Разделась возле телескопа
Разделась возле телескопа
ГДЗ
Билеты
Доклады
Изложения
Книги
Контрольные работы
Курсовые работы
Лабораторные работы
Научные работы
Отчеты по практике
Рефераты
Сочинения
Статьи
Учебные пособия
Шпаргалки
Космические составляющие и излучения
Великие ученые астрономы (Джордано Бруно)
© РОНЛ.орг 2000-2022 По всем вопросам обращаться на эту почту: admin@ronl.org
Муниципальное образовательное учреждение
Экзаменационная работа по астрономии (реферат)
Проверила: Гончарова Наталья Владимировна,
Введение………………………………….………………………………………..2
Назначение телескопа..…………………………………………………………...4
Принципиальная схема телескопа……………………………………………….4
Приложение……………………………………………………………………....11
В своей работе я хочу рассказать о предназначении телескопа, о видах, на которые они делятся, и о их характеристиках. А так же, я бы хотела освятить историю телескопа.
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.
Телескопы бывают самыми разными – оптические (общего астрофизического назначения, коронографы, телескопы для наблюдения ИСЗ), радиотелескопы, инфракрасные, нейтринные, рентгеновские. Все оптические телескопы можно разделить на три вида:
В телескопах-рефракторах (а) свет собирается 2х-линзовым объективом и фокусируется в точке F. Телескоп-рефлектор же (b) использует для этой цели вогнутое зеркало. В зеркально-линзовых, или катадиоптрических, телескопах (с) применяется сочетание линз и зеркал, что позволяет применять более короткие и портативные трубы. Все телескопы используют окуляр (расположенный за точкой фокуса F) для увеличения изображения, сформированного основной оптической системой.
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.
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.
Параллельные лучи света (например, от звезды) падают на объектив. Объектив строит изображение в фокальной плоскости. Лучи света, параллельные главной оптической оси, собираются в фокусе F, лежащем на этой оси. Другие пучки света собираются вблизи фокуса – выше или ниже. Это изображение с помощью окуляра рассматривает наблюдатель. Диаметры входного и выходного пучков сильно различаются (входной имеет диаметр объектива, а выходной – диаметр изображения объектива, построенного окуляром). В правильно настроенном телескопе весь свет, собранный объективом, попадает в зрачок наблюдателя. При этом выигрыш пропорционален квадрату отношения диаметров объектива и зрачка. Для крупных телескопов эта величина составляет десятки тысяч раз. Так решается одна из основных задач телескопа – собрать больше света от наблюдаемых объектов. Если речь идет о фотографическом телескопе – астрографе, то в нем увеличивается освещенность фотопластинки.
Вторая задача телескопа – увеличивать угол, под которым наблюдатель видит объект. Способность увеличивать угол характеризуется увеличением телескопа. Оно равно отношению фокусных расстояний объектива F и окуляра f.
Дата рождения телескопа, как и имя его подлинного изобретателя, навсегда кануло в Лету. Вообще телескоп был известен, по крайней мере, в 1590 г. в Италии. В 1609 году Галилео Галилей построил свой первый телескоп с трехкратным увеличением. Он сделал первые телескопические открытия и важные обобщения. Собственно только после этого зрительная труба — «окуляр» — стала называться телескопом. Поэтому изобретение телескопа часто связывается с именем Галилея. Телескоп, построенный Галилеем, имел скромные размеры (длина трубы 1245 мм, диаметр объектива 53 мм, окуляр 25 диоптрий), несовершенную оптическую схему и 30-кратное увеличение. Он позволил сделать целую серию замечательных открытий (фазы Венеры, горы на Луне, спутники Юпитера, пятна на Солнце, звезды в Млечном Пути).
Очень плохое качество изображения в первых телескопах заставило оптиков искать пути решения этой проблемы. Оказалось, что увеличение фокусного расстояния объектива значительно улучшает качество изображения. После этого все ученые стали придумывать способы удержания таких длинных телескопов.
Телескоп Гевелия имел длину 50 м и подвешивался системой канатов на столбе.
Телескоп Озу имел длину 98 метров. При этом он не имел трубы, объектив располагался на столбе на расстоянии почти 100 метров от окуляра, который наблюдатель держал в руках (так называемый воздушный телескоп). Наблюдать с таким телескопом было очень неудобно. Озу не сделал ни одного открытия.
Христиан Гюйгенс, наблюдая в 64-метровый воздушный телескоп, открыл кольцо Сатурна и его спутник – Титан, а также заметил полосы на диске Юпитера. Другой крупный астроном того времени, Жан Кассини, с помощью воздушных телескопов открыл еще четыре спутника Сатурна (Япет, Рея, Диона, Тефия), щель в кольце Сатурна (щель Кассини), «моря» и полярные шапки на Марсе.
В 1663 году Грегори создал новую схему телескопа-рефлектора. Он первым предложил использовать в телескопе вместо линзы зеркало. Основная аберрация линзовых объективов – хроматическая – полностью отсутствует в зеркальном телескопе.
Первый телескоп-рефлектор был построен Исааком Ньютоном в 1668 году. Схема, по которой он был построен, получила название «схема Ньютона». Длина телескопа составляла 15 см.
Обращенная к глазу наблюдателя оптическая система называется окуляром. В простейшем случае окуляр может состоять только из одной положительной линзы (в этом случае мы получим сильно искаженное хроматической аберрацией изображение).
Важнейшими характеристиками телескопа (помимо его оптической схемы, диаметра объектива и фокусного расстояния) являются проницающая сила, разрешающая способность, относительное отверстие и угловое увеличение.
Проницающая сила телескопа характеризуется предельной звездной величиной m самой слабой звезды, которую можно увидеть в данный инструмент при наилучших условиях наблюдений. Для таких условий проницающую силу можно определить по формуле:
m = 2,1 + 5 lgD,
где D – диаметр объектива в миллиметрах.
Разрешающая способность – минимальный угол между двумя звездами, видимыми раздельно. Если невооруженным глазом можно различить две звезды с угловым расстоянием не менее 2', то телескоп позволяет уменьшить этот предел в Γ раз. Ограничение на предельное увеличение накладывает явление дифракции – огибание световыми волнами краев объектива. Из-за дифракции вместо изображения точки получаются кольца. Угловой размер центрального пятна (теоретическое угловое разрешение)
Разрешающая способность может вычисляться по формуле:
где δ – разрешение в секундах, D – диаметр объектива в миллиметрах.
Для видимых длин волн при λ = 550 нм на телескопе с диаметром D = 1 м теоретическое угловое разрешение будет равно δ = 0,1". Практически угловое разрешение больших телескопов ограничивается атмосферным дрожанием. При фотографических наблюдениях разрешающая способность всегда ограничена земной атмосферой и погрешностями гидирования и не бывает лучше 0,3". При наблюдениях глазом из-за того, что можно попытаться поймать момент, когда атмосфера относительно спокойна (достаточно нескольких секунд), разрешающая способность у телескопов с диаметром D, большим 2 м, может быть близка к теоретической. Хорошим считается телескоп, собирающий более 50 % излучения в кружке 0,5".
Относительное отверстие – отношения диаметра D к фокусному расстоянию F:
У телескопов для визуальных наблюдений типичное значение относительного отверстия 1/10 и меньше. У современных телескопов она равна 1/4 и больше.
Часто вместо относительного отверстия используется понятие светосилы, равной (D/F)2. Светосила характеризует освещенность, создаваемую объективом в фокальной плоскости.
Относительным фокусным расстоянием телескопа (обозначается перевернутой буквой А) называется величина, обратная относительному отверстию:
В фотографии эта величина часто называется диафрагмой.
Угловое увеличение (или просто увеличение) показывает, во сколько раз угол, под которым виден объект при наблюдении в телескоп, больше, чем при наблюдении глазом. Увеличение равно отношению фокусных расстояний объектива и окуляра:
В наши дни наука шагнула далеко вперед. Оптические телескопы сменились инфрокрасными и радиотелескопами. Но наука на этом не останавливается и уже через несколько лет, я уверена, создадут совершенно новые по технологии телескопы. Тем более, что разработки такого телескопа уже ведутся.
