Для чего используют рефрактор
Рефрактор
Рефрактором (или линзовым телескопом) называют оптический телескоп, который использует для фокусировки света одну или несколько линз. Таким образом, главным принципом работы данного оптического прибора становится явление преломления.
В отличие от зеркал, использующихся в рефлекторах, в рефракторах линзы изначально зафиксированы в своем положении производителем, поэтому они не нуждаются в дополнительной юстировке. Кроме того, в конструкцию данных телескопов не входит центральное экранирование, которое в рефлекторах влечет за собой уменьшение контрастности изображение (из-за уменьшения количества поступающего света). Наконец, закрытая труба рефрактора (в отличие от трубы рефлектора) защищает линзы от пыли и влаги.
Телескоп Галилея. В конструкцию рефрактора Галилея входит одна собирающая и одна рассеивающая линза, которая выступает в качестве окуляра. В результате телескоп дает неперевернутое изображение. Это самый простой тип рефрактора, изображение в котором страдает из-за хроматической аберрации. Примером подобного рефрактора является театральный бинокль. 
Рефрактор Кеплера. В конструкцию данного телескопа входят две собирающие линзы, в результате чего данная оптическая система дает перевернутое изображение. Достоинством данного рефрактора стало более широкое поле зрения, однако изображение по-прежнему страдает из-за сильной хроматической аберрации. 
Ахроматический рефрактор. Новая оптическая схема с ахроматическим объективом позволила значительно снизить хроматическую аберрацию. Ахроматический телескоп включает в себя собирающую и рассеивающую линзы, которые изготавливаются из стекол с разными коэффициентами преломления. Сейчас данная схема используется в большинстве любительских рефракторов. Наиболее известными схема ахроматических рефракторов являются телескопы Литтрова, Кларка, Фраунгофера. 
Апохроматический рефрактор. Данный телескоп включает в себя уже три линзы с тщательно подобранными показателями преломления. Апохроматическую оптическую систему предложил в 18 веке французский математик А. К. Клеро, который первый рассчитал параметры и радиусы кривизны линз ахроматического объектива телескопа без хроматической аберрации. Для того чтобы исправить хроматическую аберрацию у объектива стали использовать флюоритовую оптику. В 90х годах 20ого века линзы начинают изготавливать из специальных сортов стекла со сверхнизкой дисперсией, характеристики которого весьма близки к флюориту. Данная оптическая схема гарантирует почти полное избавление от хроматической аберрации, большую светосилу, и как результат, прекрасное качество изображение.
Автор статьи:
Галетич Юлия
Дата публикации: 17.12.2010
Перепечатка без активной ссылки запрещена
Вы можете приложить к своему отзыву картинки.
Естествознание.ру
Рефлекторы и рефракторы
Телескоп Галилея 1609 г. относился к виду оптики, называемой телескопами-рефракторами. Работа этих приборов основана на явлении рефракции (преломления света). Примерно через 60 лет после Галилея, в конце 1668 г., английский физик и астроном Исаак Ньютон создал оптический телескоп, использующий в качестве фокусирующего элемента зеркало. Его назвали телескопом-рефлектором (рефлексия — отражение света).
Телескоп-рефрактор состоит из двух линз, которые преломляют световые лучи: большой на входе (объектива) и маленькой для глаза (окуляра). Объектив создает значительно уменьшенное изображение удаленного объекта наблюдения.
Телескоп-рефлектор оснащается зеркалом, расположенным на «дне» трубы. Рефлектор значительно отличается от рефрактора тем, что не имеет цельной трубы.
В чем разница конструкций?
Изготовление рефракторов (1) затруднено тем, что качественно обработать линзу, особенно большую, очень трудно. Производство вогнутых зеркал, лежащих в основе конструкции рефлекторов (2), намного проще, чем линз для рефракторов. У рефлекторов, как правило, выше четкость изображения, меньше искажений.
Как работает рефрактор?
В телескопе-рефракторе объектив (3) создает значительно уменьшенное изображение (4) удаленного объекта наблюдения (5). Затем это изображение рассматривается в окуляр (6), как через лупу. В некоторых модификациях окуляр расположен не на оси трубы, а перпендикулярно ей (7), тогда изображение от объектива передается в окуляр через преломляющую линзу (8).
Как работает рефлектор?
В телескопе-рефлекторе вогнутое зеркало (9) собирает световые лучи (10) в концентрированный пучок. Затем этот пучок с помощью вспомогательных линз и зеркал (11) направляется в окуляр (12). Как и в случае с рефракторами, некоторые рефлекторы имеют конструкцию с перпендикулярным окуляром (13) и дополнительной преломляющей линзой (14).
Парижский гигант
Рекордный по размерам телескоп-рефрактор был построен ко Всемирной выставке в Париже 1900 г. Диаметр объектива составлял 1,25 м, длина трубы превышала 60 м! Правда, вследствие огромных габаритов и массы телескоп установили неподвижно и горизонтально. Это было неудобно для использования, и в 1909 г. телескоп разобрали.
