Telescopio a specchio: tipologie, dispositivo e consigli per la scelta

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Telescopio a specchio: tipologie, dispositivo e consigli per la scelta
Telescopio a specchio: tipologie, dispositivo e consigli per la scelta
Anonim

Molti di noi adorano guardare il cielo stellato, ammirandone la bellezza sbalorditiva e seducente. Naturalmente, la maggior parte delle persone che non sono indifferenti alle stelle sono solo romantici o amanti di sdraiarsi nel campo, inalare l'odore dell'erba fresca e contare i punti bianchi su una spessa superficie nera con la persona amata.

Ma c'è un' altra categoria di amanti del cielo. Queste personalità, di regola, sono scienziati che ammirano la volta del cielo non con i propri occhi o attraverso gli occhiali, ma usano speciali telescopi a specchio non solo per godersi la bellezza dei corpi celesti, ma si impegnano anche in attività scientifiche, calcolando il necessario distanze ed estrarre informazioni così importanti per l'umanità.

Gli strumenti ottici non solo sono stati i migliori assistenti dell'uomo nello studio di pianeti lontani per diversi millenni, ma sono semplicemente indispensabili nella vita di tutti i giorni, dal momento che molte personeutilizzare telescopi, binocoli e lenti di ingrandimento per vari scopi, senza essere a conoscenza dello scopo scientifico originario di questi oggetti. Chi di noi non ha acceso un fuoco con una lente d'ingrandimento? E chi ha guardato attraverso il binocolo capovolto? Tutti hanno fatto questo, il che dimostra ancora una volta la necessità vitale delle persone con lenti e lenti d'ingrandimento.

Telescopio BTA in inverno
Telescopio BTA in inverno

Che cos'è?

Un telescopio - o, scientificamente, un riflettore - è uno speciale dispositivo ottico basato sul principio di raccogliere le particelle di luce con una lastra a specchio. Il primo telescopio a specchio è stato inventato dal famoso matematico inglese Isaac Newton.

Sì, dopo di lui molte persone intelligenti hanno offerto le loro versioni della "pipa lungimirante". Ma fu l'obiettivo diretto di Newton a diventare lo standard per quasi tutti i potenti strumenti ottici. Soprattutto per quelli utilizzati nella scienza e nell'industria militare. Lo sviluppo del genio inglese ha permesso di eliminare una volta per tutte l'aberrazione cromatica, il principale e più scomodo difetto di tutti i telescopi dell'epoca.

Come strumento ottico, il telescopio reflex è considerato un parente del cannocchiale e ha un design simile, ma differisce per le dimensioni e la qualità delle lenti.

Storia dell'ottica

Il desiderio dell'umanità di osservare oggetti o fenomeni lontani dall'occhio è sorto molto prima dell'avvento dei grandi telescopi a specchio. Il viaggio scientifico dell'obiettivo è nato proprio nel momento in cui una persona ha guardato per la prima volta il mondo attraverso un pezzo di mica, inclinandolo ad angolo retto in modo che il minerale potesse leggermenteavvicina l'orizzonte.

osservatorio con telescopio
osservatorio con telescopio

Da allora, l'umanità ha cercato instancabilmente modi per ottenere un effetto simile. La gente ha attivamente inventato cornici, supporti, mica lucidata, ha cercato di lavorare con il quarzo.

Con l'avvento del vetro, gli esperimenti sull'invenzione del "dispositivo di zoom dell'immagine" sono continuati, poiché vari pezzi di materiale difettosi sono entrati in azione, distorcendo lo spazio in un modo o nell' altro attraverso se stessi.

Ci sono voluti molti anni prima che l'umanità potesse costruire il primo telescopio a specchio. Tuttavia, è importante ricordare che l'intera industria ottica è iniziata con un minuscolo pezzo di mica.

Da quando l'uomo ha scoperto la composizione del vetro, ha smesso di aver bisogno di mica e quarzo come sostituti o analoghi di questa meravigliosa sostanza. I primi strumenti ottici creati dall'uomo erano disegni piuttosto semplici come una lente d'ingrandimento o un monocolo, cioè un pezzo di vetro inserito ad arte in una cornice di ferro.

Inghilterra

Nel campo della matematica e della fisica, questo paese del nord è stato quasi sempre un passo avanti rispetto all'intero pianeta sulla via del suo sviluppo scientifico con secoli, se non migliaia di anni di progresso. Il mondo intero utilizza strumenti ottici grazie all'apparizione nel 1668 del telescopio a specchio di Newton. Un genio di Foggy Albion ha proposto la sua visione di una "pipa lungimirante" utilizzando solo due lenti dritte. Lo specchio principale è un ricevitore di luce, che si espone ai raggi diretti di un qualche tipo di illuminazione, e quindi trasmette il raggio di luce raccolto in un flusso a un piccolo specchio diagonale piatto, chesituato vicino al fuoco principale. Il compito di questo pezzo di vetro unilaterale è di deviare la luce all'esterno del corpo di un telescopio riflettore a specchio. In questo luogo avviene l'interazione dell'oculare e dell'immagine che in esso cade, riflessa dal vetro diagonale secondario, e viene fotografata. Il tipo di specchio da incasso dipende direttamente dal diametro del tubo: il vetro parabolico può essere facilmente inserito in un involucro di grande capacità e il vetro sferico può anche stare in un tubo più piccolo.

Sistema di Gregory

Lo schema di Gregorio
Lo schema di Gregorio

Tuttavia, non solo lo scopritore della forza di gravità può essere considerato l'inventore del telescopio, poiché il fatto stesso che gli oggetti possono essere visti attraverso il vetro è stato studiato molto prima della nascita di Newton, ci sono molte risposte a la domanda su chi abbia inventato il telescopio a specchio.

Ad esempio, il connazionale di Newton, James Gregory, nel 1663 propose la sua visione di una "pipa lungimirante", dotandola di tre bicchieri contemporaneamente. Lo schema della versione proposta è stato descritto dallo scienziato nel libro Optica Promota, che contiene anche altre meravigliose idee sull'uso del vetro nella vita di tutti i giorni.

Il dispositivo del primo telescopio a specchio di Gregory è abbastanza semplice a prima vista. Si basa su uno specchio parabolico concavo che raccoglie fasci di luce disparati, li combina e li dirige verso uno specchio ellittico concavo più piccolo.

Lo specchietto a sua volta rimanda la luce al foro centrale del vetro grande che protegge l'oculare. Lunghezza focale di un telescopio a specchioGregory è significativamente più grande del modello newtoniano, per cui l'occhio di chi guarda vede un'immagine dritta, uniforme e non capovolta di 180 gradi, come nel modello precedente.

Idea Cassegrain

Un sistema simile fu proposto nel 1672 da Laurent Cassegrain. Il suo sviluppo si basava anche su due specchi di diverso diametro. Tuttavia, Laurent ha preferito lavorare con la riflessione diretta della luce, riducendo l'intero design alla trasmissione di fasci di luce tra due vetri.

Una caratteristica distintiva del suo telescopio era il fatto che lo specchio secondario era molto più grande di quello principale. Duecento anni dopo, questa idea sarà presa come base dal famoso ottico sovietico D. D. Maskutov, che getterà le basi fondamentali della scienza russa degli strumenti ottici e inventerà anche il modello principale del telescopio, che diventerà la base per tutti gli strumenti relativi all'approssimazione delle immagini nell'Unione Sovietica.

I seguenti sistemi, simili al progetto Ritchie-Chrétien, sono solo versioni integrate e corrette delle idee di Cassegrain.

Lo schema di Newton
Lo schema di Newton

L'innovazione di Lomonosov

L'unica eccezione è la teoria ottica di Herschel, che un tempo fu notevolmente migliorata dal brillante enciclopedista russo Mikhail Lomonosov. L'essenza dell'idea è che il vetro principale è stato sostituito con uno specchio concavo.

A cosa serve un telescopio?

Tutti sanno che i dispositivi per lo studio della superficie celeste sono utilizzati principalmente da astronomi e altri scienziati che, sulla base dei dati ottenuti, traggono conclusioni a livello globaleinteressando vari rami della scienza. Discipline come la geografia, la geodesia, la biologia, la biofisica e molte altre dipendono dall'astronomia. Anche una previsione meteo regolare è quasi impossibile da fare. Non aver ricevuto dati tempestivi sulla posizione dei corpi celesti rispetto al sole.

Specchietti per strumenti
Specchietti per strumenti

È necessario un telescopio per osservare direttamente vari oggetti e fenomeni che potrebbero rivelarsi cruciali per la scienza e per l'umanità nel suo insieme. Strumenti di diverse dimensioni, con caratteristiche notevolmente differenti, vengono utilizzati sia per la normale osservazione del cielo notturno sia per penetrare i segreti di nebulose e galassie lontane.

Gli elettrodomestici più grandi

Attualmente, ci sono un numero enorme di diversi dispositivi tecnologici che ti consentono di esplorare il cielo stellato. La maggior parte di loro sono semplicemente di dimensioni incredibili e occupano un'area enorme. Ad esempio, il più grande telescopio dell'Unione Sovietica, il BTA, è stato a lungo considerato il più grande del mondo, poiché aveva un diametro dello specchio primario di ben sei metri!

Dispositivo sovietico BTA
Dispositivo sovietico BTA

Nel 2005 è stato costruito un esploratore di corpi celesti ancora più grande, uno strumento chiamato "Large Binocular Telescope". Si differenzia per il fatto che il suo specchio è solido, cioè è costituito da un pezzo di vetro.

Nello stesso anno, nella Repubblica del Sud Africa fu eretto il "Grande telescopio sudafricano", il cui specchio principale consisteva in novantuno enormi esagoni identici.

Dispositivo dispositivo

Il telescopio a specchio ottico ha una struttura abbastanza semplice. Qualsiasi studente può creare autonomamente un dispositivo simile con solo una o due lenti e un tubo di cartone cavo. Naturalmente, i veri dispositivi potenti non sono fatti di vetro e carta, ma secondo un principio simile.

Sezione tubolare
Sezione tubolare

Il dispositivo è un sistema chiuso, che si basa su un tubo cavo solido, con lenti di vario tipo e strutture inserite ad entrambe le estremità. Il piano posteriore del primo vetro è allineato con il piano anteriore del secondo, il che dà l'effetto di ingrandire un'immagine che è effettivamente lontana dall'osservatore.

Schemi di tubi
Schemi di tubi

Recensioni

Come scegliere un buon telescopio? È facile rispondere a questa domanda se sai esattamente come la utilizzerà l'acquirente. Se una persona è solo interessata a vedere il cielo stellato un po' più da vicino, allora qualsiasi modello di budget per principianti andrà bene. Se la persona che vuole acquistare il dispositivo è un astronomo, anche se è un dilettante, ma pur sempre un astronomo, allora dovresti pensare all'acquisto di un analogo più costoso.

Nel caso in cui la scienza e la ricerca siano care al futuro proprietario del telescopio, vale la pena riconoscere che è necessario un dispositivo professionale, che è molto costoso. Non ci sono suggerimenti specifici per la scelta di un telescopio, devi solo capire chiaramente perché lo stai scegliendo!

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