Vše o refraktorových dalekohledech

Jakou asociaci má většina lidí se slovem „dalekohled“? S největší pravděpodobností si představují čočkový refraktor – dlouhý tubus a čočku. Proto se dnes u tohoto typu optické technologie zastavíme podrobněji.

Nejprve trocha teorie. Účelem dalekohledu je maximalizovat a jasně vizualizovat objekt pozorování. Všechna zařízení jsou dále rozdělena na reflektory a refraktory. Nejjednodušší technikou je refraktor. Jejich princip činnosti je založen na lomu světla v okamžiku, kdy paprsky procházejí čočkou.

Mezi nejjednodušší modely patří dvojice čoček. Jedna z nich funguje jako čočka, která má na starosti lámání dráhy paprsků a jejich následnou fixaci v jediném bodě. Ten druhý není nic jiného než obyčejný okulár, který umožňuje prohlížení výsledného obrazu.

Čočka teleskopického zařízení tedy poskytuje značně omezenou vizualizaci předmětu v dálce. Odtud se obraz dostává do okuláru, který funguje jako lupa. U některých modelů není okulár umístěn podél osy tubusu, ale je namontován kolmo. V tomto případě jde obraz z čočky do okuláru přes refrakční čočku.

Musíte pochopit rozdíl mezi refraktorem a reflektorovým dalekohledem. Hlavní součástí reflektoru je konkávní zrcadlo. Spojuje všechny paprsky do jediného paprsku a poté jej pomocí systému dalších zrcadel a hranolů přesměruje do okuláru. Řada modelů zde nabízí i kolmý okulár osazený refrakční čočkou.

Takové modely nevyžadují další konfiguraci. Vše, co se od uživatele vyžaduje, je zaostření. Zároveň je omezená optická apertura, což ztěžuje pozorování slabě svítících nebeských těles. Nejlepší je pozorovat Měsíc, párové hvězdy a planety přes refraktor za jasné noci.

Přínosům refraktorů je připisována řada faktorů.

• Schopnost přenést lví podíl nasbíraných světelných paprsků do okuláru. To je výhodné ve srovnání se zrcadlovými reflektory.

• Při stejném průměru čočky je obraz v refraktorech čistší a jasnější než v reflektorech. To je způsobeno vyšší propustností světla.

• Refraktory neobsahují sekundární zrcadlo, skrývá část užitného prostoru čočky... Navíc dráha světelných paprsků směřuje přímo do okuláru. Vícenásobně se neodráží od zrcadel, tudíž se nezhoršuje jasnost a kontrast obrazu.

• Všechny díly jsou pevně na svém místě, takže čočky není třeba nastavovat. Pouzdro je pevně uzavřeno - to vytváří účinnou ochranu proti prachu. Reflektory jsou o takovou výhodu ochuzeny.

Zároveň mají refraktory své nevýhody.

Předně se jedná o tzv. chromatismus – chromatickou aberaci, tedy zkreslení. Efekt se projevuje ve vzhledu barevné záře kolem dotyčného předmětu. Čím jasněji bude nebeské tělo zářit, tím vyšší bude toto záření. Navíc chromatismus roste přímo úměrně s průměrem objektivu a ten se také zvyšuje s klesající ohniskovou vzdáleností.

Tento jev vedl k tomu, že u levných refraktorových modelů není k dispozici velké zvětšení. První astronomové se pokoušeli bojovat s chromatickou aberací vytvořením dalekohledů s ohniskovou vzdáleností několik metrů.

Refraktory se vyznačují omezenou aperturou. Proto je vhodné zakoupit model, jehož průměr začíná od 120 mm nebo více. Počínaje tímto prahem však náklady na optiku prudce rostou. A pokud je clona malá, objekty z hlubokého vesmíru budou vypadat nudně. Proto je rozsah refraktorů omezen na jasné objekty, jako je Měsíc.

První model teleskopického refraktoru vytvořil již v roce 1609 slavný vědec Galileo. Slavný astronom se dozvěděl o vytvoření dalekohledu Holanďany, dokázal vypočítat tajemství jeho zařízení a na jeho základě vynalezl první model dalekohledu, který lidé začali používat k seznamování s nebeskými tělesy. Clona tohoto zařízení byla 4 cm, faktor zvětšení byl 3 a ohnisková vzdálenost byla asi 50 cm.

Samozřejmě, že tento model nelze nazvat dokonalým. Svými technickými parametry výrazně zaostává za moderní optikou. Ale navzdory tomu byl Galileo v prvních dvou letech pozorování oblohy schopen najít skvrny na Slunci, hory na Měsíci a také 4 satelity Jupitera. Viděl také pár "přídavků" planety Saturn. Je pravda, že vědec nebyl schopen zjistit povahu tak úžasného jevu - později se ukázalo, že jde o prstence obklopující planetu.

Po 4 století byly refraktorové dalekohledy opakovaně zdokonalovány a modernizovány. Moderní zařízení se velmi liší od prvních modelů. Pojďme se seznámit s nejznámějšími verzemi.

Konstrukce dalekohledu Galileo byla založena na použití dvou čoček. Difuzor fungoval jako okulár, sběrný jako objektiv. Tato struktura umožnila získat převrácený vzpřímený obraz. Bylo to však silně zkreslené. Dnes není takový model žádaný, i když se dá najít v divadelních dalekohledech.

V roce 1611 Johannes Kepler mírně vylepšil Galileův vynález. K tomu změnil difuzní čočku v okuláru za sběrnou - tím se zvětšilo zorné pole, ale obraz se přenášel obráceně. Mezi výhody Keplerova refraktoru patří přítomnost meziobrazu, jeho rovina umožňovala umístit do přístroje měřící stupnici.

V jádru jsou všechny moderní modely dalekohledů postaveny na tubusovém typu Kepler. Mezi jejich nevýhody patří pouze vliv chromatické aberace, kterou se již řadu let snaží vyrovnat zmenšením relativní apertury dýmky.

Situace se změnila v roce 1758, kdy v Anglii vznikly refraktory-achromáty.... Jako základ bylo vzato schéma Galileo, ale čočky byly nahrazeny - konstrukce achromatické optiky počítá se speciální párovou čočkou s různými parametry lomu. To umožnilo do značné míry eliminovat chromatickou aberaci.

Nejmodernějšími přístroji jsou apochromatické dalekohledy.... Jsou mnohem dražší než achromáty, takže je až do 20. století nikdo nepoužíval. Poskytují vysoce kvalitní snímky, tohoto efektu je dosaženo použitím speciálních drahých materiálů. Vylepšené techniky minimalizovaly achromatismus. Tenkou hranu spatří jen cvičené oko člověka, který často pozoruje prostor – a to jen za nepříznivých pozorovacích podmínek.

Pojďme se podrobněji zabývat charakteristikami nejoblíbenějších modelů refraktorových dalekohledů.

Tento dalekohled bude skvělým dárkem pro lidi, kteří dělají své první kroky v astronomii.... Poskytuje neinvertovaný obraz a připojuje se k snadno použitelné azimutální montáži. Model je vhodný pro průzkum planet sluneční soustavy, studium měsíčních kráterů a seznamování se s pozemskou krajinou. Umožňuje vidět hluboký vesmír, ale obraz je méně detailní.

Další model pro děti nebo začínající astronomy, optimální pro první seznámení s nebeskými tělesy. Dalekohled se snadno sestavuje, obsahuje veškeré základní příslušenství pro ovládání refraktoru a ovládání se mohou naučit i děti. Výkonná optika umožňuje pozorovat planety, Měsíc a pozemní objekty.

Čočky jsou osvětlené, skleněné. Díky tomu je obraz i při výrazném zvětšení kontrastní a jasný. Ke studiu vesmírných objektů se používá optický hledáček v pětinásobné aproximaci. Tento refraktor obrací obraz vzhůru nohama. Sada proto navíc obsahuje diagonální elektrické zrcátko, které umožňuje korigovat zkreslení obrazu.

Azimutální držák se snadno ovládá a umožňuje co nejrychlejší nasměrování refraktoru na předmět studia. Optické zařízení je upevněno na kovovém stativu s nastavitelnými nohami, takže pozorovatel libovolné výšky si může teleskop nastavit sám. Kromě stativu je připevněn blok pro příslušenství, do kterého se vejde kompas, mapa hvězdné oblohy, ale i další okuláry a další věci potřebné pro práci.

Snadno použitelný dalekohled, který lze používat jako běžný dalekohled. Umožňuje dobře vidět Měsíc a pozemní objekty. Výhodou modelu je velké množství dýh a dalších doplňků, není tedy potřeba je dokupovat.

Velmi oblíbený je model PolarStar II 700 / 80AZ.

Rekordmanem v rozměrech mezi všemi refraktorovými dalekohledy je model sestavený v Paříži v roce 1900 pro světovou výstavu... Průměr jeho objektivu byl 1,25 m a délka samotného tubusu přesahovala 60 m. Vzhledem k velké váze a kolosálním rozměrům byl však optický přístroj upevněn vodorovně a staticky - to neumožňovalo pozorování, proto po 9. let byl výrobek rozebrán.

Největší moderní dalekohled je model umístěný na Yerkesově observatoři v Chicagu. Velikost čočky objektivu odpovídá 1,1 m, tato technika umožňuje studovat i objekty sluneční soustavy, které jsou velmi vzdálené od Země. Refraktor byl vyroben v roce 1897, zároveň byla otevřena Yerkesova observatoř.

Velké žárovzdorné dalekohledy jsou také umístěny v: Potsdam Astrophysical Institute, Lick, Pulkovo, Greenwich Observatories, stejně jako v Nice, Archenhold a Allegheny. Známý je dalekohled Jamese Clarka Maxwella, který se nachází ve státě Havaj v USA v nadmořské výšce 4200 m.