на дясно изкачване на определен ъгъл (или може би завой), така че обектът да се върне на своето „място“. Ако имате алт-азимутална монтировка, тогава е малко по-трудно - трябва да завъртите копчетата на двете оси и ако не знаете точно къде може да се е преместил обектът, тогава е по-добре да погледнете в търсачката и да върнете обекта на мерника, вече гледайки в окуляра на нашия търсач.Изображението в окуляра на телескопа. Ако се насочите към обект и видите размито изображение (или нищо), това изобщо не означава, че телескопът е „лош“ или обектът не е в зрителното поле. Не забравяйте да се съсредоточите! При студено време трябва да изчакате телескопът, донесен от топла стая, да изстине. Топлите въздушни течения значително развалят изображението. Колкото по-голям е телескопът, толкова по-бавно се охлажда. Това е особено важно за системи със затворена тръба, например устройства с огледални лещи. Достатъчно разваля имиджа и атмосферата. Атмосферната турбуленция, мъглата и отблясъците от фенерите затрудняват подробното изследване на обектите. И накрая, трябва да се помни, чебез специален филтър, поставен в предния край на тръбата на телескопа (лещата при рефрактора, отворената част при рефлектора) в никакъв случайне можете да насочите телескопа към Слънцето. Това е изпълнено със загуба на зрение. Без опушено стъкло същоще помогне. Децата също трябва да бъдат наблюдавани, за да не обръщат устройството без родителски надзор на слънце. Запомнете - за наблюдение на Слънцето има специални филтри (слънчеви филтри), които пропускат незначителна част от светлината от нашето светило, за удобно наблюдение на него.
Как да изберем телескоп, какъв тип телескоп да предпочетем, това е отделен разговор и ще го разгледаме някъде в друга публикация.