Reflektor (teleskop)

En reflektor  er et optisk teleskop , der bruger et spejl som et lysopsamlende element .

Den første reflektor blev bygget af Isaac Newton i slutningen af ​​1668 [1] . Dette gjorde det muligt at slippe af med den største ulempe ved de brydende teleskoper , der dengang blev brugt  - betydelig kromatisk aberration .

Grundlæggende optiske systemer af spejlteleskoper

Et optisk teleskop er et system bestående af et objektiv og et okular . Det bagerste brændplan på det første er på linje med det forreste brændplan på det andet [2] . I stedet for et okular kan en fotografisk film eller en matrixstrålingsdetektor placeres i linsens brændplan . I dette tilfælde er teleskoplinsen, set fra optikkens synspunkt, en fotografisk linse [3] . De optiske systemer i spejlteleskoper er opdelt efter de anvendte linsetyper.

Newtons system

Denne type teleskop blev opfundet af Isaac Newton i 1668. Her leder hovedspejlet lyset ind på et lille fladt diagonalt spejl placeret nær fokus. Det afleder til gengæld lysstrålen uden for røret, hvor billedet ses gennem okularet eller fotograferes. Det primære spejl er parabolsk, men hvis blændeforholdet ikke er for stort, kan det være sfærisk.

Gregorys system

Dette design blev foreslået i 1663 af James Gregory i Optica Promota . Hovedspejlet i et sådant teleskop er et konkavt parabolsk. Det reflekterer lyset på et mindre sekundært spejl (konkav elliptisk). Fra den ledes lyset tilbage - ind i hullet i midten af ​​hovedspejlet, bag hvilket er okularet. Afstanden mellem spejlene er større end hovedspejlets brændvidde, så billedet er opretstående (i modsætning til omvendt i et Newtonsk teleskop). Det sekundære spejl giver en relativt høj forstørrelse på grund af forlængelsen af ​​brændvidden [4] .

Cassegrain system

Ordningen blev foreslået af Laurent Cassegrain i 1672. Dette er en variant af en to-spejl teleskoplinse. Hovedspejlet med en større diameter (konkav; i den originale version, parabolsk) kaster stråler på en sekundær konveks med en mindre diameter (normalt hyperbolsk). Ifølge Maksutovs klassificering hører skemaet til den såkaldte præ-fokale forlængelse - det vil sige, at det sekundære spejl er placeret mellem hovedspejlet og dets fokus, og linsens samlede brændvidde er større end hovedspejlets. en. Objektivet med samme diameter og brændvidde har næsten halvdelen af ​​rørlængden og lidt mindre afskærmning end Gregorys. Systemet er ikke-aplanatisk, det vil sige ikke fri for komaaberration . Det har et stort antal af begge spejlmodifikationer, inklusive den aplanatiske Richie-Chrétien, med en sfærisk overflade af det sekundære (Doll-Kirkham) eller primære spejl og spejllinse.

Separat er det værd at fremhæve Cassegrain-systemet, modificeret af den sovjetiske optiker D. D. Maksutov  - Maksutov-Cassegrain-systemet , som er blevet et af de mest almindelige systemer inden for astronomi, især i amatørastronomi. [5] [6] [7]

Ritchey-Chrétien system

Ritchie-Chrétien-systemet er en forbedring af Cassegrain-systemet. Hovedspejlet her er ikke parabolsk, men hyperbolsk. Synsfeltet for dette system er omkring 4° [4] .

Lomonosov (Herschel) system

Tilbage i 1616 foreslog Niccolò Zucchi at udskifte linsen med et konkavt spejl vippet til teleskopets optiske akse. For første gang blev et sådant reflekterende teleskop designet af Mikhail Vasilyevich Lomonosov i 1759 [8] [9] . 13 år senere, i 1772, samlede William Herschel et teleskop af lignende design. I det har det primære spejl form som en off-akse paraboloid og er vippet, så fokus er uden for teleskopets hovedrør, og observatøren blokerer ikke for det indkommende lys. Ulempen ved en sådan ordning er en stor koma , men med en lille relativ blændeåbning er den næsten usynlig.

Nesmiths system

Schmidts system

Korsch system

En af varianterne af tre-spejlet anastigmat , med et mere generelt sæt af løsninger, udviklet af Dietrich Korsch i 1972 [10] . Korsch-teleskopet har korrigeret for sfærisk aberration , koma , astigmatisme og feltkrumning og kan have et bredt synsfelt, samtidig med at det sikres, at der kun er lidt strejfende lys i brændplanet.

Brachites

I et sådant skema er det sekundære spejl placeret uden for strålen, der falder ind på det primære spejl. Et sådant design er vanskeligt at fremstille, da det kræver off-akse parabolske og hyperbolske spejle. For små åbninger og relative åbninger kan disse spejle dog erstattes af sfæriske. Det primære spejls koma og astigmatisme kompenseres af det sekundære spejls hældninger. De positive egenskaber ved brachites inkluderer fraværet af afskærmning, hvilket har en positiv effekt på billedets klarhed og kontrast. Dette system blev første gang anvendt i 1877 af I. Forster og K. Fritsch. Der er forskellige designs af brachites.

Største teleskoper

Det største teleskop i Eurasien - BTA  - er placeret på Ruslands territorium, i bjergene i Nordkaukasus, og har en hovedspejldiameter på 6 m. Det har været i drift siden 1976 og har længe været det største teleskop i verden .

Det største solid-spejlteleskop i verden er det store kikkertteleskop placeret på Mount Graham (USA, Arizona) og har været i drift siden 2005. Diameteren af ​​begge spejle er 8,4 meter [11] [12]

Den 11. oktober 2005 blev det store sydafrikanske teleskop i Sydafrika sat i drift med et hovedspejl, der målte 11 × 9,8 meter, bestående af 91 identiske sekskanter.

Den 13. juli 2007 blev det første lys set af det store kanariske teleskop med en spejldiameter på 10,4 m (36 sekskantede segmenter). Det er det største optiske teleskop i verden i første halvdel af 2009 [12] .

Moderne kompositreflektorer har brugt deformerbare spejle optik midten af ​​1990'erne for at kompensere for atmosfærisk forvrængning. Dette var et gennembrud inden for teleskopdesign og gjorde det muligt at forbedre kvaliteten af ​​jordbaserede teleskoper markant.

I oktober 2021 er det planlagt at modtage det første lys ved Large Survey Telescope , og i oktober 2022 begynder arbejdet [13] . I 2027 er det planlagt at modtage det første lys fra Extremely Large Telescope [14] , og i 2027 at begynde videnskabelige observationer ved det internationale Thirty Meter Telescope [15] . I 2029 er det planlagt at idriftsætte Giant Magellan Telescope [16] .

Se også

Noter

  1. ↑ Rupert Hall A. Isaac Newton : Eventyrer i tanker  . - Cambridge University Press , 1996. - S. 67. - 468 s. — ISBN 0-521-56221-X .
  2. ↑ Panov V.A. Håndbog for designeren af ​​optisk-mekaniske enheder. - 1. udg. - L . : Mashinostroenie, 1991. - S. 81.
  3. ↑ Turygin I. A. Anvendt optik. - 1. udg. - M . : Mashinostroenie, 1966.
  4. ↑ 1 2 Encyclopedic Dictionary of a Young Astronomer / Comp. N. P. Erpylev. - 2. udg. - M . : Pædagogik, 1986. - S.  234 -235. — 336 s.
  5. ↑ Navashin, 1953 .
  6. ↑ Seacoruk .
  7. ↑ Maksutov, 1979 .
  8. ↑ Lomonosov - astronom . www.msu.ru _ Hentet 10. september 2021. Arkiveret fra originalen 12. april 2020.
  9. ↑ Historien om Lomonosovs nattesynsrør / Videnskab / Nezavisimaya Gazeta . www.ng.ru _ Hentet 10. september 2021. Arkiveret fra originalen 10. september 2021.
  10. ↑ Korsch, Dietrich. Lukket formløsning til tre-spejlende teleskoper, korrigeret for sfærisk aberration, koma, bygningsfejl og feltkrumning  // Anvendt optik  : tidsskrift  . - 1972. - December ( bind 11 , nr. 12 ). - S. 2986-2987 . - doi : 10.1364/AO.11.002986 . - .
  11. ↑ LBT - Optik  (eng.)  (utilgængeligt link) . Hentet 30. maj 2013. Arkiveret fra originalen 30. maj 2013.
  12. ↑ 1 2 Verdens største optiske teleskoper  . — Liste over de største optiske teleskoper. Hentet 25. september 2009. Arkiveret fra originalen 24. august 2011.
  13. ↑ Byggeprojektstatus  . _ https://www.lsst.org . Hentet 3. maj 2020. Arkiveret fra originalen 18. april 2021.
  14. ↑ ESO 's ekstremt store teleskop  . http://www.eso.org . Hentet 14. februar 2020. Arkiveret fra originalen 18. februar 2020.
  15. ↑ TMT tidslinje  . http://www.tmt.org . Hentet 14. februar 2020. Arkiveret fra originalen 9. februar 2020.
  16. ↑ GMT-  oversigt . http://www.gmto.org . Hentet 14. februar 2020. Arkiveret fra originalen 16. april 2020.

Litteratur

Links

  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier
I bibliografiske kataloger
 Teleskop
Type
montere
Andet