Newtonovský odrážející dalekohled (také známý jako Newtonův reflektor) je nejstarší variantou odrážejícího dalekohledu vyvinutou Sirem Isaacem Newtonem v roce 1668. Tento design využívá primární konkávní zrcadlo a sekundární ploché úhlopříčné zrcadlo. Newtonovský dalekohled je populární díky svému jednoduchému, ale efektivnímu designu chválenému tvůrci amatérských dalekohledů. V dnešní době se tyto dalekohledy nacházejí v několika konstrukčních variantách a někdy obsahují další optické prvky, které zlepšují kvalitu obrazu nebo mechanicky zlepšují jeho polohu.
Jak funguje newtonovský dalekohled?
Sir Isaac Newton zpočátku sám vytvořil zrcadla smícháním mědi a cínu na zadní straně. Toto zrcadlo odráželo obrovské množství světla a bylo srovnatelně levnější než stříbro použité během této doby. Dalekohled byl navržen tak, aby zachytil světlo z horní části trubice, která směřovala k obloze.
Spodní konec teleskopické konstrukce má parabolické nebo sférické primární zrcadlo používané k zachycení světla vyzařovaného nebeskými tělesy. Světlo (obraz) zachycené primárním zrcadlem je poté přesměrováno / odraženo směrem k plochému sekundárnímu zrcadlu. Toto sekundární zrcadlo pak dále odráží obraz směrem k okuláru. Okulár je obecně umístěn přibližně 90 stupňů od sekundárního zrcadla v tubusu. Zvětšení a zaostření se odehrává v okuláru.
Zdroj obrázku: Uživatel: Solipsist (Andrew Dunn), Newtonův dalekohled, CC BY-SA 2.0
Zdroj obrázku: Krishnavedala, Newtonovský dalekohled, CC BY-SA 4.0
Výhody Newtonova dalekohledu
- Tato konkrétní konstrukce dalekohledu zajišťuje tvorbu obrazu bez chromatické aberace, na rozdíl od jiných refrakčních dalekohledů.
- Newtonovské dalekohledy jsou obecně levnější než jiné dalekohledy s podobnou konfigurací pro jakýkoli daný průměr objektivu (nebo aperturu).
- Výroba těchto dalekohledů je jednoduchá. Zahrnují pouze jeden povrch, který vyžaduje broušení a leštění do složitého tvaru. Rané návrhy odrazných dalekohledů, jako Gregorians a Cassegrain, používaly dva povrchy, které bylo třeba určit. Objektivy achromatických zrcadlových dalekohledů měly čtyři povrchy, které vyžadovaly figurování.
- Tento teleskopický design představoval širší zorné pole, protože v něm lze snadno dosáhnout krátké ohniskové vzdálenosti.
- Konstrukce umístila okulár na horní konec dalekohledu. Toto umístění okuláru spolu s krátkými ohniskovými poměry vytváří kompaktní montážní systém, zvyšuje přenosnost a snižuje náklady.
Zdroj obrázku: Szőcs TamásTamasflex, Newton01, CC BY-SA 3.0
Nevýhody Newtonova dalekohledu
- Newtonův dalekohled, stejně jako jakýkoli jiný reflektor, je vystaven kómatu. Kóma je označována jako aberace mimo osu, kvůli které mají obrazy tendenci se rozzářit dovnitř ve směru optické osy. (Obrazy hvězd na okraji zorného pole mají tvar „jako kometa“). Na ose je tolik pozorovatelných záblesků. Tento záblesk se lineárně zvyšuje s úhlem pole a je nepřímo úměrný druhé mocnině poměru ohniskových vzdáleností zrcadla (poměr mezi ohniskovou vzdáleností zrcadla a průměrem zrcadla).
- Tangenciální kóma třetího řádu je dána vzorcem 3θ / 16F², θ znamená úhel mimo osu k vytvořenému obrazu (v radiánech) a F znamená ohniskový poměr. Newtonovský dalekohled s ohniskovým poměrem, nižším nebo rovným f / 6, má velmi významné koma pro vizuální nebo fotografické použití. Kombinace primárních zrcadel s nízkým ohniskovým poměrem s čočkami, které korigují koma, může zvýšit ostrost obrazu přes pole.
