Ce poate și nu poate face telescopul
Această întrebare este adresată de toți cei care au decis să se angajeze pe calea astrolabei. Din păcate, majoritatea instrumentelor astronomice sunt fantastice. De multe ori trebuie să auziți întrebări. Ce dimensiune este un telescop într-o stea? Este posibil să observați galaxiile în timpul zilei și prin nori? La ce mărire puteți vedea urmele navelor spațiale de pe Lună?
În primul rând, creșterea telescopului nu este principala sa caracteristică și, în general, nu are nimic de-a face cu un anumit dispozitiv. Pe orice telescop pe care îl vedeți în magazin de la un telescop pentru copii, apoi un dispozitiv semiprofesional cu un preț de șase cifre, puteți pune într-adevăr o creștere. Pentru a face acest lucru, puteți chiar să părăsiți magazinul, profitând de ceea ce vedeți pe rafturi cu oculare și duze de mărire. De ce nu o fac?
Deoarece nu este ciudat, însăși numele principalelor caracteristici fizice ale telescopului răspunde la această întrebare. Telescopul în sine nu permite. Acest mic telescop permite de a pune creșterea nu este mai mare de 75 de ori, și că unul de acolo, „un monstru fantezie“ în centrul de magazin, chiar și la eticheta de preț care arata infricosator, permite ca mult de 500 de ori mărire. De ce?
Asta înseamnă să măriți mărirea când obiectivul "nu permite". Imaginea este mărită, dar este diminuată și estompată
Și așa se comportă lentilele "rezolvare" atunci când mărește mărirea
Rezoluția este măsurată în măsură unghiulară, dar aceste unghiuri sunt greu de imaginat. De exemplu, la ce unghi vedem o monedă în valoare de 1 ruble de la o distanță de 2,5 km? Imaginați-vă, un colț al doilea. Găsiți un protractor școală și uitați-vă la diviziile de diplomă. 1 colț al doilea. 1/3600 de grade! E ceva mai mult sau mai puțin? Pentru astronomia modernă, acesta este un unghi destul de mare. O lentilă a unui telescop amator cu un diametru de numai 140 mm va putea vedea o monedă de ruble de la o distanță de 2,5 km. Există o formulă simplă:
REZOLUȚIE ÎN SECUNELE ANGULARE = DIAMETRU 140 / LENS ÎN MILIMETRE
Distinsul decalaj Cassini din inelele lui Saturn are aproximativ aceeași lățime.
De ce are o rezoluție mai mare un obiectiv cu diametru mare? Cel mai simplu mod de a arăta acest lucru este cu exemplul de stele. Dar mai întâi, să ne imaginăm că observațiile noastre nu sunt deranjate de atmosfera terestră, la care ne vom întoarce mai târziu. Ce dimensiune ar trebui obiectivul telescopului să distingă, de exemplu, discul Soarelui, dacă ar fi îndepărtat de la distanță de cea mai apropiată stea (dacă cineva știe - Proxima Centauri)? Permiteți-mi să vă reamintesc că această distanță este chiar ușoară, zboară cu o viteză de 300 mii km. pe secundă zboară timp de 4 ani, 4 luni și 10 zile! Un calcul simplu arată că pentru asta trebuie să ne înarmăm cu un telescop cu un diametru. 20 m și nu uitați să-l rulați în spațiu. Astfel de proiecte există deja, doar cele de la sol. Telescopul gigant Magellan va avea un diametru de doar 20 m, doar atmosfera nu va permite carosarea. Din nefericire, Proxima Centauri este o stea roșie diminuată, care nu poate fi văzută chiar cu ochiul liber, deoarece este de 7 ori mai mică decât Soarele. Prin urmare, pentru a rezolva discul, aveți nevoie de un telescop deja de 140 m!
Oricine, chiar și cel mai mare telescop terestru, nu poate rezolva discurile chiar și a celor mai apropiate stele. În schimb, în cazul în care atmosfera nu interferează cu focalizarea obiectivului, vom vedea o speck înconjurat de un ringet concentric sau două. Cu cât diametrul obiectivului este mai mic, cu atât este mai mare dimensiunea spotului și viceversa.
Imaginea unei stele cu lentile de diferite diametre. A este diametrul minim, F este maximul.
Uită-te la această imagine. Cu cât este mai mică fața, cu cât distanța dintre ele este mai mică, pot exista două astfel de pete, astfel încât să le putem vedea separat. Pe această proprietate, rezoluția obiectivului se bazează.
Ochiul unei persoane sănătoase rezolvă un unghi de aproximativ 1/60 grade. Calculele simple arată că, pentru ca ochiul cu ocularul să poată vizualiza cel mai subțire obiect rezolvat de lentilă, mărirea nu trebuie să fie mai mică decât diametrul lentilei în milimetri. De exemplu, o lentilă cu un diametru de 100 mm nu poate da o creștere mai mare de 100 de ori. Unii observatori, însă, tind să multiplice această valoare cu un an și jumătate și chiar cu doi, dacă calitatea lentilelor și starea atmosferei permit acest lucru. Creșterea suplimentară a creșterii nu are sens.
Omitând detaliile neinteresante, observăm că există și o creștere minimă utilă a telescopului, care poate fi calculată conform unei simple reguli: diametrul telescopului în milimetri, împărțit la șase.
Firește, cu cât diametrul lentilei este mai mare, cu atât mai multă lumină se colectează, cu atât imaginea va fi mai luminată.
Dimensiunea comparativă a lentilei refractare mici (100 mm) și pupila ochiului uman în întuneric (5 mm)
Uită-te la desen, care arată dimensiunile comparative ale cristalinului unui telescop mic și ale pupilei ochiului uman. Domeniile diferă de 400 de ori. Același număr de obiecte slabe, decât cu ochiul liber, poate vedea telescopul. Despre extins luminozitatea de obiecte astronomice de la planete la nebuloasele de gaz slab în senzorul aparatului foto sau a retinei depinde de (relația telescop cu diametrul de la lungimea focală) relativă deschidere vor fi discutate într-un articol viitor.
Și, în concluzie, aș vrea să risipesc o altă concepție greșită, care apare în mintea tuturor celor care se uită la imagini ale nebuloaselor și ale altor obiecte din spațiul adânc, obținute cu ajutorul camerelor electronice sau a materialelor fotografice. După ce a cumpărat un telescop, unii nou-veniți se simt dezamăgiți.
Dar trebuie să înțelegem că această proprietate nu este un telescop, ci un receptor, este o chestiune de diferențe fundamentale ale ochiului din matricea sau filmul din cameră. În timpul expunerii lungi, receptorul, așa cum a fost, "acumulează" lumina - în matricea camerei cu fiecare foton există o acumulare de sarcină electrică, iar în filme. Ochiul funcționează ca o cameră video, nu poate face prea multă "expunere", altfel am vedea toate obiectele în mișcare "pliate".
Cum arata imaginea Marii Nebuloase Orion pe o camera astronomica sensibila si in ocularul aceluiasi telescop.
De asemenea, aș dori să spun despre posibilitatea de a vedea culoarea obiectelor astronomice slabe în ocular. Când luminozitatea obiectelor este scăzută, sensibilitatea culorii ochiului uman "trece" la lumină, "alb-negru". Și aici, cu cât diametrul telescopului este mai mare, cu atât obiectele extinse (nebuloase, galaxii, grupuri de stele îndepărtate) pot fi observate în ocularul color. Astfel de obiecte ca planetele, desigur, vor fi vizibile în culori chiar și în binocluri slabe.
Trimiteți-le prietenilor: