TELESKOP NEWTONA CZ. 1.pdf

(106 KB) Pobierz
Teleskop Newtona. Cz. I
„URANIA — PostĊpy Astronomii”
urania.pta.edu.pl/science.html
TELESKOP NEWTONA. CZ. I
Teleskop zwierciadlany jest uĪywany do
szeregu róĪnorodnych prac obserwacyjnych.
Dla miáRĞnika astronomii najbardziej
dostĊpne są obserwacje wizualne i
fotograficzne. Te pierwsze wymagają
umieszczenia oka w bliskim sąsiedztwie
ogniska, a przy fotografowaniu nieba kasetĊ
fotograficzną umieszczamy bezpoĞrednio w
ognisku. W obu wypadkach spowodowaáoby
to nadmierne przesáoniĊcie obiektywu. Dla
unikniĊcia tego, przed gáównym zwierciadáem
umieszczamy maáe páaskie lusterko ustawione
pod kątem
Rys. 1
45 do osi optycznej instrumentu. Lusterko to przechwytuje promienie odbite od gáównego
zwierciadáa i przez otwór w Ğciance tubusa wyprowadza je na zewnątrz niego. Usytuowanie ogniska
na zewnątrz tubusa pozwala na wygodne zamontowanie urządzenia okularowego lub kasety
fotograficznej, bez obawy przesáoniĊcia gáównego zwierciadáa. Zbiegające siĊ w páaszczyĨnie
obrazowej obiektywu wiązki promieni tworząĞwietlny stoĪek. PrzeciĊcie stoĪka pod kątem
o
45
o
tworzy elipsĊ i dlatego páaskie lusterko ma obrys eliptyczny (rys.1).
Na lustro (rys.2) padają dwie wiązki promieni Ğwietlnych od dwóch gwiazd pod kątem
w do osi
optycznej. Po odbiciu siĊ, tworzą one w páaszczyĨnie obrazowej ogniska
F (lub
F
¢
obrazy tych
z JeĪeli w páaszczyĨnie obrazowej umieĞcimy páytĊ fotograficzną, to
moĪemy otrzymaü fotografiĊ tych dwóch gwiazd, których wzajemna odlegáRĞü kątowa na niebie
wynosi 2 w Kąt 2 w jest fotograficznym polem widzenia teleskopu. Liniowa odlegáRĞü obrazów
gwiazd na páycie wynosi:
i z
(lub ¢
i 2 ).
=
2 ( t g
(1)
F od osi optycznej lustra gáównego, jest równa odlegáRĞci lusterka od
ogniska F WielkoĞü D musi byü tak dobrana, aby urządzenie okularowe lub fotograficzne moĪna
byáo dogodnie zamontowaü na tubusie. Páaskie lusterko musi obejmowaü peáen przekrój stoĪka
Ğwietlnego dla danego pola widzenia. DáugoĞü maáej i duĪej osi eliptycznej obrysu lusterka, okreĞlają z
wystarczająFą dokáadnoĞcią nastĊpujące zaleĪnoĞci (wedáug D. Maksutowa):
(
¢
b
=
D
D+ -D
lf
; 2
ab
(2)
Pole widzenia teleskopu jest zaleĪne miĊdzy innymi od Ğrednicy wlotu tubusa i jego odlegáRĞci od
lustra gáównego. Musimy tak dobraü te dwie wielkoĞci, aby tubus nie przesáaniaá lustra promieniom
Ğwietlnym padającym na nie pod kątem
w do osi optycznej. Speániona musi byü zaleĪnoĞü:
F-
D
c
‡
tg
w
(3)
2
ĝrednicĊ otworu okularowego i jego odlegáRĞü od gáównego zwierciadáa obliczymy przy pomocy
nastĊpujących wzorów:
Poradnik Konstruktora Teleskopu – Teleskop Newtona. Cz. I
1
gwiazd: 1
z
z
OdlegáRĞü D ogniska
=
1
104266003.005.png 104266003.006.png
„URANIA — PostĊpy Astronomii”
urania.pta.edu.pl/science.html
F =
bl eg l
) (
+
;
df
= -D
(4)
2
D
Jest koniecznym, aby urządzenie okularowe byáo oddalone co najmniej 15 cm od wlotu tubusa. W
przeciwnym razie obecnoĞü obserwatora
wywoáa przez nagrzewanie tubusa ruchy
powietrza w jego wnĊtrzu, co spowoduje
pulsacjĊ i rozmazywanie siĊ obrazów gwiazd.
8Īyteczne fotograficznie pole widzenia
duĪych teleskopów jest zwykle bardzo maáe,
rzĊdu kilkunastu minut kątowych. Amatorskie
instrumenty są niewielkie, co pozwala na
pewne zwiĊkszenie pola widzenia bez zbyt
raĪącego ujawnienia siĊ báĊdów
pozaosiowych. Kątowe fotograficzne pole
widzenia teleskopu amatorskiego powinno
umoĪliwiaü swobodne sfotografowanie
caáego KsiĊĪyca. WielkoĞü tego pola powinna wynosiü co najmniej okoáo 40 minut kątowych. Pole
widzenia w teleskopie Newtona ograniczone jest rozmiarami maáego lusterka. NajwiĊkszą
dopuszczalną dáugoĞü maáej osi obrysu lusterka podaje wzór:
Rys. 2
b
=
D
(5)
max
3.17
Dla przykáadu opracujemy konkretny przypadek konstrukcyjny:
Budujemy teleskop Newtona o Ğrednicy lustra gáównego
D
=
150
mm i ogniskowej
f
=
1400
mm. Rozporządzamy tubusem bakelitowym o wewnĊtrznej Ğrednicy 1
F=
170
mm i gruboĞci Ğcianki
g
=
5
mm. Fotograficzne pole widzenia teleskopu ma wynosiü 2
w
=
50'.
Obliczamy kolejno:
1. OdlegáRĞü ogniska
F
¢
od Ğcianki tubusa.
WielkoĞü ta wynika z konstrukcji i rozmiarów urządzenia okularowego lub fotograficznego.
Zamontowanie kasety fotograficznej wraz z jej regulacją wymaga zazwyczaj wiĊkszego wyniesienia
ogniska poza tubus, niĪ w przypadku wyciągu okularowego, co trzeba uwzglĊdniü, jeĪeli chcemy uĪ\ü
teleskopu do fotografii nieba.
W praktyce wielkoĞü e waha siĊ od kilku do kilkunastu cm. W tym przypadku przyjmujemy:
e
=
70
mm
2. OdlegáRĞü ogniska
F
¢
od osi gáównej:
D=++=++=
eg
F
1
70 5
170
160
mm
2
2
3. OdlegáRĞü osi otworu okularowego w tubusie od powierzchni lustra gáównego:
1400 160 1240
df
=-D= -=
mm
2
Poradnik Konstruktora Teleskopu – Teleskop Newtona. Cz. I
-+
104266003.007.png 104266003.008.png 104266003.001.png
 
