Тамбовское областное государственное
автономное образовательное учреждение
среднего
Профессионального образования
«Педагогический колледж г.Тамбова
Доклад:
«Телескоп»
Подготовил:
Студент группы ЗЧС-12
Скопинцев Игорь
Проверил:
Преподаватель
Прозорова М.А
Телеско́п — оптическое
устройство, разработанное для наблюдения
отдалённых объектов — источников электромагнитного
излучения.
Основным прибором, который
используется в астрономии для наблюдения
небесных тел, приема и анализа приходящего
от них излучения, является телескоп. Слово
это происходит от двух греческих слов:
tele - далеко и skopeo - смотрю. Основное назначение
телескопов - собрать как можно больше
излучения от небесного тела. Это позволяет
видеть неяркие объекты. Во вторую очередь
телескопы служат для рассматривания
объектов под большим углом или, как говорят,
для увеличения. Разрешение мелких деталей
– третье предназначение телескопов.
Количество собираемого ими света и доступное
разрешение деталей сильно зависит от
площади главной детали телескопа - его
объектива. Объективы бывают зеркальными
и линзовыми.
История.
Самыми ранними образцами рабочих
телескопов было основано на использовании
оптических устройств, содержащих линзы, преломляющие видимые лучи света, которые появились в Нидерландах
в 1608. Их создание и развитие отдается
изначально трем людям: Хансу Липпершею
и Зачариасу Джанссену, которые были организаторами
зрелища в Мидделбурге, и Джекобу Метиусу
Alkmaarу.] Галилео
вскоре улучшил эти проекты в следующем
году.
Идея,
что зеркало могло использоваться как
цель вместо линзы, исследовалась вскоре
после изобретения преломляющего телескопа.
Потенциальные преимущества использования
параболических зеркал состояло прежде
всего в сокращении сферического отклонения
без хроматической аберрации,
и приводили ко многим предложенным проектам
и нескольким попыткам строить опытные
телескопы. В 1668, Айзек Ньютон построил
первый практический телескоп отражения,
который носит его название — ньютонов
отражатель.
Изобретение
«бесцветной» линзы в 1733 частично исправляло
цветной «подарок» — дисперсию в простой
линзе и позволило строительство более
коротких, более функциональных преломляющих
телескопов. Отражению телескопов, хотя
не ограниченного цветными проблемами
(дисперсией света), замеченными в линзовых
телескопах, препятствовали при помощи
быстрых зеркал металла отражателя, который
синхронно закрывал некоторые дисперсионные
луч при помощи затенения их. Эти системы
использовались в течение 18-ого, и в начале
проблемы 19-ого столетия, которые облегчались
при помощи создания зеркал с серебрянными
покрытиями в 1857, и зеркал на основе
алюминия с зркальными поверхностями
— с 1932. Максимальный физический предел
размера линз для преломляющих линзовых
телескопов — приблизительно 1 метр. Учитывыая
это огромное большинство больших оптических
телескопов исследования, построенных
начиная с поворота 20-ого столетия, были
отражательными. Наибольшие телескопы
отражения в настоящее время имеют размеры
более 10 м.
20-ое
столетие также видело развитие
телескопов, которые работали в
широком диапазоне длин волны
от радио до гамма-лучей. Построенный
радио-телескоп первой цели вошел в операцию
в 1937. С тех пор, огромное разнообразие
сложных астрономических инструментов
были развиты.
Виды телескопов
1.)рефрактор;
2. )рефлектор;
3. )зеркально- линзовые.
Телескопы-рефракторы. Главная часть простейшего
рефрактора – объектив – двояковыпуклая
линза, установленная в передней части
телескопа. Объектив собирает излучение.
Чем больше размеры объектива D, тем больше
собирает излучения телескоп, тем более
слабые источники могут быть обнаружены
им. Чтобы избежать хроматической аберрации,
линзовые объективы делают составными.
Однако в случаях, когда требуется свести
к минимуму рассеяние в системе, приходится
использовать и одиночную линзу. Расстояние
от объектива до главного фокуса называется
главным фокусным расстоянием F.Самый
большой рефрактор в мире, который находится
в Йеркской обсерватории в США, имеет линзу
диаметром в 1 м. Линза с большим диаметром
была бы слишком тяжела и сложна в изготовлении.
