Reflektor (teleskop)

En reflektor  är ett optiskt teleskop som använder en spegel som ett ljussamlande element .

Den första reflektorn byggdes av Isaac Newton i slutet av 1668 [1] . Detta gjorde det möjligt att bli av med den största nackdelen med de brytande teleskopen som då användes  - betydande kromatisk aberration .

Grundläggande optiska system för spegelteleskop

Ett optiskt teleskop är ett system som består av ett objektiv och ett okular . Det bakre fokalplanet på den första är i linje med det främre fokalplanet för det andra [2] . I stället för ett okular kan en fotografisk film eller en matrisstrålningsdetektor placeras i linsens fokalplan . I detta fall är teleskoplinsen, ur optikens synvinkel, en fotografisk lins [3] . Spegelteleskopens optiska system är indelade efter de typer av linser som används.

Newtons system

Denna typ av teleskop uppfanns av Isaac Newton 1668. Här riktar huvudspegeln ljuset mot en liten platt diagonalspegel som ligger nära fokus. Det i sin tur avleder ljusstrålen utanför röret, där bilden ses genom okularet eller fotograferas. Den primära spegeln är parabolisk, men om bländarförhållandet inte är för stort kan det vara sfäriskt.

Gregorys system

Denna design föreslogs 1663 av James Gregory i Optica Promota . Huvudspegeln i ett sådant teleskop är en konkav parabolisk. Den reflekterar ljus på en mindre sekundär spegel (konkav elliptisk). Från den riktas ljuset tillbaka - in i hålet i mitten av huvudspegeln, bakom vilket är okularet. Avståndet mellan speglarna är större än huvudspegelns brännvidd, så bilden är upprätt (i motsats till inverterad i ett Newtonskt teleskop). Den sekundära spegeln ger en relativt hög förstoring på grund av förlängningen av brännvidden [4] .

Cassegrain system

Schemat föreslogs av Laurent Cassegrain 1672. Detta är en variant av ett teleskopobjektiv med två spegel. Huvudspegeln med en större diameter (konkav; i originalversionen, parabolisk) kastar strålar på en sekundär konvex med mindre diameter (vanligtvis hyperbolisk). Enligt Maksutovs klassificering tillhör schemat den så kallade pre-fokala förlängningen - det vill säga sekundärspegeln är placerad mellan huvudspegeln och dess fokus och linsens totala brännvidd är större än huvudspegeln. ett. Linsen med samma diameter och brännvidd har nästan halva rörlängden och något mindre avskärmning än Gregorys. Systemet är icke-aplanatiskt, det vill säga inte fritt från komaaberration . Den har ett stort antal av båda spegelmodifieringar, inklusive den aplanatiska Richie-Chrétien, med en sfärisk yta av den sekundära (Doll-Kirkham) eller primära spegeln, och spegel-linsen.

Separat är det värt att lyfta fram Cassegrain-systemet, modifierat av den sovjetiska optikern D. D. Maksutov  - Maksutov-Cassegrain-systemet , som har blivit ett av de vanligaste systemen inom astronomi, särskilt inom amatörastronomi. [5] [6] [7]

Ritchey-Chrétien system

Ritchie-Chrétien-systemet är en förbättring av Cassegrain-systemet. Huvudspegeln här är inte parabolisk, utan hyperbolisk. Synfältet för detta system är cirka 4° [4] .

Lomonosov (Herschel) system

Redan 1616 föreslog Niccolò Zucchi att linsen skulle bytas ut mot en konkav spegel som lutas mot teleskopets optiska axel. För första gången designades ett sådant reflekterande teleskop av Mikhail Vasilyevich Lomonosov 1759 [8] [9] . 13 år senare, 1772, satte William Herschel ihop ett teleskop av liknande design. I den har den primära spegeln formen av en off-axis paraboloid och lutas så att fokus ligger utanför teleskopets huvudrör, och observatören blockerar inte det inkommande ljuset. Nackdelen med ett sådant schema är en stor koma , men med en liten relativ bländare är den nästan osynlig.

Nesmiths system

Schmidts system

Korsch system

En av varianterna av anastigmat med tre spegel , med en mer allmän uppsättning lösningar, utvecklad av Dietrich Korsch 1972 [10] . Korsch-teleskopet har korrigerat för sfärisk aberration , koma , astigmatism och fältkrökning, och kan ha ett brett synfält samtidigt som det säkerställer att det bara finns lite ströljus i fokalplanet.

Brachites

I ett sådant schema placeras den sekundära spegeln utanför strålen som infaller på den primära spegeln. En sådan konstruktion är svår att tillverka, eftersom den kräver off-axis paraboliska och hyperboliska speglar. Men för små öppningar och relativa öppningar kan dessa speglar ersättas med sfäriska. Den primära spegelns koma och astigmatism kompenseras av den sekundära spegelns lutning. Brakiternas positiva egenskaper inkluderar frånvaron av skärmning, vilket har en positiv effekt på bildens klarhet och kontrast. Detta system tillämpades första gången 1877 av I. Forster och K. Fritsch. Det finns olika utformningar av brachites.

Största teleskop

Det största teleskopet i Eurasien - BTA  - ligger på Rysslands territorium, i bergen i norra Kaukasus, och har en huvudspegeldiameter på 6 m. Det har varit i drift sedan 1976 och har länge varit det största teleskopet i världen .

Det största solid-spegelteleskopet i världen är Large Binocular Telescope som ligger på Mount Graham (USA, Arizona) och har varit i drift sedan 2005. Diametern på båda speglarna är 8,4 meter [11] [12]

Den 11 oktober 2005 togs det stora sydafrikanska teleskopet i Sydafrika i drift med en huvudspegel som mätte 11 × 9,8 meter, bestående av 91 identiska hexagoner.

Den 13 juli 2007 sågs det första ljuset av Large Canary Telescope med en spegeldiameter på 10,4 m (36 hexagonala segment). Det är det största optiska teleskopet i världen från och med första halvåret 2009 [12] .

Moderna kompositreflektorer har använt deformerbara speglar optik sedan mitten av 1990-talet att kompensera för atmosfärisk distorsion. Detta var ett genombrott inom teleskopdesign och gjorde det möjligt att avsevärt förbättra kvaliteten på markbaserade teleskop.

I oktober 2021 är det planerat att ta emot det första ljuset vid Large Survey Telescope , och i oktober 2022 påbörjas arbetet [13] . År 2027 är det planerat att ta emot det första ljuset från Extremely Large Telescope [14] , och 2027 påbörja vetenskapliga observationer vid det internationella Thirty Meter Telescope [15] . År 2029 är det planerat att driftsätta Giant Magellan Telescope [16] .

Se även

• Aberration av det optiska systemet
• spegellins teleskop
• Refractor
• diffraktionsstrålar
• Atmosfäriska Cherenkov-teleskop

Anteckningar

1. ↑ Rupert Hall A. Isaac Newton : Äventyrare i tanke  . - Cambridge University Press , 1996. - S. 67. - 468 sid. — ISBN 0-521-56221-X .
2. ↑ Panov V.A. Handbok för designern av optisk-mekaniska enheter. - 1:a uppl. - L . : Mashinostroenie, 1991. - S. 81.
3. ↑ Turygin I. A. Tillämpad optik. - 1:a uppl. - M . : Mashinostroenie, 1966.
4. ↑ 1 2 Encyclopedic Dictionary of a Young Astronomer / Comp. N.P. Erpylev. - 2:a uppl. - M . : Pedagogy, 1986. - S.  234 -235. — 336 sid.
5. ↑ Navashin, 1953 .
6. ↑ Seacoruk .
7. ↑ Maksutov, 1979 .
8. ↑ Lomonosov - astronom . www.msu.ru _ Hämtad 10 september 2021. Arkiverad från originalet 12 april 2020. (obestämd)
9. ↑ Historia om Lomonosovs nattseenderör / Vetenskap / Nezavisimaya Gazeta . www.ng.ru _ Hämtad 10 september 2021. Arkiverad från originalet 10 september 2021. (obestämd)
10. ↑ Korsch, Dietrich. Sluten formlösning för trespegelteleskop, korrigerad för sfärisk aberration, koma, astigmatism och fältkrökning  // Applied Optics  : journal  . - 1972. - December ( vol. 11 , nr 12 ). - P. 2986-2987 . - doi : 10.1364/AO.11.002986 . - .
11. ↑ LBT - Optik  (eng.)  (otillgänglig länk) . Hämtad 30 maj 2013. Arkiverad från originalet 30 maj 2013.
12. ↑ 1 2 Världens största optiska teleskop  . — Lista över de största optiska teleskopen. Hämtad 25 september 2009. Arkiverad från originalet 24 augusti 2011.
13. ↑ Konstruktionsprojektets status  . https://www.lsst.org . Hämtad 3 maj 2020. Arkiverad från originalet 18 april 2021.
14. ↑ ESO :s extremt stora teleskop  . http://www.eso.org . Hämtad 14 februari 2020. Arkiverad från originalet 18 februari 2020.
15. ↑ TMT tidslinje  . http://www.tmt.org . Hämtad 14 februari 2020. Arkiverad från originalet 9 februari 2020.
16. ↑ GMT  översikt . http://www.gmto.org . Hämtad 14 februari 2020. Arkiverad från originalet 16 april 2020.

Litteratur

• Chikin A.A. reflekterande teleskop. Att göra reflexer tillgängliga för amatörer. - P . : Typografi av finansministeriets tidskriftsredaktion, 1915. - 134 sid.
• Navashin M.S. Hemgjord reflekterande teleskop. - M . : Stat. Teknikens förlag.-teor. lit., 1953. - 240 sid. — 12 000 exemplar.
• Sikoruk LL Teleskop för amatörastronomi.
• Maksutov D. D. Astronomisk optik. — M. — L .: Nauka, 1979.

Länkar

• Special Astrophysical Observatory (SAO) RAS
• Reflexer (otillgänglig länk) . Hämtad 13 januari 2006. Arkiverad från originalet 9 februari 2012. (obestämd) 
• Animerade optiska scheman: Maksutov - Casegrain, Maksutov - Newton, Gregory - Maksutov

Ordböcker och uppslagsverk	Stor dansk Britannica (online)
I bibliografiska kataloger	GND : 4182256-0 J9U : 987007565719205171 LCCN : sh85133446 LNB : 000299219 NKC : ph314945