Что такое рефлектор в астрономии

Рефлектор

Рефлектором (или зеркальным телескопом) называют оптический телескоп, который собирает световой пучок с помощью зеркала. В подобных телескопах зеркало представляет собой вогнутую пластину, передняя поверхность которой покрыта отражающим материалом. Пластина может быть сферической или параболической формы. Последняя используется для больших телескопов, чтобы избежать потери контрастности изображения (так как если использовать в больших телескопах зеркала сферической формы, свет не будет в итоге сходиться в одной точке) Самый первый рефлектор был создан Исааком Ньютоном в 17 веке, сегодня система ньютоновского рефлектора является наиболее популярной среди современных телескопов. Однако существуют и другие оптические системы зеркальных телескопов, которые будут рассмотрены ниже.

Телескоп Ньютона. Телескоп Ньютона является самым простым по своему строению. Плоское диагональное зеркало располагается вблизи фокуса под углом 45 градусов. Оно отклоняет пучок свет вверх. В зависимости от размера относительного отверстия главное зеркало может быть параболической или сферической формы. Изображение в телескопе Ньютона перевернутое.

Телескоп Грегори. Телескоп Грегори отличается от телескопа Ньютона тем, что эллиптическое зеркало, отражающее световой луч в окуляр (который расположен в центральном отверстии главного зеркала), находится за фокусом главного зеркала. Это обеспечивает прямое изображение.

Телескоп Кассегрена. Телескоп Кассегрена по своему строению напоминает телескоп Грегори, однако здесь вторичное выпуклое зеркало расположено вблизи фокуса главного вогнутого зеркала (а не за его фокусом), а полное фокусное расстояние объектива больше, чем у главного. Это обеспечивает меньшую длину трубы телескопа по сравнению с телескопом Грегори, а также меньшее экранирование.

Отдельно стоит отметить модернизированную версию телескопа Кассегрена – система Ричи-Кретьена, которая отличается тем, что в его строение входит вогнутое гиперболическое главное зеркало и выпуклое гиперболическое вторичное зеркало. В данном телескопе исправлены сферические аберрации и кома.

Брахиты. В данном телескопе вторичное зеркало находится за пределами пучка, падающего на главное зеркало. Зеркала имеют форму внеосевых параболоидов гиперболоидов. Астигматизм при такой конструкции может компенсироваться наклоном вторичного зеркала. Особенностью подобного телескопа является то, что пучок света не экранируется, что обеспечивает изображению хорошую резкость и контрастность.

Телескоп Мерсенна. Отличительной чертой телескопа является то, что в нем фокусы главного и вторичного зеркал совмещены. Зеркала вогнутые параболические. При попадании пучка света на главное зеркало, он сходится к его фокусу, а потом перехватывается вторичным зеркалом, которое установлено за фокусом. Вторичное зеркало направляет пучок света в центральное отверстие в главном зеркале.

И еще одна разновидность рефлектора – телескоп Несмита, который по своей сути является модификацией телескопа Кассегрена. В данном телескопе установлено дополнительное плоское зеркало между главным и вторичным зеркалами. Данное зеркало отражает пучок света к стенке трубы, тем самым устраняя необходимость отверстия в основном зеркале.

Автор статьи:
Галетич Юлия
Дата публикации: 17.12.2010
Перепечатка без активной ссылки запрещена

Вы можете приложить к своему отзыву картинки.

Источник

Телескоп рефлектор

Оптическая схема рефлекторного телескопа системы Ньютона:

Достоинства телескопов рефлекторов

В телескопах-рефлекторах почти нет хроматизма, поскольку линзы отсутствуют (поскольку, линзы всё равно есть в окуляре, то теоретически небольшой хроматизм может быть).
Лучше выбирать модели, в которых главное зеркало имеет параболическую форму, поскольку сферические зеркала привносят ещё и сферические искажения (чем больше диаметр сферического зеркала, тем это искажение будет сильнее).
Кстати, если посмотрите на схему, то увидите, что окуляр у «ньютона» расположен сбоку, поэтому смотреть объекты ближе к зениту можно без дополнительной призмы перед окуляром, которая нужна в телескопах-рефракторах.
Если посмотрите на цены, то увидите, что за те же деньги можно взять рефлектор с гораздо большей апертурой, чем у рефрактора. Поэтому рефлекторы системы Ньютона так популярны среди любителей.

Недостатки телескопов рефлекторов

Говоря о рефлекторах, то есть о телескопах с зеркальным объективом, в подавляющем большинстве случаев имеют ввиду именно рефлектор Ньютона, схема которого приведена выше.
Другие системы чисто зеркальных телескопов встречаются крайне редко.
Например, это брахиты, у которых вторичное зеркало установлено не на оси главного зеркала, а вынесено в сторону. За счёт этого, в брахитах нет злосчастного центрального экранирования, которое снижает чёткость изображения (проницаемость) и светосилу телескопа. К сожалению, брахиты приемлемой апертуры в промышленных масштабах видимо не выпускают.

Источник

Рефлектор Ньютона

Сегодня существует множество типов телескопов, но мало кто знает, что именно рефлектор Ньютона – не только одна из самых распространенных конструкций, но и одна из важнейших в историческом плане. Именно благодаря рефлектору Ньютона были совершены важнейшие открытия, да и вообще астрономия как наука получила мощный толчок к развитию.

Конструкция рефлектора Ньютона

Рефлектор Ньютона по конструкции относится к зеркальным телескопам, то есть роль объектива в нём выполняет вогнутое зеркало. Это даёт сразу несколько преимуществ, если сравнивать такую конструкцию с другой – телескопом – рефрактором, то есть линзовым:

Главное зеркало располагается на специальной площадке, снабженной юстировочными винтами для регулировки его наклона. Вторичное плоское зеркало расположено на растяжках вблизи переднего конца трубы. В телескопе, таким образом, происходит всего два отражения.

Окуляр снабжается фокусером для плавной регулировки резкости.

Рефлектор Ньютона – довольно дешевый телескоп по сравнению с аналогичным по диаметру объектива рефрактором. Разница в цене может достигать нескольких раз, а в более крупных моделях аналогов и вовсе нет. Например, самыми популярными рефракторами можно считать модели с диаметром объектива 50-80 мм, с диаметром 90 мм они имеют довольно значительную цену.

При этом рефлектор Ньютона с диаметром зеркала 110 — 150 мм вполне доступен практически любому любителю астрономии. Многие любители имеют в своем арсенале и 200-мм модели, которые относятся уже к профессиональному классу. Рефрактор такого диаметра можно встретить разве что в обсерватории, в продаже их нет.

История появления рефлектора Ньютона

Как следует из названия, телескоп такой конструкции впервые создал знаменитый английский ученый Исаак Ньютон, известный своими работами в сфере математики, физики, астрономии, и в других науках. Создал, но не изобрел. Идея такой конструкции принадлежит шотландскому ученому – математику и астроному Джеймсу Грегори, предложившему её в 1663 году, однако не воплотил её в реальный телескоп.

Ньютон создал первый телескоп по такой схеме в 1668 году, но он был неудачным. Вторая модель оказалась лучше и давала отличное изображение с 40-кратным увеличением.

Это был большой прорыв в астрономии, особенно если учесть, что в то время пользовались рефракторами – линзовыми телескопами примитивной конструкции, а то и вовсе подзорными трубами. Конечно, такие инструменты не давали качественного изображения, да и увеличение у них было маленькое, хотя и с ними было совершено немало открытий.

Как бы то ни было, в 1671-1672 годах Ньютон продемонстрировал свой телескоп перед самим королём и в Королевском обществе, что вызвало немало восторгов. Ньютон стал знаменит и его сделали членом Королевского общества. Впоследствии телескоп-рефлектор стал основным астрономическим инструментом и позволил совершить многие важнейшие открытия.

Современная модель рефлектора Ньютона

С тех пор мало что изменилось, хотя появилось много других конструкций телескопов, в том числе и рефлекторов. Однако рефлектор Ньютона, как самый простой и одновременно эффективный инструмент, пользуется заслуженной любовью астрономов-любителей по всему миру, причём многие конструировали свой первый рефлектор Ньютона своими руками.

Что лучше наблюдать в рефлектор Ньютона

В телескоп такой конструкции можно наблюдать практически всё, но он будет неудобен для наземных наблюдений, так как даёт перевернутое изображение – для астрономических целей это совершенно несущественно.

Благодаря большому диаметру зеркала по сравнению с рефракторами и меньшим потерям света, рефлектор позволяет лучше рассмотреть слабосветящиеся объекты – туманности, галактики, планеты. Также по этим причинам он более эффективен при фотографировании.

Конечно, в рефлектор можно прекрасно наблюдать Луну, и он даст прекрасную детализацию её поверхности.

Как сделать рефлектор Ньютона своими руками

Сейчас рефлектор Ньютона можно легко купить в магазине, притом за сравнительно небольшие деньги можно получить самую разную конфигурацию, которая позволит увидеть многие космические объекты.

Однако при желании и настойчивости можно сделать рефлектор Ньютона своими руками. Дело это, конечно, кропотливое, но зато можно получить в свое распоряжение достаточно мощный телескоп, стоимость которого в магазине составляет десятки, а то и сотни тысяч рублей. Например, вполне успешно при некотором опыте любители создавали для домашних обсерваторий 200 и 250-мм телескопы.

Создание качественной оптики и механики требует не только материалов, но и знаний. Поэтому желающим самостоятельно сделать рефлектор Ньютона рекомендуем книгу Навашина М.С. «Телескоп астронома-любителя» и книгу Л.Л. Сикорука «Телескопы для любителей астрономии». В них можно найти не только массу теории, но и практически пошаговые инструкции по созданию телескопа. Кстати, в книге Сикорука Л.Л. рассматриваются и другие, более сложные системы, которые также можно создавать самостоятельно.

Зачем это нужно сейчас, когда можно все купить в магазине? Причины могут быть разные – от простой экономии до чисто практического интереса. В конце-концов, телескоп, созданный своими руками, под собственные требования, может оказаться ничем не хуже покупного, а приобретенные навыки точно лишними не будут.

Где купить рефлектор Ньютона

Купить рефлектор Ньютона сейчас не составляет труда. Это очень популярная конструкция, которая во множестве вариантов выпускается практически всеми производителями телескопов. В городах в магазинах оптики наверняка можно встретить такие модели во множестве.

Можно купить рефлектор Ньютона и через Интернет. Здесь представлены модели такой конструкции практически любого размера и любого производителя. Выбрать нужную модель по характеристикам или цене не составит проблемы, а заказать можно прямо на сайте.

Источник

Рефлектор (телескоп)

Рефле́ктор — оптический телескоп, использующий в качестве светособирающих элементов зеркала. Впервые рефлектор был построен Исааком Ньютоном около 1670. Это позволило избавиться от основного недостатка использовавшихся тогда телескопов-рефракторов — значительной хроматической аберрации.

Содержание

Основные оптические системы зеркальных телескопов

Система Ньютона

Такую схему телескопов предложил Исаак Ньютон в 1667 году. Здесь плоское диагональное зеркало, расположенное вблизи фокуса, отклоняет пучок света за пределы трубы, где изображение рассматривается через окуляр или фотографируется. Главное зеркало параболическое, но если относительное отверстие не слишком большое, оно может быть и сферическим.

Система Грегори

В 1663 году Джеймс Грегори в книге Optica Promota, предложил оригинальную конструкцию телескопа. В системе Грегори лучи от главного вогнутого параболического зеркала направляются на небольшое вогнутое эллиптическое зеркало, которое отражает их в окуляр, помещённый в центральном отверстии главного зеркала. Поскольку эллиптическое зеркало расположено за фокусом главного зеркала телескопа, изображение в рефлекторе Грегори прямое, тогда как в системе Ньютона — перевёрнутое. Наличие вторичного зеркала удлиняет фокусное расстояние и тем самым даёт возможность применять большие увеличения.

Система Кассегрена

Схема была предложена Лореном Кассегреном в 1672 году. Это вариант двухзеркального объектива телескопа. Главное зеркало большего диаметра вогнутое (в оригинальном варианте параболическое) отбрасывает лучи на вторичное выпуклое меньшего диаметра (обычно гиперболическое). По классификации Максутова схема относится к так называемым предфокальным удлиняющим — то есть вторичное зеркало расположено между главным зеркалом и его фокусом и полное фокусное расстояние объектива больше, чем у главного. Объектив при том же диаметре и фокусном расстоянии имеет почти вдвое меньшую длину трубы и несколько меньшее экранирование, чем у Грегори. Система неапланатична, то есть несвободна от аберрации комы. Имеет большое число как зеркальных модификаций, включая апланатичный Ричи-Кретьен, со сферической формой поверхности вторичного (Долл-Кирхем) или первичного зеркала, так и зеркально-линзовых.