1. Л. Л. Сикорук. Телескопы для любителей астрономии. М., «Наука», 1990.
2 . Элементарный учебник физики под редакцией академика Г. С. Ландсберга. Том III. М., «Наука», 1971.
4 . Астрограф БСЭ, т.2, стр.340-3415.
5 . Монтировка телескопа. БСЭ, т.16, стр.549-550.
6 . Шмидта телескоп. БСЭЭ, т.29, стр.445.
7 . Максутова телескоп. БСЭ, т.15, стр. 258.
Телескоп им. Кека – совместный проект Калифорнийского технологического института и Калифорнийского университета.
Автор fast12v0_pravdaa На чтение 23 мин Просмотров 38 Опубликовано 15.10.2021
Интересное о Полярной звезде Чтобы быстро найти на
ПЛЕЯДЫ – ЗВЁЗДНОЕ СКОПЛЕНИЕ В СОЗВЕЗДИИ ТЕЛЬЦА Семизвездный
Какие характеристики имеет звезда Прежде всего, этот
Основные астрономические данные планеты Юпитер Планета
Ретроградный Меркурий – что это значит? Движение каждой
Ближайшая звезда и ее расстояние от Земли Солнце —
Описание созвездия Большая Медведица Большая Медведица
Созвездие Дева на небе Весной созвездие Девы находится
Первый в истории телескоп связан с именем всемирно известного ученого и философа эпохи Возрождения Галилео Галилея. Именно ему пришла в голову идея использовать телескоп как прибор для наблюдения за небесными телами. Это сообщение в астрономии стало настоящей сенсацией.
Но не все так просто. Изначально знакомый сегодня инструмент был обычным телескопом, который оптик Джон Липперсгей представил как свое изобретение в Гааге в 1608 году. Мастеру было отказано в выдаче патента, поскольку его изобретение уже не было уникальным в то время. И самое первое схематическое упоминание телескопа с линзами было найдено на рисунках самого Леонардо да Винчи.
В 1609 году Галилей смотрел на небо через улучшенную увеличительную трубку. Большинство считает, что история создания телескопа началась.
Телескоп ученого выглядел как свинцовая трубка. Собирающая линза действовала как объектив устройства, а рассеивающая линза действовала как окуляр. Основным недостатком этой конструкции был очень ограниченный размер поля зрения. Но это не помешало итальянскому физику, просматривая свой прибор, сделать важнейшие открытия в астрономии. Впервые была исследована поверхность Луны, на которой Галилей увидел горы и кратеры, также он продемонстрировал ее сферичность. Кроме того, ученый открыл четыре спутника Юпитера, кольца Сатурна и увидел пятна на Солнце. Появление такой возможности привело ко многим результатам, определившим дальнейшую динамику развития науки.
Первый телескоп был заменен инструментом другого типа. Иоганн Кеплер стал изобретателем. Это произошло при жизни Галилео Галилея, в 1611 году. Поскольку Кеплер был астрономом-теоретиком, он только что придумал новый проект. Новый телескоп построил Кистоф Шайнер, немецкий физик, астроном и механик.
В 1656 году голландский ученый Кристиан Гюйгенс следующим усовершенствовал устройство. Он создал новый окуляр, носящий его имя. Телескоп ученого отличался от ранее существовавших. Длина устройства составляла около семи метров. Мишень размещалась на специальной платформе, которая перемещалась вверх и вниз по дереву. Окуляр размещался отдельно на штативе. Поскольку в конструкции устройства не было трубки, ее стали называть воздушной. Гюйгенс вошел в историю как первооткрыватель спутника Сатурна, продолжил исследования Галилеем колец, увидел полосы на диске Юпитера.
В 1770-х годах размер телескопа вырос до сорока пяти метров. Новое устройство могло увеличивать объекты еще больше и предлагать более широкий угол обзора.
В восемнадцатом веке телескоп снова претерпел изменения. Величайший создатель классической физики Исаак Ньютон вдохнул новую жизнь в устройство с помощью зеркал. В 1704 году он сделал первое зеркало телескопа из сплава меди, олова и мышьяка. Зеркало было тридцать миллиметров в диаметре. Это нововведение значительно упростило изучение небесных объектов. Изображение наконец-то стало ясным. Так родился отражатель Ньютона.
Лоран Кассегрен также внес свой вклад в разработку телескопа. Французский оптик предложил двухзеркальную систему. Суть его идеи заключалась в следующем: главное вогнутое зеркало большего диаметра должно было проецировать лучи на вторичное выпуклое зеркало меньшего диаметра. В дальнейшем это позволило устройству стать более компактным.
Телескопы Ньютона и Кассегрена считаются основоположниками новой эры телескопов. Таким образом, к концу 18 века на смену громоздким отражателям пришли практичные и компактные устройства.
В начале 19 века, благодаря работам немецкого физика и оптика Йозефа Фраунгофа, телескоп был преобразован в прецизионный измерительный прибор, оснащенный параллаксным креплением, часовым механизмом и микрометром.
В 1817 году ученый основал первый Институт оптики и наметил научную линию по производству линз телескопов. Линзы выросли до двадцати четырех сантиметров.
Время и развитие науки позволили создать более мощные телескопы, которые позволили увидеть гораздо больше. Астрономы начали использовать линзы с длинным фокусным расстоянием. Сами телескопы превратились в большие тяжелые трубы и, конечно же, ими было неудобно пользоваться. Так для них были изобретены штативы.
В 1641 году Ян Гевелий построил свою первую обсерваторию. У рефракторных телескопов того времени был один существенный недостаток — хроматическая аберрация. Чтобы избавиться от него, Гевелий построил огромные телескопы, самый большой из которых имел длину 45 метров.
Это был «воздушный телескоп» без трубки и без жесткого соединения между линзой и окуляром. Телескоп был подвешен к шесту системой тросов и шкивов. Для работы с такими телескопами использовались специальные бригады моряков-пенсионеров, знакомых с обслуживанием такелажа.
Постепенно телескопы совершенствовались и совершенствовались. Однако его максимальный диаметр не превышал нескольких сантиметров — невозможно было сделать большие объективы. В 1656 году Кристиан Гюйенс сделал телескоп, увеличивавший наблюдаемые объекты в 100 раз, его размер был больше 7 метров, а диаметр проем был около 150 мм.
Этот телескоп уже находится на уровне сегодняшних любительских телескопов для начинающих. К 1670 году уже был построен 45-метровый телескоп, который увеличивал объекты и предлагал более широкий угол обзора.
Крупнейшие астрономические обсерватории мира соревнуются друг с другом, создавая все более крупные инструменты и увеличивая размер своих зеркал. Современный телескоп-рефлектор занимает все здание и управляется множеством компьютеров. Самый мощный телескоп в Евразии построен в России — он находится на Северном Кавказе в районе станицы Зеленчукская. Диаметр его главного зеркала — 6 м. Зеркало имеет массу около 70 тонн, а процесс изготовления занял более двух лет. Но «королем» всех астрономических инструментов, обнаруженных сегодня на Земле, является Большой Канарский телескоп, построенный на Канарских островах по проекту ученых из Мексики, Испании и США. Его зеркало имеет диаметр 10,4 м, оно способно различать объекты в межзвездном пространстве в миллиард раз слабее человеческого глаза.
До XVIII века развитие российской науки нельзя было назвать позитивным процессом. Правитель государства предпочитал нанимать иностранных специалистов, а не выращивать своих. Эта тенденция изменилась с появлением страстного научного адепта Михаила Ломоносова.
В 1762 году Ломоносов создал новую оптическую систему, позволившую увеличить световой поток и снизить производственные затраты за счет отказа от вторичного зеркала. Ученый расположил зе
Женщина устроила жаркий секс парикмахеру
Русская девочка в душе на скрытую камеру часть 2
Молодуха с мохнаткой нежится под солнцем