Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Оптикалық телескоптың түрі
Type of optical telescope
Рефракциялық телескоп (рефрактор деп те аталады) – суретті жасау үшін объектив ретінде линзаны пайдаланатын оптикалық телескоптың түрі (диоптриялық телескоп деп те аталады). Рефракциялық телескоптың дизайны бастапқыда шпиондық көзілдіріктер мен астрономиялық телескоптарда қолданылған, бірақ ұзақ фокусқа ие камера линзаларында да қолданылады. Ірі рефракциялық телескоптар 19 ғасырдың екінші жартысында кең таралғанмен, көптеген зерттеу мақсаттары үшін оларды үлкен апертураға мүмкіндік беретін рефлекторлық телескоптар ығыстырды. Рефрактордың ұлғаюы объектив линзасының фокус арақашықтығын окулярдың фокус арақашықтығына бөлу арқылы есептеледі. Рефракциялық телескоптар әдетте алдында линзаға, содан кейін ұзын түтікке және арт жағында окулярға немесе құралдарға ие болады, онда телескоптың бейнесі фокусқа түседі. Бастапқыда телескоптар бір элементтен тұрған объективтерге ие болған, бірақ бір ғасырдан кейін екі, тіпті үш элементтен тұратын линзалар жасалды. Рефракциялық телескоптар бинокльдер, зум линзалары/телефото линзалары/ұзақ фокус линзалары сияқты басқа оптикалық құрылғыларда да қолданылатын технологияны пайдаланады.
A refracting telescope (also called a refractor) is a type of optical telescope that uses a lens as its objective to form an image (also referred to a dioptric telescope). The refracting telescope design was originally used in spyglasses and astronomical telescopes but is also used for long focus camera lenses. Although large refracting telescopes were very popular in the second half of the 19th century, for most research purposes, the refracting telescope has been superseded by the reflecting telescope, which allows larger apertures. A refractor's magnification is calculated by dividing the focal length of the objective lens by that of the eyepiece. Refracting telescopes typically have a lens at the front, then a long tube, then an eyepiece or instrumentation at the rear, where the telescope view comes to focus. Originally, telescopes had an objective of one element, but a century later, two and even three element lenses were made. Refracting telescopes use technology that has often been applied to other optical devices, such as binoculars and zoom lenses/telephoto lens/long focus lens.
Өнертабыс
Рефракторлар – оптикалық телескоптардың ең алғашқы түрі болды. Рефракциялық телескоп туралы алғашқы жазба Нидерландыда 1608 жылы пайда болды, сол кезде Миддельбург қаласынан шыққан Ханс Липпершей атты көзілдірік шебері оны патенттеуге әрекеттенді, бірақ сәттілікке жете алмады. Патент туралы жаңалық жылдам тарады және Галилео Галилей 1609 жылғы мамыр айында Венецияда болғанда осы өнертабыс туралы естіді, өзіне ұқсас нұсқасын жасады және оны астрономиялық жаңалықтар ашуға пайдаланды.
Refractors were the earliest type of optical telescope. The first record of a refracting telescope appeared in the Netherlands about 1608, when a spectacle maker from Middelburg named Hans Lippershey unsuccessfully tried to patent one. News of the patent spread fast and Galileo Galilei, happening to be in Venice in the month of May 1609, heard of the invention, constructed a version of his own, and applied it to making astronomical discoveries.
Қалқымалы телескоптардың конструкциялары
Барлық сыну телескоптары бірдей принциптерді қолданады. Объектив линзасы 1 және қандай да бір окулярдың 2 үйлесімі адам көзі өздігінен жинай алатыннан артық жарықты жинауға, оны фокусқа түсіруге 5 және көрерменге жарық, анық және үлкейтілген көзге көрінетін бейнені 6 көрсетуге пайдаланылады. Сыну телескопының объективі жарықты сындырады немесе бұрады. Бұл сыну параллель жарық сәулелерін фокустық нүктеде жинастырады; ал параллель емес сәулелер фокустық жазықтықта жинастырылады. Телескоп параллель сәулелер шоғырын оптикалық оське α бұрышымен, ал екінші параллель шоғырға β бұрышымен айналдырады. β/α қатынасы бұрыштық үлкейту деп аталады. Ол телескопсыз және телескоппен алынған торлы қабықшадағы бейне өлшемдерінің арақатынасына тең. Сыну телескоптары бейне бағытын және аберрация түрлерін түзету үшін әртүрлі конфигурацияларда болуы мүмкін. Бейне жарықтың сынуы немесе бұрылуы арқылы қалыптасқандықтан, бұл телескоптар сыну телескоптары немесе рефракторлар деп аталады.
All refracting telescopes use the same principles. The combination of an objective lens 1 and some type of eyepiece 2 is used to gather more light than the human eye is able to collect on its own, focus it 5, and present the viewer with a brighter, clearer, and magnified virtual image 6. The objective in a refracting telescope refracts or bends light. This refraction causes parallel light rays to converge at a focal point; while those not parallel converge upon a focal plane. The telescope converts a bundle of parallel rays to make an angle α, with the optical axis to a second parallel bundle with angle β. The ratio β/α is called the angular magnification. It equals the ratio between the retinal image sizes obtained with and without the telescope. Refracting telescopes can come in many different configurations to correct for image orientation and types of aberration. Because the image was formed by the bending of light, or refraction, these telescopes are called refracting telescopes or refractors.
Галилей телескобы
Галилео Галилей 1609 жылы қолданған құрылғысы әдетте галилейлік телескоп деп аталады. Ол жинақталған (плано-дөңгелек) объектив линзасы және шашыратылған (плано-қисық) окуляр линзасын қолданды (Галилео, 1610). Галилей телескопының дизайнында аралық фокус болмағандықтан, бейне кері емес болады және кейбір құрылғылардың көмегімен тік бейнеге ие болады. Галилейдің ең қуатты телескопы, жалпы ұзындығы – , Юпитердің төрт ірі серігі мен Венера фазаларын байқауға мүмкіндік берді. Қашықтағы (y) нысаннан келген параллель жарық сәулелері объектив линзасының фокустық жазықтығында (F′ L1 / y′) шоғырланады. (Шашырататын) окуляр (L2) линзасы осы сәулелерді тоқтатады және оларды қайтадан параллель етеді. Нысаннан α1 бұрышымен оптикалық оське қарай келетін параллель емес жарық сәулелері окуляр арқылы өткеннен кейін үлкен бұрышта (α2 > α1) қозғалады. Бұл көрінетін бұрыштық мөлшерді ұлғайтады және байқалатын ұлғайтуға жауапты. Соңғы бейне (y″) – виртуалды бейне, ол шексіздікте орналасқан және нысанмен бір бағытта.
The design Galileo Galilei used c. 1609 is commonly called a Galilean telescope. It used a convergent (plano convex) objective lens and a divergent (plano concave) eyepiece lens (Galileo, 1610). A Galilean telescope, because the design has no intermediary focus, results in a non inverted and, with the help of some devices, an upright image. Galileo's most powerful telescope, with a total length of , the four largest moons of Jupiter, and the phases of Venus. Parallel rays of light from a distant object (y) would be brought to a focus in the focal plane of the objective lens (F′ L1 / y′). The (diverging) eyepiece (L2) lens intercepts these rays and renders them parallel once more. Non parallel rays of light from the object traveling at an angle α1 to the optical axis travel at a larger angle (α2 > α1) after they passed through the eyepiece. This leads to an increase in the apparent angular size and is responsible for the perceived magnification. The final image (y″) is a virtual image, located at infinity and is the same way up as the object.
Кеплер телескобы
1611 жылы Иоганн Кеплер ойлап тапқан Кеплер телескобы Галилейдің жобасын жетілдірілген нұсқасы болып табылады. Ол Галилейдің ойыс линзасының орнына дөңгелек линзаны көзқарастыру ретінде пайдаланады. Бұл құрылымның артықшылығы – көзқарастырудан шығатын жарық сәулелері жинақталады. Бұл көру бұрышын кеңейтеді және көзге ыңғайлырақ жағдай жасайды, бірақ көрермен үшін кескін кері бұрылып көрінеді. Осы жобамен айтарлықтай жоғары үлкейтуге қол жеткізуге болады, бірақ Галилей телескобы сияқты, ол әлі де қарапайым бір элементті объектив линзасын қолданады, сондықтан аберрацияларды азайту үшін өте жоғары фокустық қатынас қажет (Иоганн Гевелий объективі және 150 фут (46 м) фокустық ұзындығы бар f/225 телескобын жасады, сондай-ақ одан да ұзын түтіксіз "әуе телескобы" да құрылды). Хюйгенс Лондон Корольдік қоғамы үшін 19 см (7,5 дюйм) бір элементті линзасы бар әуе телескобын жасады.
The Keplerian telescope, invented by Johannes Kepler in 1611, is an improvement on Galileo's design. It uses a convex lens as the eyepiece instead of Galileo's concave one. The advantage of this arrangement is that the rays of light emerging from the eyepiece are converging. This allows for a much wider field of view and greater eye relief, but the image for the viewer is inverted. Considerably higher magnifications can be reached with this design, but, like the Galilean telescope, it still uses simple single element objective lens so needs to have a very high focal ratio to reduce aberrations (Johannes Hevelius built an unwieldy f/225 telescope with a objective and a 150 feet (46 m) focal length, and even longer tubeless "aerial telescopes" were constructed). The design also allows for use of a micrometer at the focal plane (to determine the angular size and/or distance between objects observed). Huygens built an aerial telescope for Royal Society of London with a 19 cm (7.5″) single element lens.
Апохроматикалық рефракторлар
Апохроматтық рефракторлардың объективтері арнайы, өте төмен дисперсиялы материалдардан жасалады. Олар үш толқын ұзындығын (әдетте қызыл, жасыл және көк) бір жазықтықта фокусқа келтіру үшін құрастырылған. Қалдық түс қателігі (үшіншілік спектр) акроматтық линзадан бірнеше есе кем болуы мүмкін. Мұндай телескоптардың объективтерінде флюорит немесе арнайы, өте төмен дисперсиялы (ED) шыны элементтері болады және өте айқын, дерлік хроматтық аберрациядан таза кескінді шығарады. Дайындауда қажет болатын арнайы материалдарға байланысты апохроматтық рефракторлар, әдетте, салыстырмалы апертурасы бар басқа типтегі телескоптардан қымбат болады. 18-шы ғасырда, екі элементті телескоптарды жасаған Dollond, сонымен қатар үш элементті телескоп жасады, бірақ олар екі элементті телескоптардай танымал болған жоқ. Бұл фотосурет саласындағы ең маңызды объективтік дизайнның бірі ретінде танылады. Cooke үштігі тек үш элементпен бір толқын ұзындығы, сфералық аберрация, кома, астигматизм, өріс қисықтығы және бұрмалануды түзете алады. Шыныдағы ақаулар, жіптер немесе шыны ішіне түсіп қалған кішкентай ауа көпіршіктері де кездеседі. Сонымен қатар, шыны белгілі бір толқын ұзындықтарында мөлдір емес, тіпті көрінетін жарық та шыныдан өте келе сіңіріліп, көлеңкелейді. Осы мәселелердің көпшілігі шағылыстыратын телескоптарда болдырмалады немесе азайтылады, оларды әлдеқайда үлкен апертурамен жасауға болады және астрономиялық зерттеулер үшін рефракторлардың орнын толығымен басып алды. Voyager 1/2 ғарыш кемесіндегі ISS WAC 1970 жылдардың соңында ғарышқа ұшырылған 6 см (2,36 дюйм) линзаны қолданды, бұл ғарышта рефракторларды қолданудың мысалы.
Apochromatic refractors have objectives built with special, extra low dispersion materials. They are designed to bring three wavelengths (typically red, green, and blue) into focus in the same plane. The residual color error (tertiary spectrum) can be an order of magnitude less than that of an achromatic lens. Such telescopes contain elements of fluorite or special, extra low dispersion (ED) glass in the objective and produce a very crisp image that is virtually free of chromatic aberration. Due to the special materials needed in the fabrication, apochromatic refractors are usually more expensive than telescopes of other types with a comparable aperture. In the 18th century, Dollond, a popular maker of doublet telescopes, also made a triplet, although they were not really as popular as the two element telescopes. It is recognized as one of the most important objective designs in the field of photography. The Cooke triplet can correct, with only three elements, for one wavelength, spherical aberration, coma, astigmatism, field curvature, and distortion. There is a further problem of glass defects, striae or small air bubbles trapped within the glass. In addition, glass is opaque to certain wavelengths, and even visible light is dimmed by reflection and absorption when it crosses the air glass interfaces and passes through the glass itself. Most of these problems are avoided or diminished in reflecting telescopes, which can be made in far larger apertures and which have all but replaced refractors for astronomical research. The ISS WAC on the Voyager 1/2 used a 6 cm (2.36″) lens, launched into space in the late 1970s, an example of the use of refractors in space.