Телескопы-рефлекторы. Основным элементом рефлектора
является зеркало – отражающая поверхность
сферической, параболической или гиперболической
формы. Обычно оно делается из стеклянной
или кварцевой заготовки круглой формы
и затем покрывается отражающим покрытием
(тонкий слой серебра или алюминия). Точность
изготовления поверхности зеркала, т.е.
максимально допустимые отклонения от
заданной формы, зависит от длины волны
света, на которой будет работать зеркало.
Точность должна быть лучше, чем λ/8. К примеру,
зеркало, работающее в видимом свете (длина
волны λ = 0,5 микрона), должно быть изготовлено
с точностью 0,06 мкм (0,00006 мм).
Зеркально-линзовые
(катадиоптрические) телескопы - используют вместе и линзы
и зеркала, что дает оптическую конструкцию
позволяющую добиться отличного разрешения
и качества изображения, при этом используя
сверхкороткие, ультрапортативные оптические
трубы.
Назначение телескопа
При всем своем многообразии,
все телескопы, принимающие электромагнитное
излучение, решают две основных задачи:
создать максимально
резкое изображение и, при визуальных
наблюдениях, увеличить угловые
расстояния между объектами (звездами,
галактиками и т. п.);
собрать как можно больше энергии
излучения, увеличить освещенность изображения
объектов.
Типы телескопов.
Название «телескоп» покрывает
широкий диапазон оптических устройств
и их трудно определить. Они все связаны
с электромагнитными излучениями, что
может быть изучено или проанализировано
опеделённымобразом. Самый общий тип этих
устройств — оптический телескоп; другие
типы также существуют и упомянуты ниже.
Оптические телескопы.
Оптический телескоп собирает
и сосредотачивает свет главным образом в видимой
части электромагнитного спектра (хотя
захватывается некоторая работа в инфракрасном
и ультрафиолетовый диапазоне лечей).
Оптические телескопы увеличивают очевидный
угловой размер отдаленных объектов так
же как их очевидный диапазон яркости
объектов. Изображение, которое будет соблюдено, сфотографированно,
изученно, и передано в компьютер, рассматривается
телескопами, используя один элемент или
более с криволинейными поверхностями
оптические элементы, обычно сделанные
стеклянными линзами или зеркалами для
фокусирования света и другого электромагнитного
излучения. Оптические телескопы используются
в астрономии и во многих неастрономических
приборах, включая: теодолиты, монокуляры,
бинокли, фотоаппараты и подзорные трубы.
Три главных типа:
Преломляющий телескоп, который
использует линзы, чтобы сформировать
изображение.
Зеркально-линзовый Катадиоптрический
телескоп Vixen VMC200LDG Catadioptric, который использует зеркала, объединенные с линзами, чтобы сформировать изображение. (При тестовом наблюдении звезд после того, как телескоп привели в тепловое равновесие, вокруг звезд, не попавших в фокус, можно было наблюдать кольца Фреснеля, характерные для инструмента с достаточно большим центральным препятствием. Кольца были четкими, хорошо очерченными, при этом не наблюдалось ни астигматизма, ни значительной сферической аберрации. В теории это должно означать, по меньшей мере, что телескоп имеет все признаки отличного прибора).[9]
Размышляющий телескоп, который
использует связь отражающих зеркал —
зеркал при формировании оптического
изображения.
Другие оптические телескопы:
Телескопы подмиллиметра (Астрономия подмиллиметра или (см. различия проверки правописания) — ветвь наблюдательной астрономии, которая проводится в длинах волны подмиллиметра электромагнитного спектра. Этот диапазон волн находится между далеко-инфракрасными и микроволновыми
диапазонами волн, то есть между несколькими
сотнями микрометров и миллиметром.)
Ультрафиолетовые телескопы
Блок формирования изображений
Френели
Радио телескопы.
Очень «Большое Множество»
в Socorro, Нью-Мексико,
Радио-телескопы — направленыt
радио-антенны, используемые для радио-астрономии.
Тарелки иногда строятся из токопроводящей
проволочной сетки, габарит которой являются
меньшими, чем наблюдаемая длина волны.
Телескопы Радио комплекса построены
из пар или больших групп этих тарелок,
чтобы синтезировать большие действительные
апертуры, которые являются подобными
в размере разделению между телескопами;
этот процесс известен как апертурный
синтез. На 2005 применяются телескопы,
у которых текущий рекордный размер множества,
который во много раз больше, чем ширина
земли с базовой очень длинной интерферометрией
основания в месте (VLBI), типа японских HALCA (Высоко Передовая Лаборатория
для Коммуникаций и Астрономии). VSOP — (Программа Обсерватории
Места VLBI) спутник. Апертурный синтез теперь
также применяется для оптических телескопов,
использующая оптические интерферометры
(множества оптических телескопов) и апертуры,
маскирующей интерферометрию в единственных
телескопах отражения. Радио-телескопы
также используются, чтобы сфокусировать
микроволновую радиацию, когда любой видимый
свет затруднен или слаб, например, свет
типа от квазаров.
Телескопы астрономические.
Обсерватория Einstein, телескоп
рентгена первоначально назвал HEAO B (Высокая
Энергия Астрофизическая Обсерватория
B)
Высокоэнергетическая астрономия
требует, чтобы специализированные телескопы
сделали наблюдения, приближенными к реальным
процессам, происходяшими с этими частицами
в большинстве металлов и природных образцах.
Телескопы рентгена используют
телескопы Wolter, составленные из кольцевых
'глядящих' зеркал, сделанных из тяжелых
металлов, которые являются в состоянии
отразить лучи только несколько степеней.
Зеркала — обычно секция вращаемой параболы
и гиперболы, или эллипса. В 1952, Ханс Уолтер
выделил 3 способа, которыми телескоп мог
быть построен, используя только этот
вид зеркала.
Телескопы луча гаммы воздерживаются
от сосредоточения полностью и используют
закодированные маски апертуры: образцы
тени, которую маска создает и которые
могут быть восстановлены, чтобы сформировать
изображение.
Рентген и телескопы Луча гаммы
находятся обычно на Земных-орбитальных
спутниках или честолюбивых воздушных
шарах, так как атмосфера Земли непрозрачна
к этой части электромагнитного спектра.
В других типах высоких телескопов
для исследований частицы энергии нет
необходимости применения оптической
системы, для получения изображений частицы.
Телескопы космического луча обычно состоят
из множества различного рода фотодатчиков,
воспринимащих электомагнитный излучения,
распространяющиеся в большом диапазоне
электромагнитных волн. Телескоп Нейтрино
состоит из большой массы воды или льда,
окруженного множеством чувствительных
легких датчиков, известных как трубы
фотомножителя.
Новые направления
в телескопии
Будущее лазерной рентгеноскопии
и телескопии связано с возможностью настройки
сжатия и получения «жёстких» рентгеновских
лучей, применяемых в диапазоне разных
длин волн включая длину волны 0,1нм. Применение лазерной Х-микроскопии
позволяет фотографировать непрозрачные
элементы благодаря образцам дифракции, получаемым в результате взрыва
частиц фотонами рентгеновского лазера с диаметром луча в 0,1 нм. Получаемое при взрыве облачко
частиц в возбужденном плазменном (мгновенном)
состоянии успевает фиксироваться детектором
в виде дифракционных картинок, принявшим
поток электромагнитных волн взорванной
частицы. Попадая в аналогоцифровой преобразователь
(АЦП) с помощью гидродинамической
модели вычислинений получают оцифрованное
изображение, например, молекулы и в виде
файла передаются в компютер и на экран
монитора . При этом белок с поперечником
в 2 нанометра взрывался после того, как
его облучили 20-фемтосекундным лазерным
рентгеновским импульсом мощностью 12-килоэлектронвольт.
Кроме того, достижения в области разработок
и создания линз фокусировки и преломления
Х-лучей позволит повысить разрешение
микроскопов и телескопов с уменьшением
длины волны опорного излучения менее 0,1нм (Рентгеновская оптика преломления).
Другие виды телескопов
Приборы (телескопы)
ночного видения
Подзорные трубы,
Приборы ночного видения (телескопы) — например, аналог подзорной трубы (оптического прицела, реже — бинокля, работающие
как телеобъектив, предназначеные для работы
в ночных условиях, или при малой освещённости.