TELESKOP NEWTONA CZ. 3.pdf

„URANIA — PostĊpy Astronomii”

urania.pta.edu.pl/science.html

TELESKOP NEWTONA. CZ. III

Biegnąca od gwiazdy wiązka Ğwiatáa wpada do Ĩrenicy oka i,

po przejĞciu przez soczewkĊ w oku, skupia siĊ na siatkówce,

tworząc na niej obraz gwiazdy rejestrowany przez nasz zmysá

wzroku (rys. 1). Warunkiem rejestracji jest odpowiednio

wystarczająca jasnoĞü tego obrazu, a co za tym idzie odpowiednia

iloĞü energii Ğwietlnej wpadającej do oka. Budowa Ĩrenicy oka z

góry narzuca nam szerokoĞü wpadającej do niego wiązki Ğwiatáa.

JeĪeli jasnoĞü gwiazdy bĊdzie zbyt maáa, natĊĪenie Ğwiatáa w tej

wiązce bĊdzie za maáe, aby wytworzyü wystarczająco jasny obraz

tej gwiazdy na siatkówce. MoĪemy jednak to natĊĪenie w

przypadku kaĪdej gwiazdy zwiĊkszyü. W tym celu stosujemy do

obserwacji wizualnych ukáad optyczny zwany „ukáadem teleskopowym” (rys. 2). Skáada siĊ on z

obiektywu i sprzĊĪonego z nim na wspólnej osi optycznej okularu. Najprostszym okularem jest

pojedyncza krótkoogniskowa soczewka dodatnia. Gáównym zadaniem ukáadu teleskopowego jest

zwĊĪenie wiązki promieni równolegáych padających na obiektyw, do Ğrednicy równej lub mniejszej od

Ĩrenicy oka, bez zmiany iloĞci energii Ğwietlnej w tej wiązce.

IloĞüĞwiatáa padająca od danej gwiazdy na

obiektyw lub do Ĩrenicy nieuzbrojonego oka,

jest proporcjonalna do ich powierzchni lub

kwadratu ich Ğrednic. ħrenica ludzkiego oka

moĪe w skrajnie optymalnych warunkach

osiągnąü ĞrednicĊ 0.8 cm. MoĪemy wtedy

dojrzeü nieuzbrojonym okiem gwiazdy 6.2

wielkoĞci. Zysk w iloĞci odebranego Ğwiatáa

przy uĪyciu teleskopu moĪemy wyraziü w

nastĊpujący sposób:

Rys. 1

Rys. 2

1.56 .

(1)

Skok o jedną wielkoĞü gwiazdową odpowiada

2.5 - krotnej zmianie iloĞci odbieranego przez nas

Ğwiatáa. Wobec czego moĪemy napisaü:

2.512 ,

6.2

skąd:

6.7 5lg.

(2)

Wzór ten podaje teoretyczny wizualny zasiĊg teleskopu w zaleĪnoĞci od Ğrednicy jego obiektywu

(w cm). Jest on sáuszny dla idealnego instrumentu i idealnych warunków obserwacji. W praktyce

wizualny zasiĊg teleskopu jest zawsze nieco mniejszy. Dla uáatwienia orientacji sáXĪy tabela I.

Poradnik Konstruktora Teleskopu – Teleskop Newtona. Cz. III

„URANIA — PostĊpy Astronomii”

urania.pta.edu.pl/science.html

Tabela I

D (w mm)

100

150

200

250

300

350

500

10.2

10.6

11.2

11.7

12.6

13.2

13.7

14.0

14.4

15.2

Padające na obiektyw pod kątem w do osi optycznej dwie wiązki równolegáych promieni

Ğwietlnych od dwóch gwiazd, utworzą w páaszczyĨnie obrazowej obiektywu obrazy tych gwiazd,

leĪące na brzegu pola widzenia

ograniczonego diafragmą okularu (rys. 3). W

dalszym swym biegu wiązki te po przejĞciu

przez soczewkĊ okularu znów bĊGą wiązkami

promieni równolegáych. ĝrednica wiązek

EĊdzie wynosiáa d i bĊGą one przecinaáy oĞ

optyczną pod kątem g W miejscu tego

przeciĊcia umieszczamy ĨrenicĊ oka. W

rezultacie dwie gwiazdy leĪące na sferze

niebieskiej w odlegáRĞci kątowej 2 w oko

nasze przy uĪyciu teleskopu widzi pod kątem

Rys. 3

Efekt ten jest kątowym powiĊkszeniem teleskopu,

które wyraĪamy nastĊpującym wzorem:

(3)

Przy dostatecznie maáych kątach moĪna przyjąü:

(4)

6áuszne są teĪ dwa inne wzory:

obiektywu

(5)

okularu

= D

(6)

ĝrednica obiektywu D nazywana jest inaczej Ĩrenicą wejĞciową, a Ğrednica d wiązki wychodzącej

z okularu — Ĩrenicą wyjĞciową. Kątowe wizualne pole widzenia teleskopu 2 w jest tzw.

„obiektywnym polem widzenia”, natomiast kąt 2 g jest kątowym polem widzenia okularu i nazywa siĊ

„subiektywnym polem widzenia”.

Obiektywne i subiektywne pole widzenia ujmują nastĊpujące wzory:

(7)

t g

(8)

Wygodny w uĪyciu jest wzór przybliĪony:

2 =

(9)

Poradnik Konstruktora Teleskopu – Teleskop Newtona. Cz. III

„URANIA — PostĊpy Astronomii”

urania.pta.edu.pl/science.html

Jednosoczewkowy okular ze wzglĊdu na liczne wady nie jest stosowany. Najprostsze okulary

EĊGące w uĪyciu mają co najmniej dwie soczewki. Subiektywne pole widzenia jest dla kaĪdego typu

okularu znormalizowane i ma wartoĞü staáą.

WaĪnymi parametrami teleskopu są jego graniczne powiĊkszenia: minimalne i maksymalne.

PowiĊkszenie minimalne jest to takie powiĊkszenie, przy którym Ğrednica Ĩrenicy wyjĞciowej jest

równa Ğrednicy Ĩrenicy oka. Widaü od razu, Īe jest to uzaleĪnione od warunków obserwacji (w

przypadku gwiazd gáównie od jasnoĞci táa nieba) i od cech fizjologicznych samego obserwatora.

MoĪemy to ująü nastĊpującym wzorem:

(10)

min

zr.oka

Najbardziej optymalną górną granicą jest powiĊkszenie, przy którym Ĩrenica wyjĞciowa ma

ĞrednicĊ 0.7 mm. Rozmiary dyfrakcyjnego obrazu gwiazdy na siatkówce są wtedy na tyle duĪe, Īe

moĪemy dobrze rozróĪniü jego detale. PowiĊkszenie to jest nazywane „powiĊkszeniem rozdzielczym”.

(11)

max

0.7 mm

Ogniskowa okularu dającego powiĊkszenie rozdzielcze wynosi:

. 7mm.

(12)

Dalsze zwiĊkszanie powiĊkszenia nic nowego nie wnosi, a jedynie pogarsza warunki obserwacji.

Lucjan Newelski

Poradnik Konstruktora Teleskopu – Teleskop Newtona. Cz. III

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: