velikol.ru
1


Творческая работа по астрономии.

  • Выполнил: Чечкин А.В.


Цель работы:

  • Сделать телескоп свободный от аберраций. В данном случае — свободный от сферической и хроматической аберраций.



Технические характеристики телескопа-рефрактора и их расчёт.



Технические характеристики телескопа-рефрактора и их расчёт.



Технические характеристики телескопа-рефрактора и их расчёт.



Технические характеристики телескопа-рефрактора и их расчёт.

  • Как известно оптическая схема трубы состоит не только из объектива, но и из окуляра, который имеет своё фокусное расстояние f. Угловой размер изображения в телескопе больше углового размера объекта на небе. Отношение этих углов называется увеличением телескопа. Оно равно: N= α1/α2 ≈FОбъектива/fокуляра.

  • Таким образом, отношение FОбъектива/fокуляра даёт увеличение трубы, но это отнюдь не означает, что можно получать сколь угодно большие увеличения за счёт применения окуляров с малыми фокусными расстояниями. Свойства однолинзового объектива позволяют применять увеличение в лучшем случае в 100 раз, а, как правило, в зависимости от состояния земной атмосферы, приходится применять увеличения около 50 — 80 раз. В соответствии с этим следует подобрать двояковыпуклые линзы для окуляров. Так, при F=1 м и F=2 м в качестве окуляров рекомендуются двояковыпуклые линзы с фокусными расстояниями f, равными 50 мм, 25 мм и 20 мм, которые дают увеличения от 20 до 100 раз. Можно применять окуляры от микроскопа, если они дают допустимое увеличение.

  • Окуляр использовать необязательно. Можно поставить в фокусе приёмник света, например фотопластинку. И в этом случае, чем больше фокусное расстояние объектива, тем крупнее будет изображение.



Схема телескопа и его сборка.



Испытания телескопа.

  • Итак, наш телескоп готов, клей просох, внутренние поверхности трубы и оправ зачернены тушью, и можно приступить к первым испытаниям. Совместив фокальные плоскости объектива и окуляра, и оперев трубу для устойчивости о подоконник, раму окна или другой предмет, попытаемся "навести на резкость" перемещением фокусировочной трубки с окуляром.

  • Даже при наилучшей фокусировке изображение будет подернуто "дымкой". Это происходит потому, что только центральная часть очкового стекла строит неискаженное изображение.

  • В моей творческой работе я использовал два объектива и два окуляра. Объектив №1 был сделан по схеме, приведённой на слайде №4, а объектив №2 была одна вогнуто-выпуклая линза. D1=0,75 дптр D2=1,25 дптр.

  • Окуляр №1, как и №2 была двояковыпуклая линза. D1=16 дптр D2=25 дптр.

  • Фото №1 было получено с помощью комбинации линз 1.1, фото №2 ― 1.2, фото №3 ― 2.1, фото №4 ― 2.2.

  • Увеличение на данных фотографиях составляли соответственно Г1=21,(3) Г2=33,(3) Г3=12,8 Г4=20

  • Теперь проведём тесты на наличие у телескопа хроматической и сферической аберрации.



Фотографии.



Сферическая аберрация.

  • Сферическая аберрация, как уже было сказано ранее состоит в том, что параллельные лучи прошедшие через линзу не собираются точно в фокусе. В этом легко убедиться посмотрев на снимки слева. Изображение даваемое телескопом несколько размыто. Причём чем ближе к краям линзы, тем размывание заметнее.

  • Верхняя фотография сделана с увеличением 21,3, а нижняя — 33,3.

  • Сравнив эти фотографии мы увидим, что сферическая аберрация зависит от применяемого увеличения. Чем оно больше, тем аберрация сильнее.



Увеличение.



Освещённость.



Хроматическая аберрация.



Парадокс.

  • В данном случае взглянув на снимки мы обнаружим, что снимок слева отличается более высоким качеством, хотя в начале я говорил, что двухлинзовый объектив даёт изображения более качественные, чем однолинзовые. Таким образом получается расхождение с теорией.

  • Противоречие возникает из за того, что в объективе №2 линзы прилегают друг к другу только по краям, а в центре между ними остаётся воздушная прослойка. Именно из за этого с объективом № 2 получаются более окрашенные изображения.





Вывод.

  • Проделав данную работу я узнал о том какие бывают телескопы, каковы их технические характеристики.

  • Сделав свой собственный телескоп и протестировав его я могу дать несколько советов людям, которые также собираются сделать свой телескоп.

  • Совет первый: не стоит брать для объектива слишком большие линзы. Очень яркого и чёткого изображения Вы всё равно не получите. Вам придётся применять диафрагмы, чтобы избавится от хроматизма.

  • Совет второй: не стоит применять слишком большие увеличения, так как Вы опять получите слишком окрашенное изображение.

  • И совет третий: если у вас нет возможности подобрать для объектива подходящие линзы, сделайте однолинзовый объектив. Так как применяя две неподходящие линзы Вы вряд ли получите лучшее изображение, которое вам даст объектив из одной, но качественной линзы.



Телескоп.



Содержание.

  • Цель работы.

  • Технические характеристики телескопа-рефрактора и их расчёт.

  • Схема телескопа и его сборка.

  • Фотографии.

  • Сферическая аберрация.

  • Увеличение.

  • Освещённость.

  • Хроматическая аберрация.

  • Парадокс.

  • Таблица сравнений.

  • Вывод.

  • Телескоп.

  • Список литературы.



Список литературы.

  • М. М. Дагаев — наблюдения звёздного неба (1978 г).

  • Энциклопедия для детей Аванта+ Астрономия том 8 (2002 г).