Teleskop

1
Teleskop
Astronomsko društvo Vega

• predstavitev za Univerzo za tretje življenjsko
  obdobje
• Gregor Vertacnik
• Vodice, oktober 2006

2
Kazalo

• uvod
• refraktor
• reflektor
• katadioptricni teleskop
• opticne napake
• zgodovinski mejniki
• okular
• nastavitve
• pomembna dejstva
• viri in literatura

3
Uvod

• teleskop je opticni pripomocek za zbiranje
  svetlobe (in ostalega elektromagnetna valovanja)
  in navidezno povecanje objektov
• beseda teleskop izhaja iz grških besed tele
  (dalec) in skopein (opazovati, gledati)
• locimo med teleskopi z objektivom iz lec,
  zrcalom kot objektivom in kombinacijo obeh

notranjost reflektorja
4
Refraktor

• teleskop, ki za objektiv uporablja dve do štiri
  lece
• locimo akromaticni in apokromaticni tip
• akromaticni objektiv je sestavljen iz izbocene
  lece iz kronskega stekla (nizek lomni kolicnik)
  in vbocene lece iz flintskega stekla (visok lomni
  kolicnik)
• gorišcna razdalja je odvisna od obeh lec

1/f 1/f1 1/f2

• slabost akromaticnega objektiva je barvna napaka
  (gorišcna razdalja ni enaka za vse valovne
  dolžine)
• objektiv brez vidne barvne napake se imenuje
  apokromaticni
• osnovni fokus je dosežen v treh tockah s pomocjo
  uporabe posebnih stekel ali tekocin z nenavadnimi
  opticnimi lastnostni
• prednosti refraktorjev
• ostra in kakovostna slika
• slabosti refraktorjev
• visoka cena apokromatskih objektivov
• barvna napaka akromatskih objektivov
• premer objektiva je navzgor omejen na 1 meter

5
shema refraktorja
prikaz barvne napake
odvisnost barvne napake od valovne dolžine pri
apokromatu
6
Reflektor

• teleskop, ki za objektiv uporablja vboceno zrcalo
• osnovni tipi
• Gregory (obe zrcali sta vboceni)
• Newton (parabolicno ali sfericno primarno zrcalo,
  ravno sekundarno zrcalo)
• Cassegrain (parabolicno primarno, hiperbolicno
  sekundarno zrcalo)
• Ritchey-Chretien (obe zrcali hiperbolicni,
  namenjen profesionalni rabi)
• Dall-Kirkham (elipticno primarno zrcalo in
  izboceno sfericno sekundarno zrcalo)
• Schiefspiegler (nagnjeno primarno zrcalo)
• prednosti reflektorjev
• nizka cena
• ni barvne napake
• obmocje delovanje zajema vecji razpon valovnih
  dolžin
• enostavna izdelava
• slabosti reflektorjev
• opticne napake proti robu vidnega polja (koma,
  ukrivljenost polja)

7
shema Nasmyth izvedbe Cassegrainovega tipa
shema Newtonovega tipa
shema Cassegrainovega tipa
8
Katadioptricni teleskop

• objektiv je kombinacija reflektorja in
  refraktorja
• osnovna tipa
• Schmidt-Cassegrain (Schmidtova korekcijska leca
  za odpravo sfericne aberacije)
• Maksutov-Cassegrain (mocno ukrivljena korekcijska
  leca s sfericnima površinama, sekundarno zrcalo
  je kar aluminiziran del korekcijske lece)
• prednosti
• ni izrazite barvne napake in kome
• cenejši kot apokromaticni teleskop
• slabosti
• dražji od mocno razširjenega Newtonovega tipa
  teleskopa

9
shema tipa Schmidt-Cassegrain
shema tipa Maksutov-Cassegrain
10
Zgodovinski mejniki

• prvi teleskop, verjetno Lippershey (1608)
• uporaba teleskopa v astronomske namene, Galilei
  (1609)
• prvi uporabni zrcalni teleskop, Newton (okoli
  1670)
• lecni teleskop brez barvne napake, Taylor (po
  letu 1890)?
• najvecji lecni teleskop na svetu (102 cm
  premera), observatorij Yerkes (1897)
• teleskop tipa Ritchey-Chretien (po letu 1910)
• teleskop tipa Schmidt-Cassegrain (prva polovica
  20. st.)
• Haleov teleskop (508 cm premera) na gori Palomar
  (1948)
• Hubblov vesoljski teleskop (240 cm premera)
  (1990)
• Švedski soncni teleskop na otoku La Palma (premer
  1 m) (z adaptivno optiko leta 2005)
• Zelo velik teleskop (VLT), štirje 8-metrski
  teleskopi na gori Paranal v Cilu (2006)

11
Okular

• veclecni element, ki dejansko navidezno poveca
  sliko
• nekateri najpogostejši tipi
• Huygens (dve polkonveksni leci, izrazite opticne
  napake)
• Kellner (trilecni, dokaj razširjen pri cenejših
  telekskopih)
• ortoskopski (štirilecni, odlicna ostrina, a
  majhno vidno polje)
• Erfle (petlecni, 60 veliko vidno polje, udoben
  za opazovanje, a razmeroma izrazite opticne
  napake)
• Plössl (vsaj štirilecni, veliko vidno polje,
  najbolj razširjen tip)
• Nagler (vec kot 80 široko zorno polje)

12
shema razlicnih tipov okularjev (slika je vzeta s
strani http//www.jb.man.ac.uk/public/viewtels.ht
ml)
13
Nastavitve

• altazimutna
• možno premikanje po vodoravni in navpicni osi
• enostavna in poceni
• nemška ekvatorialna
• možno sledenje nebesnim objektom po eni osi
• vecja teža zaradi protiuteži
• vilicasta ekvatorialna
• možno sledenje nebesnim objektom po eni osi
• neprimerna za daljše cevi
• možni dve legi cevi pri opazovanju vsakega
  objekta (udobnost!)
• Dobsonova
• posebna izvedba altazimutne nastavitve
• najcenejša, obicajno iz lesa

14
nemška vilicasta nastavitev (slika je vzeta s
strani www.singularsci.com)
Dobsonova nastavitev (slika je vzeta s strani
http//library.thinkquest.org/21008/data/sky/teles
cope_mounts.html)
Vilicasta ekvatorialna nastavitev (slika je vzeta
s strani http//members.aol.com/_ht_a/billferris/a
lign4.html)
15
Opticne napake

• sfericna aberacija
• gorišce ni enako za robne in centralni snop
  žarkov
• problem predvsem pri kratkogorišcnih refraktorjih
• koma
• žarki, ki niso vzporedni z opticno osjo
  objektiva, nimajo skupnega gorišca (zvezde
  izgledajo kot kometi)
• neodpravljiva Napaka parabolicnih zrcal
• kromaticna aberacija (barvna napaka)
• gorišcna razdalja je odvisna od valovne dolžine
  vpadne svetlobe
• barvni haloji okoli svetlejših objektov
• astigmatizem
• gorišcna razdalja je odvisna od ravnine, objektiv
  ima obliko colna (neostra slika v eni smeri,
  ostra v pravokotni smeri)
• popacenje polja
• slika izgleda vbocena, izbocena, sodcasta,

pot žarkov pri sfericni aberaciji
vidna posledica astigmatizma
16
Pomembna dejstva

• svetlobna moc je odvisna od premera objektiva
• mejna magnituda zvezd, ki jih še lahko vidimo, je
  odvisna predvsem od premera objektiva in
  svetlosti nebesnega ozadja
• Povecava je odvisna od gorišcne razdalje
  objektiva (F) in okularja (f)

povecava F / f

• Najvecja koristna povecava je odvisna od premera
  objektiva (uklon!) in atmosferskih pogojev
  (vidnost in vidljivost!)

17
Viri in literatura

• http//www.europa.com/telscope/atsabstr.txt
• http//en.wikipedia.org/wiki/Telescope
• http//www2.arnes.si/gljsentvid10/teleskopi.html
• http//www.jb.man.ac.uk/public/viewtels.html

18
Andromedina galaksija

• najsvetlejša galaksija severnega neba
• spiralna galaksija podobna Rimski cesti
• oddaljenost 2,9 milijona svetlobnih let
• dve spremljevalni galaksiji

19
Planetarna meglica M57

• ostanek odmrle zvezde, po velikosti podobne Soncu
• prvi opazil francoski astronom Darquier leta 1779
• v sredini zelo vroca zvezdica (površinska
  temperatura 100000 C)
• oddaljena 1400 svetlobnih let
• navidezna velikosti podobna Jupitrovi, svetlost
  8,8 m

20
Kroglasta kopica M13

• najsvetlejša kroglasta kopica severnega neba
• Odkril jo je Halley leta 1714
• milijon zvezd
• oddaljenost vec kot 20000 svetlobnih let
• starost 10 milijard let