Отдельно стоит выделить систему Кассегрена, модифицированную советским оптиком Д. Д. Максутовым — систему Максутова-Кассегрена, ставшую настолько популярной, что является одной из самых распространённых систем в астрономии, особенно в любительской. [3] [4] [5]

Система Гершеля (Ломоносова)

Ещё в 1616 году Н. Цукки предложил заменить линзу вогнутым зеркалом, наклонённым к оптической оси телескопа. Подобный телескоп-рефлектор был сконструирован Уильямом Гершелем в 1772 году (на 10 лет раньше данную оптическую схему реализовал М. В. Ломоносов ). В нём первичное зеркало имеет форму внеосевого параболоида и наклонено так, что фокус находится вне главной трубы телескопа, и наблюдатель не закрывает собой поступающий свет. Недостатком такой схемы является большая кома, но при малом относительном отверстии она почти незаметна.

Система Ричи-Кретьена

Последнее время в зеркальных телескопах широкое применение получила система Ричи — Кретьена, представляющая собой улучшенный вариант системы Кассегрена. В этой системе главное зеркало — вогнутое гиперболическое, а вспомогательное — выпуклое гиперболическое. Окуляр установлен в центральном отверстии главного зеркала.

Брахиты

В такой схеме вторичное зеркало вынесено за пределы пучка, падающего на главное зеркало. Такая конструкция сложна в изготовлении, так как требует внеосевых параболического и гиперболического зеркал. Однако, при малых апертуре и относительном отверстии эти зеркала можно заменить на сферические. Кома и астигматизм главного зеркала компенсируются наклонами вторичного зеркала. К положительным качествам брахитов можно отнести отсутствие экранирования, что положительно сказывается на чёткости и контрастности изображения. Данная система была впервые применена в 1877 г. И. Форстером и К. Фричем. Существуют различные конструкции брахитов.

Крупнейшие телескопы

На данный момент крупнейшими в мире телескопами-рефлекторами являются два телескопа Кека, расположенные на Гавайях. Keck-I и Keck-II введены в эксплуатацию в 1993 и 1996 годах соответственно и имеют эффективный диаметр зеркала 9,8 м. Телескопы расположены на одной платформе и могут использоваться совместно в качестве интерферометра, давая разрешение, соответствующее диаметру зеркала 85 м.

Крупнейший в Евразии телескоп БТА находится на территории России, в горах Северного Кавказа и имеет диаметр главного зеркала 6 м. Он работает с 1976 года и длительное время был крупнейшим телескопом в мире.

Крупнейшим в мире телескопом с цельным зеркалом является Large Binocular Telescope, расположенный на горе Грэхэм (США, штат Аризона) и работающий с 2005 года. Диаметр обоих зеркал составляет 8,4 метра. [6] [7]

11 октября 2005 года в эксплуатацию был запущен телескоп Southern African Large Telescope в ЮАР с главным зеркалом размером 11 x 9.8 метров, состоящим из 91 одинакового шестиугольника.

В современных составных рефлекторах с середины 1990-х годов используются деформируемые зеркала (англ.) и адаптивная оптика, что позволяет компенсировать атмосферные искажения. Это стало прорывом в телескопостроении и позволило значительно повысить качество работы наземных телескопов.

См. также

Примечания

Литература

Ссылки

Полезное

Смотреть что такое «Рефлектор (телескоп)» в других словарях:

Рефлектор — Рефлектор отражатель или зеркало антенны либо другого источника или приёмника какого либо излучения. Рефлектор (телескоп) телескоп, объективом которого является зеркало. Рефлектор распространённое в обиходе название бытового… … Википедия

РЕФЛЕКТОР — телескоп, у к рого объективом является одновогнутое зеркало (параболическое, гиперболическое или эллиптическое) илисистема зеркал, включая и плоское. Существует неск. оптич. схем Р., к рыеможно взаимно заменять и работать с разными зеркалами. Р.… … Физическая энциклопедия