„URANIA — PostĊpy Astronomii”
urania.pta.edu.pl/science.html
4. Maksymalną odlegáRĞü wlotu tubusa od powierzchni lustra gáównego:
tg
w
=
F-
1
D
c
skąd
=
F -
1
D
=
170 150
-
=
1389
mm
2
2 tg
w
2 0.0072
5. Liniowe rozmiary fotograficznego pola widzenia w páaszczyĨnie obrazowej lustra gáównego:
2(tg
=
w
) 2(0.0072 1400) 20.16
=
=
mm
»
20
mm
6. DáugoĞü maáej i duĪej osi eliptycznego obrysu lusterka páaskiego:
=
D +
lf
(
- D
) 150 160 20(1400 160)
=
+
-
=
34.85
mm
»
35
mm
1400
ab
= =
2 35 1.41 49.35
=
mm
7. MinimalnąĞrednicĊ otworu okularowego w tubusie:
F=
( )(
bl eg l
-
+
)
+=
(35 20)(70 5)
-
+
+=
20 27
mm
2
D
160
Uwaga: NaleĪy pamiĊtaü o tym, Īe zewnĊtrzna Ğrednica oprawki maáego lusterka nie moĪe
przekroczyü wielkoĞci okreĞlonej wzorem (5).
Lucjan Newelski
Poradnik Konstruktora Teleskopu – Teleskop Newtona. Cz. I
3
D
104266003.002.png 104266003.003.png 104266003.004.png

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin