Телескопи

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки України

Європейський університет

Кафедра фізики

Реферат на тему:

“Телескопи”

Виконав:

Студентка 011 групи

Бізнес-коледжу

Гриджук Аліна Сергіївна

Перевірив

Старший викладач

Фізики та астрономії

Музиченко В.І.

Київ - 2017

Вступ

Астрономи досліджують зірки, планети і їх супутники, комети і метеоритні тіла, туманності, зоряні системи і речовину, що заповнює простір між зірками і планетами, в якому б стані вона не знаходилась. За розташуванням зір і сузір'їв первісні землероби визначали настання пір року. Кочові племена орієнтувалися за Сонцем і зорями. Необхідність у літочисленні привела до створення календаря. Є докази, що ще доісторичні люди знали про основні явища, пов'язані зі сходом і заходом Сонця, Місяця і деяких зір. Періодична повторюваність затемнень Сонця і Місяця була відома вже дуже давно.В більшості випадків астрономічні спостереження потребують ретельних вимірювань кутів, моментів часу, світлових потоків та інших даних. Наступна обробка результатів спостережень нерідко потребує кропітких розрахунків і, в кінцевому рахунку, дозволяє отримати ті чи інші дані про природу досліджуваних тіл і створених ними систем. Оптичні зображення спочатку були намальовані від руки. Наприкінці XIX століття і більшої частини ХХ століття, дослідження здійснювалися на основі зображень, які здобували за допомогою фотографій, зроблених на фотографічному устаткуванні. Сучасні зображення отримують з використанням цифрових детекторів, зокрема детектори на основі приладів із зарядовим зв'язком (ПЗЗ). Хоча видиме світло охоплює діапазон приблизно від 4000 ? до 7000 ? (400-700 нанометрів), обладнання, що застосовується у цьому діапазоні, можна застосувати і для дослідження близьких до нього ультрафіолетового та інфрачервоного діапазонів.

***

Корінний переворот в методах астрономічних спостережень стався в 1609 р., коли італійський вчений Г. Галілей застосував для огляду неба зорову трубу і зробив перші телескопічні спостереження. Тому, початок телескопічної астрономії зазвичай пов'язують з ім'ям Галілео Галілея, який за допомогою виготовленої ним самим зорової труби (зорова труба була винайдена незадовго перед цим у Голландії) зробив видатні відкриття і дав їм правильне наукове пояснення. У вдосконаленні конструкцій телескопів-рефракторів, що мають лінзові об'єктиви, великі заслуги належать І. Кеплеру.

Перші телескопи були ще вкрай недосконалі, давали нечітке зображення, забарвлене райдужним ореолом. Позбутися від недоліків намагалися, збільшуючи довжину телескопів. Так з'явилися величезні інструменти, на зразок того, який в 1664 р. був побудований у Франції А. Уззу. Цей телескоп мав довжину 98 м і в цьому відношенні залишився чемпіоном і донині. Однак найбільш ефективними і зручними виявилися ахроматичні телескопи-рефрактор, які почали виготовлятися в середині 18 століття Д. Доллонд в Англії. У 1668 Г.І. Ньютон побудував телескоп-рефлектор, який був вільний від багатьох оптичних недоліків, властивих рефракторам. Пізніше вдосконаленням цієї системи телескопів займалися М.В. Ломоносов і В. Гершель. Останній домігся особливо великих успіхів у спорудженні рефлекторів. Поступово збільшуючи діаметри виготовляються дзеркал, В. Гершель у 1789 р. відшліфував для свого телескопа саме велике дзеркало (діаметром 122 см). У той час це був найбільший в світі рефлектор.

У XX ст. набули поширення дзеркально-лінзові телескопи, конструкції яких були розроблені німецьким оптиком Б. Шмідтом (1931) і радянським оптиком Д.Д. Максутова (1941).

Термін «телескоп» також вживається для позначення астрономічних приладів для спостережень електромагнітних хвиль невидимих для людського ока (інфрачервоні, ультрафіолетові, рентгенівські, гамма- і радіотелескопи), а також для реєстрації відмінного від електромагнітного випромінювання (нейтринні та гравітаційні телескопи). Телескоп являє собою трубу (суцільну, каркасну або фермову), встановлену на монтуванні. Оптична система телескопа складається з декількох оптичних елементів (лінз, дзеркал або лінз і дзеркал). являє собою трубу (суцільну, каркасну або фермову), встановлену на монтуванні. Оптична система телескопа складається з декількох оптичних елементів (лінз, дзеркал або лінз і дзеркал).

Оптичний телескоп

Радіотелескомп астрофізичний прилад для прийому власного електромагнітного випромінювання космічних об'єктів у діапазоні несучих частот від десятків МГц до десятків ГГц і дослідження його характеристик: координат джерел, просторової структури, інтенсивності випромінювання, спектру і поляризації. Радіотелескомп астрофізичний прилад для прийому власного електромагнітного випромінювання космічних об'єктів у діапазоні несучих частот від десятків МГц до десятків ГГц і дослідження його характеристик: координат джерел, просторової структури, інтенсивності випромінювання, спектру і поляризації.

Радіотелескоп

Запуск першого штучного супутника Землі, який обертався навколо неї подібно до її природного супутника Місяця, було здійснено 4 жовтня 1957 року. Супутник був виготовлений з алюмінію та інших речовин, важив 84 кг і мав форму кулі діаметром лише 58 см. Чотири довгі антени, розміщені на ньому, передавали радіосигнали на Землю. Так розпочалася космічна ера. Запуск першого штучного супутника Землі, який обертався навколо неї подібно до її природного супутника Місяця, було здійснено 4 жовтня 1957 року. Супутник був виготовлений з алюмінію та інших речовин, важив 84 кг і мав форму кулі діаметром лише 58 см. Чотири довгі антени, розміщені на ньому, передавали радіосигнали на Землю. Так розпочалася космічна ера. Нині кількість супутників, відправлених різними країнами у космічний простір, дуже велика. Вони здійснюють радіозв'язок та телевізійні передачі, випробовують апаратуру для майбутніх космічних польотів. Існують супутники, за якими, як за Сонцем і зорями, орієнтуються кораблі у морі та літаки в небі. Супутники-розвідники визначають місце розташування корисних копалин, допомагають складати прогнози погоди, виявляти радіаційні забруднення на нашій планеті тощо. Нині кількість супутників, відправлених різними країнами у космічний простір, дуже велика. Вони здійснюють радіозв'язок та телевізійні передачі, випробовують апаратуру для майбутніх космічних польотів. Існують супутники, за якими, як за Сонцем і зорями, орієнтуються кораблі у морі та літаки в небі. Супутники-розвідники визначають місце розташування корисних копалин, допомагають складати прогнози погоди, виявляти радіаційні забруднення на нашій планеті тощо.

Телескоп має три основні призначення:

Збирати слабке випромінювання від небесних світил на приймальний пристрій (око, фотографічну пластинку, спектрограф та ін.), що дозволяє побачити тьмяні об'єкти;

Будувати у фокальній площині зображення об'єкта або певної ділянки неба, що дозволяє зафіксувати його;

Розрізняти об'єкти, розташовані на близькій кутовій відстані один від одного, що зливаються під час спостережень неозброєним оком.

Основною оптичною складовою телескопа є об'єктив, який збирає світло й будує зображення об'єкта або ділянки неба. Об'єктив з'єднується з приймальним пристроєм трубою (тубусом). Механічна конструкція, що несе трубу й забезпечує її наведення на небо, називається монтуванням. Якщо приймачем світла є око (під час візуальних спостережень), то обов'язково потрібен окуляр, в який розглядається зображення, побудоване об'єктивом. Для фотографічних, фотоелектричних, спектральних спостережень окуляр не потрібен. Фотографічну пластинку, вхідну діафрагму електрофотометру, щілину спектрографа та ін. встановлюються безпосередно поблизу фокальної площини телескопа.

Телескоп із лінзовим об'єктивом називається рефрактором, тобто заломлюючим телескопом. Оскільки світлові промені з різною довжиною хвиль заломлюються неоднаково (це явище має назву дисперсія світла), то одиночна лінза дає забарвлене зображення. Це явище називається хроматичною аберацією. Хроматичну аберацію значною мірою усунено в об'єктивах, складених із двох лінз, виготовлених зі скла з різними коефіцієнтами заломлення (ахроматичний об'єктив або ахромат).

Астрономи досліджують зірки, планети і їх супутники, комети і метеоритні тіла, туманності, зоряні системи і речовину, що заповнює простір між зірками і планетами, в якому б стані вона не знаходилась. За розташуванням зір і сузір'їв первісні землероби визначали настання пір року. Кочові племена орієнтувалися за Сонцем і зорями. Необхідність у літочисленні привела до створення календаря. Є докази, що ще доісторичні люди знали про основні явища, пов'язані зі сходом і заходом Сонця, Місяця і деяких зір. Періодична повторюваність затемнень Сонця і Місяця була відома вже дуже давно.В більшості випадків астрономічні спостереження потребують ретельних вимірювань кутів, моментів часу, світлових потоків та інших даних. Наступна обробка результатів спостережень нерідко потребує кропітких розрахунків і, в кінцевому рахунку, дозволяє отримати ті чи інші дані про природу досліджуваних тіл і створених ними систем. Оптичні зображення спочатку були намальовані від руки. Наприкінці XIX століття і більшої частини ХХ століття, дослідження здійснювалися на основі зображень, які здобували за допомогою фотографій, зроблених на фотографічному устаткуванні. Сучасні зображення отримують з використанням цифрових детекторів, зокрема детектори на основі приладів із зарядовим зв'язком (ПЗЗ). Хоча видиме світло охоплює діапазон приблизно від 4000 ? до 7000 ? (400-700 нанометрів), обладнання, що застосовується у цьому діапазоні, можна застосувати і для дослідження близьких до нього ультрафіолетового та інфрачервоного діапазонів.

Основні характеристики оптичних телескопів

Основними характеристиками будь-якого оптичного телескопа є діаметр об'єктиву (апертура ) і фокусна відстань об'єктива.

Апертура визначається діаметром лінзи (в рефракторе) або головного дзеркала (у рефлекторі) і обчислюється в дюймах або міліметрах. Іншими словами апертура буде дорівнює діаметру світлового пучка, який телескоп здатний прийняти. Від діаметра об'єктива залежить роздільна здатність телескопа, тобто мінімального значення кутового відстані між об'єктами, помітними в телескоп.

Фокусна відстань об'єктива телескопа - це відстань, на якому дзеркало або лінза об'єктива будує зображення нескінченно віддаленого об'єкта. Від фокусної відстані залежить світлосила телескопа (відношення фокусної відстані до діаметру об'єктиву), а також оптичне збільшення (відношення фокусної відстані об'єктиву і окуляра).

Телескоп має три основних призначення: збирати випромінювання від небесних світил на приймальний пристрій (око, фотопластинка, спектрограф тощо); будувати у своїй фокальній площині зображення об'єкта чи певної ділянки неба; збільшувати кут зору, під яким спостерігаються небесні тіла, тобто розділяти об'єкти, розташовані на близькій кутовій відстані й тому нероздільні неозброєним оком.

Радіотелескоп складається з антенної системи і радіоприймального пристрою -- радіометра. Конструкції антен відрізняються великою різноманітністю, що обумовлена дуже широким діапазоном довжин хвиль, які використовуються в радіоастрономії (від 0,1 мм до 1 000 м). Для спрямування антен в область неба, яка досліджується, їх встановлюють звичайно на азимутальних монтуваннях, що забезпечують повороти по азимутута висоті (повноповоротні антени). Існують також антени, що допускають лише обмежені повороти, і навіть повністю нерухомі. Напрям прийому в антенах останнього типу (звичайно дуже великого розміру) досягається шляхом переміщення опромінювача, що сприймає відображене від антени радіовипромінювання.

Для спостереження на коротких хвилях поширені дзеркальні параболічні антени, встановлені на поворотних пристроях, що служать для наведення радіотелескопів на джерело радіовипромінювання; за принципом дії такі радіотелескопи аналогічні оптичним телескопам-рефракторам. Часто використовуються комбінації ряду дзеркальних антен, що сполучені кабельними лініями в єдину систему -- «ґрати». Для спостереження на довгих хвилях використовуються ґрати з великого числа елементарних випромінювачів -- діполів.

Радіотелескоп повинен володіти високою чутливістю, що забезпечує надійну реєстрацію можливо більш слабкої густини потоку радіовипромінювання, гарною роздільною здатністю, що дозволяє спостерігати менші просторові деталі досліджуваних об'єктів.

Висновок

телескоп астрономія оптичний лінзовий радіотелескоп

Корінний переворот в методах астрономічних спостережень стався в 1609 р., коли італійський вчений Г. Галілей застосував для огляду неба зорову трубу і зробив перші телескопічні спостереження. Запуск першого штучного супутника Землі, який обертався навколо неї подібно до її природного супутника Місяця, було здійснено 4 жовтня 1957 року. Основною оптичною складовою телескопа є об'єктив, який збирає світло й будує зображення об'єкта або ділянки неба. Телескоп має три основних призначення: збирати випромінювання від небесних світил на приймальний пристрій (око, фотопластинка, спектрограф тощо); будувати у своїй фокальній площині зображення об'єкта чи певної ділянки неба; збільшувати кут зору, під яким спостерігаються небесні тіла, тобто розділяти об'єкти, розташовані на близькій кутовій відстані й тому нероздільні неозброєним оком. Сучасні зображення отримують з використанням цифрових детекторів, зокрема детектори на основі приладів із зарядовим зв'язком (ПЗЗ). Хоча видиме світло охоплює діапазон приблизно від 4000 ? до 7000 ? (400-700 нанометрів), обладнання, що застосовується у цьому діапазоні, можна застосувати і для дослідження близьких до нього ультрафіолетового та інфрачервоного діапазонів.

Література

1. Телескоп (астрономич.) -- статья из Большой советской энциклопедии.

2. Пахомов И. И., Рожков О. В. Оптико-электронные квантовые приборы. -- 1-е изд. -- М.: Радио и связь, 1982. -- С.

3. Ландсберг Г. С. Оптика. -- 6-е изд. -- М.: Физматлит, 2003.

4. В. А. Гуриков. История создания телескопа. Историко-астрономические исследования, XV / Отв. ред. Л. Е. Майстров -- М., Наука, 1980.

5. С. И. Вавилов. Галилей в истории оптики // УФН. -- 1964. -- Т. 64. -- № 8. --

6. Панов В. А. Справочник конструктора оптико-механических приборов. -- 1-е изд. -- Л.: Машиностроение, 1991. --

7. Турыгин И. А. Прикладная оптика. -- 1-е изд. -- М.: Машиностроение, 1966.

8. Цесевич В.П. Что и как наблюдать на небе. -- 6-е изд. -- М.: Наука,

Додатки

Будова телескопа-рефрактора

Принцип дії

Размещено на Allbest.ru