телескоп — рефрактор, рефлектор Словарь русских синонимов. телескоп сущ., кол во синонимов: 21 • брахителескоп (1) • … Словарь синонимов

ТЕЛЕСКОП — (греч., этим. см. телескопия). Оптический инструмент, зрительная труба, при помощи которой рассматривают предметы, находящиеся на далеком расстоянии; употребляется более для астрономических наблюдений. Словарь иностранных слов, вошедших в состав… … Словарь иностранных слов русского языка

ТЕЛЕСКОП — • ТЕЛЕСКОП (Telescopium), слабо видимое созвездие в Южном полушарии. Наиболее яркая звезда Альфа, 3,5 звездной величины. • ТЕЛЕСКОП, прибор для получения увеличенных изображений отдаленных объектов или исследования электромагнитного излучения от… … Научно-технический энциклопедический словарь

рефлектор — отражатель, кососвет, телескоп, зеркало Словарь русских синонимов. рефлектор сущ., кол во синонимов: 7 • зеркало (28) • … Словарь синонимов

телескоп-рефлектор — сущ., кол во синонимов: 1 • телескоп (21) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

Телескоп Отто Струве — Расположени … Википедия

Источник

Естествознание.ру

Рефлекторы и рефракторы

Телескоп Галилея 1609 г. относился к виду оптики, называемой телескопами-рефракторами. Работа этих приборов основана на явлении рефракции (преломления света). Примерно через 60 лет после Галилея, в конце 1668 г., английский физик и астроном Исаак Ньютон создал оптический телескоп, использующий в качестве фокусирующего элемента зеркало. Его назвали телескопом-рефлектором (рефлексия — отражение света).

Телескоп-рефрактор состоит из двух линз, которые преломляют световые лучи: большой на входе (объектива) и маленькой для глаза (окуляра). Объектив создает значительно уменьшенное изображение удаленного объекта наблюдения.

Телескоп-рефлектор оснащается зеркалом, расположенным на «дне» трубы. Рефлектор значительно отличается от рефрактора тем, что не имеет цельной трубы.

В чем разница конструкций?

Изготовление рефракторов (1) затруднено тем, что качественно обработать линзу, особенно большую, очень трудно. Производство вогнутых зеркал, лежащих в основе конструкции рефлекторов (2), намного проще, чем линз для рефракторов. У рефлекторов, как правило, выше четкость изображения, меньше искажений.

Как работает рефрактор?

В телескопе-рефракторе объектив (3) создает значительно уменьшенное изображение (4) удаленного объекта наблюдения (5). Затем это изображение рассматривается в окуляр (6), как через лупу. В некоторых модификациях окуляр расположен не на оси трубы, а перпендикулярно ей (7), тогда изображение от объектива передается в окуляр через преломляющую линзу (8).

Как работает рефлектор?

В телескопе-рефлекторе вогнутое зеркало (9) собирает световые лучи (10) в концентрированный пучок. Затем этот пучок с помощью вспомогательных линз и зеркал (11) направляется в окуляр (12). Как и в случае с рефракторами, некоторые рефлекторы имеют конструкцию с перпендикулярным окуляром (13) и дополнительной преломляющей линзой (14).

Парижский гигант

Рекордный по размерам телескоп-рефрактор был построен ко Всемирной выставке в Париже 1900 г. Диаметр объектива составлял 1,25 м, длина трубы превышала 60 м! Правда, вследствие огромных габаритов и массы телескоп установили неподвижно и горизонтально. Это было неудобно для использования, и в 1909 г. телескоп разобрали.

Рекордсмен-рефлектор

Телескопы-рефлекторы во много раз больше рефракторов. Под большим куполом обсерватории Роке-де-лос-Мучачос (Канарские острова) помещен рефлектор с самым крупным зеркалом в мире — Большой Канарский телескоп. Он построен в 2007 г. Его зеркало имеет диаметр 10,4 м — в 10 раз больше, чем линза крупнейшего рефрактора!

Рекордсмен-рефрактор

Самый большой в мире на настоящий момент телескоп-рефрактор расположен в Йеркской обсерватории Чикагского университета (США), линза его объектива имеет диаметр 1,02 м. Это позволяет рассмотреть даже самые отдаленные объекты Солнечной системы. Йеркская обсерватория была основана в 1897 г., телескоп в ней установлен тогда же.

Источник