Определение астрономического телескопа
Астрономические телескопы или астрономические бинокли — это оптические приборы, используемые для наблюдения за небесными объектами, такими как звезды, планеты, спутники и т. д. Несмотря на огромные размеры небесных объектов и расстояние до них, при невооруженном глазе они кажутся маленькими. Астрономические телескопы увеличивают изображение небесных объектов, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом.
Типы астрономических телескопов
Существует несколько типов астрономических телескопов, включая рефракционные и рефлекторные телескопы. Рефракционный телескоп, также известный как телескоп Кеплера, состоит из двух выпуклых линз, расположенных на обоих концах трубы. Выпуклые линзы, расположенные дальше от глаза наблюдателя, называются объективными линзами, а выпуклые линзы, расположенные ближе к глазу, называются окулярными линзами. Для получения изображения объекта поверхность объективной линзы должна быть достаточно большой. Изготовление линз большого диаметра затруднительно, поэтому размеры рефракционных телескопов невелики. Гигантские телескопы обычно являются рефлекторными. В рефлекторных телескопах в качестве объективных зеркал используются вогнутые зеркала.
В данной статье рассматривается астрономический рефракционный телескоп, или телескоп Кеплера.
Как работают астрономические телескопы
Астрономический телескоп с рефракционным детектором состоит из двух выпуклых линз. Выпуклая линза, расположенная на большем расстоянии от глаза наблюдателя, называется объективной линзой, а выпуклая линза, расположенная ближе к глазу наблюдателя, называется окулярной линзой или линзой глаза. Расположение объекта очень удалено, поэтому угол, образуемый между объектом и объективной линзой, минимален.
Таким образом, объективная линза приближает изображение к окуляру, увеличивая угол обзора. Окулярная линза, в свою очередь, увеличивает угол обзора, благодаря чему размер изображения, формирующегося на сетчатке, становится больше.
Расстояние между объектами и объективом очень велико и считается бесконечным. Как объясняется в статье о выпуклой линзе, если расстояние до объекта очень велико или бесконечно, изображение находится прямо в фокусе объектива. Изображение действительное, перевернутое и меньшего размера. Поскольку изображение находится в фокусе объектива, расстояние между изображением и объективом (di ob ) равно фокусному расстоянию объектива (F ob ).
Изображение, создаваемое объективом, является действительным, поэтому окуляр рассматривает его как объект. Если глаза минимально аккомодированы (глаз сфокусирован в дальней точке), то изображение, формируемое окуляром, будет бесконечным. Как объяснялось в разделе о выпуклых линзах,
так что изображение, формируемое окулярной линзой, бесконечно, а действительное изображение, создаваемое объективной линзой и рассматриваемое окулярной линзой как объект,
Помимо нахождения в фокусе объектива, он также должен находиться в фокусе окуляра. Таким образом, можно заключить, что фокусы как объектива, так и первого фокуса окуляра совпадают, как показано на рисунке. Когда фокусное расстояние окуляра (fok) равно расстоянию от действительного изображения до окулярной линзы (do).ok), конечное изображение, формируемое хрусталиком глаза, является виртуальным, перевернутым, увеличенным и
конечное значение. Бесконечное расстояние до изображения не означает, что размер изображения бесконечен.
На основании приведенного выше рисунка и пояснения можно сделать вывод, что
Расстояние между объективом и окуляром астрономического телескопа = длина астрономического телескопа = фокусное расстояние объектива (f ob ) + фокусное расстояние окуляра (f ok ).
Если глаз обладает максимальной аккомодацией, то изображение, формируемое хрусталиком, находится в ближней точке нормального глаза или примерно в 25 см перед хрусталиком.
где расстояние до изображения меньше фокусного расстояния окуляра (f o ). Расстояние до изображения, формируемого окуляром, меньше фокусного расстояния окуляра (f ok ), поэтому изображение является мнимым и перевернутым. Полное объяснение можно найти в разделе уравнений астрономического телескопа.
Общее увеличение астрономических телескопов
Чем больше размер изображения объекта, наблюдаемого через астрономический телескоп, при наблюдении глазами с минимальной или максимальной аккомодацией? Какую линзу следует использовать в качестве объектива и окуляра: выпуклую линзу с большим фокусным расстоянием или выпуклую линзу с малым фокусным расстоянием? На эти вопросы можно ответить после изучения уравнения астрономического телескопа.
