תכונות של טלסקופים רפלקטורים

נהוג לקרוא לרפלקטור כל מכשיר שתפקידו העיקרי הוא לשקף... לפיכך, טלסקופ המשקף נוצר באמצעות תופעה אופטית זו. במקום עדשה ממוקמת באובייקטיבי המכשיר מראה קעורה המחזירה ומכוונת אלומות אור לתוך העינית לצורך צפייה או צילום תמונה. הבה נבחן את המאפיינים העיקריים המבדילים של טלסקופ רפלקטור.

טלסקופ רפלקטור שונה מסוג אחר של טלסקופ רפרקטור בכך שמותקנת בו מראה קעורה ממתכת או זכוכית במקום מערכת עדשות. מכשירים כאלה נקראים לעתים קרובות בדיוק זה - טלסקופ "מראה".

די קל להבחין בין טלסקופ רפלקס לטלסקופ חסין, אפילו ללא ניסיון באסטרונומיה. הסכימה של השני היא די פשוטה. מדובר בצינור שקוטרו תלוי בקוטר עדשת האובייקט הממוקמת בקצה הפונה לאובייקט הנצפה. בקצה השני של הצינור יש עינית - עדשה בקוטר קטן יותר, שדרכה מתבצעת התבוננות. אורך הצינור של מכשיר כזה נקבע על פי אורך המוקד של העדשה וחוזק החומר שממנו ניתן לייצר אותה.

טלסקופ עם מראה קעורה נראה אחרת, שכן יש לו עקרון פעולה ומבנה שונה לחלוטין. בקצה הצינור הפונה לשמיים, מכשיר כזה, באופן כללי, לא יכול להיות שום דבר, שכן המראה קבועה בקצה השני.אבל העינית, ככלל, נמצאת בצד בחלק העליון של הצינור. נתיב הקרניים, בניגוד לרפרקטור, נחסם במידה זו או אחרת על ידי מנסרה או מראה שטוחה הממוקמת לאורך הציר המרכזי של הצינור, בה נאסף האור על מנת להיות מוחזר לעינית. מבנה הרפלקטור אינו מחייב שימוש חובה בצינור, ולכן הוא חף מאותן הגבלות העולות ברפרקטורים.... כל הטלסקופים הגדולים המודרניים, כולל חלל, מסודרים על פי הסכימה הבאה: הצינור בהם מוחלף במבנה רשת קל משקל, שמטרתו להחזיק את כל האלמנטים של המערכת האופטית.

אסטרונומים חובבים השתמשו בהצלחה בשני סוגי הטלסקופים, ולשניהם יש את היתרונות והחסרונות שלהם, הנגרמים במקרה אחד משבירה של שטף האור העובר דרך העדשה, במקרה השני - מההחזר שלו מפני השטח, שיכול להיות שונה. עקומות. עבור תצפיות הקשורות לנסיעה ותנועה של המכשיר, עדיף להשתמש ברפרקטור, העיצוב שלו חזק יותר. הובלה של המשקף אינה רצויה, שכן היא עלולה לגרום לתזוזה של אלמנטים מבניים ביחס לקו המרכז, ולאחר מכן יהיה צורך להתאים את מיקומם באמצעות ברגים - יישור. טלסקופ כזה ניתן למקם במצפה כוכבים חובבים.

השימוש במראה קעורה כעדשה הוא תוצאה של מחקר מדעי שמטרתו להפחית עיוותים הנגרמים על ידי עדשות (סטיות כרומטיות וכדוריות). מחקר בכיוון זה בוצע במדינות רבות באירופה, מדענים אנגלים הצליחו בהם במיוחד. בשנת 1663, ג'יימס גרגורי היה הראשון שהציע להשתמש במראה קעורה רפלקטיבית במקום בעדשה שבירה (כנראה, הוא המציא את טלסקופ המשקף הראשון), בשנת 1673 גילם רוברט הוק המפורסם את המערכת המתוארת של מכשיר אופטי.

עם זאת, אייזק ניוטון הגדול יצר לראשונה טלסקופ עובד עם עדשת מראה בשנת 1668.

הדרך של הרפלקטורים לא הייתה קלה; התקני עדשות, ששופרו בו זמנית, נתנו תמונה ברורה ובהירה יותר. מדענים של יבשת אירופה (גרמנים, צרפתים, איטלקים) תרמו תרומה משמעותית לפיתוחם. נראה היה שהמשקף יישאר ברמה של מכשיר ניסיוני.

החיפוש הלך לכיוון של שיפור הציפוי וייצור מראות. לאחר מכן, על מנת לצמצם עיוותים, הוכנסו שוב ושוב חידושים שונים למערכת שהציע ניוטון, אשר הובילו להופעת סכמות שונות מהותית של טלסקופים מחזירי אור, כולל גרסאות היברידיות, כאשר נעשה שימוש בעדשות ומראות במוצר אחד. הופעתם של חומרים וטכנולוגיות חדשות אפשרו ליצור עוד ועוד מערכות מושלמות, והיעדר הצורך בצינור מגושם בתכנון הטלסקופ איפשר להכפיל את יעילותו.

לכל המחזירי אור יש דבר אחד במשותף - השימוש במראה קעורה כעדשה... אבל מהלך נוסף של הקרניים שנאספו על ידי המראה הוצע להיות מכוון אל העינית בדרכים שונות.

מערכת המשקפים, שפותחה על ידי אייזק ניוטון, נחשבת לקלאסית. למראה הראשית אין חורים והיא קלה יחסית לייצור. מראה שטוחה הממוקמת בסמוך למוקד שלה משקפת את שטף האור בניצב לקו המרכז. העינית ממוקמת בצד.

התוכנית של הטלסקופ של ניוטון היא הפשוטה ביותר בביצוע והיא נמצאת בשימוש נרחב בקרב אסטרונומים חובבים שמייצרים ציוד תצפית משלהם. וחברות שמייצרות ציוד לאסטרונומיה חובבנית מייצרות מכשירים כאלה בכמויות גדולות.

התוכנית של טלסקופ מראה שהוצע בשנת 1663 התבררה כמוצלחת מאוד, שכן נותן תמונה ישירה וניתן להשתמש בו לא רק לתצפיות אסטרונומיות, אלא גם בתנאים יבשתיים. נוצר חור במרכז המראה הקעורה, האור המוחזר ממנה מופנה אל תוך החור על ידי מראה שנייה, גם קעורה, העינית ממוקמת לאורך קו המרכז של הטלסקופ, כמו רפרקטור או טלסקופ רגיל.

התכנית, שפותחה ויושמה על ידי לורן קאסגריין בשנות ה-70, דומה לתכנית של גרגורי. למראה הקעורה יש גם חור בחלק המרכזי. המכשירים נבדלים בצורת המראה השנייה - במערכת הנבדקת היא קמורה. טלסקופים שנבנו לפי תכנית זו, בעלי מאפיינים דומים לאלו של המכשירים של גרגורי, קצרים בהרבה. מערכת Cassegrain, ששופרה על ידי האסטרונום הסובייטי דמיטרי מקסוטוב, משמשת כיום בכל רחבי העולם ליצירת מחזירי אור חובבים.

שינוי נוסף של טלסקופ Cassegrain היה מערכת Ritchie-Chretien שפותחה בשנות ה-20. הודות לצורתן השונה של המראות, ניתן היה לקבל שדה ראייה גדול יותר, שהתברר כנוח לתצפית על עצמים נעים (אסטרואידים, שביטים, כוכבי לכת). וגם במערכת זו ניתן היה להפחית כמה עיוותים.

נעשו מספר ניסיונות להשתמש במראה קעורה ללא רפלקטור החוסם את שטף האור. בתחילת שנות ה-70 של המאה ה-17, ויליאם הרשל עיצב טלסקופ רפלקטור שכזה, שהעינית שלו לא חסמה בשום צורה את המראה הראשית. זה איפשר להגדיל משמעותית את עוצמת המכשיר, אך הוליד עיוותים חזקים בצורה של תרדמת. בשנות ה-60 פותח ויושם עיצוב דומה על ידי M.V. Lomonosov. נכון לעכשיו, מכשירים עם סכימה אופטית כזו משמשים לתצפיות מיוחדות; הם אינם נמצאים בשימוש נרחב באסטרונומיה חובבנית, בשל מורכבות המכשיר וההתאמה.

מערכת Dietrich Korsch פותחה בשנות ה-70. זה נבדל בנוכחות של לא שתיים, אלא שלוש מראות, מה שמאפשר לך לתקן את רוב העיוותים.

מכשירי מערכת זו נמצאים בשימוש נרחב לייצור מכשירים אופטיים שונים - ממשקפות ומונוקולרים ועד טלסקופים חובבים. היתרון העיקרי שלהם הוא צמצום משמעותי באורך המכשיר תוך שמירה על אורך המוקד. המראות ממוקמות בזווית לציר האופטי מבלי לחסום אחת את השנייה.

מערכת הקסגריין, ששופרה בתחילת המאה ה-20 על ידי ברנהרד שמידט, הפכה לנפוצה. זוהי תכנית היברידית, שבה, בנוסף למראה קעורה, נעשה שימוש באובייקטיבי עדשה.

במאה ה-20, טלסקופים מחזירי אור הוציאו בתוקף רפרקטורים מכל מצפה הכוכבים האסטרונומיים החשובים. במקביל להתפתחות טכנולוגיות הייצור, החל לגדול קוטר המראות המותקנות בטלסקופים.

בשנת 1917 הפך הרפלקטור הגדול בעולם למצפה הכוכבים בארצות הברית (מדינת וושינגטון), המראה שלו הגיעה לקוטר של 100 אינץ' (2.5 מטר). לאחר מלחמת העולם השנייה יוצר מכשיר עם מראה של 5 מטר, שהותקן גם הוא בקליפורניה.

טלסקופ האזימוט הגדול ביותר בעולם הישן נותר טלסקופ האזימוט הגדול, שנוצר בברית המועצות באמצע שנות ה-70 של המאה הקודמת, שהותקן ברפובליקה של קראצ'אי-צ'רקס במצפה כוכבים בגובה רב.

הטלסקופ המודרני הגדול בעולם עם מראה מוצקה מותקן במדינת אריזונה, ארה"ב. זהו טלסקופ משקפת גדול. הוא מצויד בשתי מראות זהות בקוטר של 8.4 מטר. המכשיר נבנה בשנת 2005.

הגדולים ביותר כיום הם מכשירים עם מראות מגזרות מוכנות: הטלסקופ הקנרי הגדול, הטלסקופ הדרום אפריקאי הגדול וטלסקופ הובי-אברלי (ארה"ב).

השימוש בטלסקופ מראה אינו כל כך קשה. עם זאת, שלא כמו רפרקטור, מכשיר כזה דורש טיפול זהיר מאוד. מכיוון שצינור המשקף פתוח תמיד, אבק יכול להיכנס אליו. על ידי התיישבות על פני המראה, היא מפחיתה בצורה ניכרת את ההשתקפות שלה.

הזזת המשקף היא גם בעייתית, שכן אלמנטים מבניים נוטים לנוע בהשפעת רעידות. בדרך כלל מניפולציות עם טלסקופי מראה מסתיימות בהתאמה עמלנית (יישור). ניתן לכוונן את הטלסקופ באמצעות ברגי הכוונון, שסיבובם גורם להזזת המראה, אי אפשר לעשות זאת במהירות ללא ניסיון מתאים.