- Newtonovy dalekohledy mají sekundární zrcadlo, které způsobuje centrální překážku v cestě světla. Spolu s touto překážkou vytváří nosná struktura (nazývaná pavouk) sekundárního zrcadla difrakční hroty. Tento jev snižuje kontrast obrazu. K vizuální redukci těchto efektů se používá dvou nebo třínohý zakřivený pavouk. Tento zakřivený pavouk pomáhá snižovat intenzitu difrakčního postranního laloku na přibližně čtyřikrát méně a zlepšuje kontrast obrazu. Tyto kruhové/zakřivené pavouky jsou však náchylnější k vibracím způsobeným větrem.
- Kolimace bývá problémem u přenosných newtonovských reflektorů. Přeprava a manipulace s dalekohledy může vést k narušení seřízení primárního a sekundárního zrcátka dalekohledu. To vytváří další práci při přerovnávání nebo kolimaci celého sestaveného dalekohledu při každém pohybu. Určité teleskopické konstrukce, jako jsou refraktory a catadioptrics (konkrétně Maksutov cassegrains) vyřešily kolimaci.
- Tato teleskopická konstrukce umísťuje ohniskovou rovinu do asymetrického bodu umístěného v nejvyšší části sestavy optického tubusu. Díky tomu okulár přistane v horší pozorovací poloze, zejména na montážích rovníkových dalekohledů. Ve skutečnosti větší dalekohledy potřebují žebříky nebo jiné vyšší podpůrné konstrukce pro přístup k okuláru. Specifické konstrukce začlenily mechanismus pro otáčení držáku okuláru nebo celé sestavy tubusu za účelem získání lepší polohy pro pozorování. Vyvážení těchto těžkých přístrojů namontovaných v ohniskové rovině je pro výzkumné účely velmi zásadní.
Variace newtonovského dalekohledu:
Jones-Bird reflektor
Odrazový dalekohled Jones-Bird (občas označovaný jako Bird-Jones) je a katadioptrické (zrcadlová čočka) varianta obvyklého newtonovského designu. Namísto parabolického zrcadla v newtonovském designu má design Jones-Bird sférické primární zrcadlo. Sférické aberace jsou fixovány pomocí korekční čočky pod aperturou, která je namontována buď před sekundárním zrcadlem, nebo uvnitř trubice. Hlavní výhodou této konstrukce je, že snižuje velikost a náklady na dalekohled. Délka tubusu dalekohledu je podstatně kratší.
Schmidt-Newtonovy dalekohledy
Schmidtovo-newtonovské dalekohledy připevňují před dalekohled korekční desku. Deska zajišťuje uzavřený systém trubek, tj. Vzduch uvnitř trubice zůstává nezměněn a pomáhá udržovat teplotu uvnitř nezměněnou. Tato deska také opravuje chyby nebo aberace způsobené primárním zrcadlem dalekohledu. V tomto provedení je sekundární zrcadlo umístěno za deskou takovým způsobem, aby podpora pavouka nezasahovala do formování obrazu.
Chcete-li vědět o dalekohledech, navštivte https://techiescience.com/reflecting-telescope/ & https://techiescience.com/dobsonian-telescope/
Také čtení:
- Dobsonovský dalekohled
- Galilejský dalekohled
- Katadioptrický dalekohled
- Odrazný dalekohled
- Cassegrain dalekohled
Ahoj, jsem Sanchari Chakraborty. Vystudoval jsem elektroniku.
Vždy rád zkoumám nové vynálezy v oblasti elektroniky.
Jsem horlivý student, v současné době investuji do oblasti aplikované optiky a fotoniky. Jsem také aktivním členem SPIE (Mezinárodní společnost pro optiku a fotoniku) a OSI (Optical Society of India). Moje články jsou zaměřeny na přiblížení kvalitních vědeckých výzkumných témat jednoduchým, ale informativním způsobem. Věda se vyvíjí od nepaměti. Takže se snažím nahlédnout do evoluce a představit ji čtenářům.
Pojďme se připojit
Ahoj kolego čtenáři,
Jsme malý tým v Techiescience, tvrdě pracujeme mezi velkými hráči. Pokud se vám líbí, co vidíte, sdílejte náš obsah na sociálních sítích. Vaše podpora znamená velký rozdíl. Děkuji!