Astronoomia instrumendid optilised teleskoobid Mario Mars Tallinna Thetorn
Astronoomia instrumendid (optilised teleskoobid) Mario Mars Tallinna Tähetorn mars@staff. ttu. ee
Teleskoopideks nimetatakse kaugete objektide vaatlemiseks määratud optilisi instrumente. Teleskoobi peamiseks optiliseks osaks on objektiiv, mis on suunatud objekti poole ja annab sellest teataval pinnal – fokaaltasandil, ümberpööratud kujutise.
Teleskoop Optilise kujutise uurimist võib läbi viia mitmel viisil: Okulaariga – visuaalsne teleskoop, Jäädvustada fotoplaadile – fotograafiline teleskoop ehk astrograaf Salvestada elektrooniliselt - kaamera
Esimene teleskoop 1608 – Hans Lippershey, patent 1609 – Galileo Galilei Kuu kraatrite uurimine l Päikeseplekkide avastamine l Veenuse faaside jälgimine l Jupiteri kuude avastamine l 1610 – Sidereus Nuncius (The Starry Messenger) l
Galilei joonis Kuust
Sidereus Nuncius On the 7 th day of January…. . 1610, …. when I was viewing the constellations of the heavens through a telescope, the planet Jupiter presented itself to my view, and…. I noticed a circumstance which I had never been able to notice before…. . namely, that three little stars…. were near the planet; and although I believed them to belong to the…. fixed stars, yet they made me somewhat wonder, because they seemed to be arranged exactly in a straight line. .
Veenuse faasid
Galilei teleskoop Esimene pikksilm: Teine pikksilm: D~4 cm, F~50 cm, 3 x D~4, 5 cm, F~125 cm, 34 x
Teleskoobiga teostasid enne Galileid astronoomilisi vaatlusi inglane Harriot ja sakslane Simon Mayer, kuid nende vaatlused erilist tähelepanu pole leidnud. Galilei pikksilma teooria esitas Johann Kepler ja tegi ettepaneku asendada okulaari nõguslääts kaksikkumeraga.
Galilei ja Kepleri teleskoop
Teleskoobi arendus 17 saj teisel poolel püüti parandada kujutise kvaliteeti ja suurendada suurendust sellega, et pikendati teleskoopide pikkust (selleks et vähendada aberatsioone). Läätsobjektiivide suurendamisele paneb piiri läätse kaalu ja jäikuse suhe. Nad kinnituvad vaid servast ja hakkavad läbi painduma.
Helveliuse 45 m refraktor (D=20 cm) 1673
Suurimad läätsteleskoobid D objektiiv [cm] F fookuskaugus [m] Asukoht Aasta 102 91, 4 83 80 76 76 76 19, 8 18, 3 16, 2 12, 0 14, 1 15, 8 Yerkesi obs USA Licki obs USA Mendoni obs Pr. Potsdami obs Saksa Alkgheny obs USA Pulkovo Venemaa Pariisi ülikool Pr. 1897 1888 1896 1899 1914 1885(-) 1886
Peegelteleskoop 1616 aastal koostas itaallane Zuccia lihtsaima peegelteleskoobi skeemi. Objektiiv oli nõguspeegel ja okulaar kumer lääts. 1663 – Gregori pakkus välja kahe nõgusa peegliga teleskoobi 1672 – prantslane Cassegrain võttis kasutusele paraboloidi ja hüperboloidi. 1674 – Hook ehitas Gregori skeemile vastava teleskoobi. 1672 – võttis kasutusele peegelteleskoobi, mille peegel oli valmistatud peegelpronksist (67%Cu, 33%Sn).
Peegelteleskoop Optilise skeemi järgi jagunevad refraktorid: Newtoni süsteem - Kõige lihtsam on peegeldada valgus torust välja ristsuunas. Cassegrain'i süsteem - kõige lühema teleskoobi saab, kui peegeldada valgust tagasi peegli suunas, mille taha pannakse okulaar. Kuna see süsteem on vähemalt kaks korda lühem (kumera sekundaarpeegli korral isegi kuni 4 korda lühem!), on eelised silmnähtavad.
39 x, 1671
Peegelteleskoop Reflektorid hakkasid kiiresti levima tänu oma lihtsusele. Peeglite läbimõõtu suurendati pronkspeeglite ajastu lõpuks küündis sisendava 182 cm. Puuduseks on kiire pronksi tuhmumine, sfääriline aberatsioon, monteeringute mittetäiuslikkus ja peegli deformatsioonid.
Lord Rossi 182 cm, 1845
Mitmekomponendilised objektiivid 1733 aastal soovitas Hall kroon- ja flintklaasist kaheläätselist objektiivi. Seda võimaldas eelkõige asjaolu, et suudeti teha suurema murdumisnäitajaga flintklaasi sorte. 1742 tõestas Euler, et erinevast materjalist läätsede kombineerimisega on võimalik kaotada kromaatilist aberatsiooni. 1758 valmistas Dolland esimese kroon- ja flintklaasist koosneva akromaatilise objektiivi.
Peegel-lääts teleskoobid 1929. aastal ehitas Bernhard Schmidt valgusjõulise teleskoobi. Mis on vaba koomast, astigmatismist ja on samaaegselt suure vaateväljaga.
Meniskteleskoop Maksutovi süsteem 1941.
Peegel-lääts teleskoop Schmidt – valmistati ajaliselt varem suuremad kui Maksutovi teleskoobid kvaliteetsed taevakaardid suure valgusjõuga Maksutov – meniskteleskoop on lühem sfäärikujulist meniskit on lihtne valmistada menisk peab täpselt paiknema peegli suhtes peegel on Schmidti teleskoobist väiksem suure diameetriga meniskeid on raske teha
Peegelteleskoopide teine põlvkond Enamus nendest põhineb Cassegraini optilisele skeemile või selle modifikatsioonidele. Kudee (coudé - painutatud) fookus. Kasutatakse kõigi nende süsteemide jaoks, kus fookuses asuv aparatuur peab jääma teleskoobi pööramisel paigale.
Aberratsioonid Aberatsioon on optilise süsteemi mittetäiuslikkusest tingitud kujutise moonutus. a) Sfääriline aberratsioon. b) Kromaatiline aberratsioon. c) Kooma d) Astigmatism
Sfääriline aberratsioon
Kromaatiline aberratsioon
Kooma
Kõrvaldamine
Aberratsioonid Selleks, et optika oleks vastavuses teoreetilistele parameetritele, peab teleskoobi optika valmistamise täpsus olema: Üksikpeegel 1/8 lainepikkust Kaks peeglit 1/16 lainepikkust Üksik lääts 1/4 lainepikkust Kaheläätseline 1/8 lainepikkust Liimitud kaheläätseline 1/4 lainepikkust Kontrollpeegel 1/20 -1/50 lainepikkust
- Slides: 34