Рекордсмен-рефлектор
Телескопы-рефлекторы во много раз больше рефракторов. Под большим куполом обсерватории Роке-де-лос-Мучачос (Канарские острова) помещен рефлектор с самым крупным зеркалом в мире — Большой Канарский телескоп. Он построен в 2007 г. Его зеркало имеет диаметр 10,4 м — в 10 раз больше, чем линза крупнейшего рефрактора!
Рекордсмен-рефрактор
Самый большой в мире на настоящий момент телескоп-рефрактор расположен в Йеркской обсерватории Чикагского университета (США), линза его объектива имеет диаметр 1,02 м. Это позволяет рассмотреть даже самые отдаленные объекты Солнечной системы. Йеркская обсерватория была основана в 1897 г., телескоп в ней установлен тогда же.
Какой телескоп-рефрактор лучше: обзор магазина «Четыре глаза»
Выбрать хороший рефрактор не так уж и сложно, как это может показаться на первый взгляд. Неверно задаваться вопросом «какой рефрактор лучше?», важно выяснить – чем различаются рефракторы между собой и какие из них для каких целей подходят.
Оптическая схема «рефрактор» (линзовый телескоп) – самая первая и одна из самых распространенных оптических схем телескопов. Первый рефрактор был сконструирован еще в XVII веке и пользуется большой популярностью у начинающих и продвинутых астрономов по сей день.
Конструкция такого телескопа довольно проста: свет собирается при помощи двух линз. Первая (объектив) – выпуклая – собирает свет и фокусирует его на определенном расстоянии внутри трубы; вторая (окуляр) – вогнутая – превращает сходящийся пучок световых лучей обратно в параллельный. В окуляре мы видим прямое неперевернутое изображение, однако зачастую оно омрачено хроматическими аберрациям (ложной окраской по контуру объектов и деталей). С хроматизмом можно бороться при помощи дополнительных линз – в оптическую схему добавляются собирающие и рассеивающие линзы из разных сортов стекла. Телескопы таких конструкций называются «ахроматическими» и «апохроматическими рефракторами» и передают более качественное неискаженное изображение. Эти более дорогостоящие модели популярны среди продвинутых астрономов и астрофотографов.
Линзовые телескопы-рефракторы, как и телескопы других схем, имеют свои преимущества и недостатки. Для того чтобы понять, какая схема телескопа подходит именно вам, необходимо принять во внимание множество факторов. Например, вам нужно определиться с местом и объектами наблюдений, бюджетом, желаемыми размерами и возможностями прибора и т. д. Ниже приведены основные плюсы и минусы телескопов-рефракторов.
Достоинства телескопов-рефракторов:
Недостатки телескопов-рефракторов:
Обзор телескопов-рефракторов
Рефракторы начального уровня
Хороший рефрактор начального уровня является, пожалуй, идеальным инструментом для тех, кто только начинает знакомство с космосом и астрономией. Для изучения ближайших к нам небесных объектов, Луны и планет Солнечной системы, линзовые телескопы подходят как нельзя лучше. Как было рассмотрено выше, вам не нужно беспокоиться о настройке оптики и специальном уходе за прибором. Рефракторы с апертурой от 50 до 100 мм будут довольно легкими и мобильными, их без труда можно взять с собой на природу или разместить на балконе в городской квартире.
Надежность, простота в использовании и небольшие габариты телескопа-рефрактора начального уровня позволяют пользоваться им не только взрослым, но и детям и подросткам.
Настольные телескопы-рефракторы
Еще один важный вопрос, на который необходимо ответить перед покупкой, – насколько вам важны габариты и конструкция монтировки телескопа. Если вы выбираете компактный и мобильный телескоп, обратите внимание на настольные модели.
Это небольшие рефракторы для начальных астрономических и наземных наблюдений. Такие телескопы устанавливаются на очень простые монтировки, с управлением которыми справится даже ребенок. Разобрать и собрать настольный телескоп-рефрактор не составит никакого труда: просто установите трубу с монтировкой на настольную треногу и приступайте к наблюдениям.
Чаще всего настольные телескопы комплектуются альтазимутальными монтировками, реже – экваториальными. Речь о типах монтировок пойдет ниже.
Телескопы-рефракторы на альтазимутальных монтировках
Главное преимущество альтазимутальной (азимутальной) монтировки – простота в использовании. Такая монтировка не требует выравнивания или специальной настройки. Принцип действия монтировки похож на работу фотоштатива: с ее помощью вы можете двигать оптическую трубу телескопа по двум осям – по высоте (по вертикали) и по азимуту (по горизонтали). Управление осуществляется при помощи одной или двух ручек в зависимости от модели. Азимутальные монтировки бывают разных типов: для компактных рефракторов и рефлекторов, для крупных 200–500-миллиметровых рефлекторов (монтировки Добсона), для большеапертурных катадиоптриков (вилочные монтировки). Кроме того, монтировки могут иметь ручное или компьютерное управление.
Альтазимутальные монтировки лучше всего подходят для визуальных наблюдений объектов ближнего космоса и наземных объектов, а также для фотографирования ярких астрономических объектов на коротких выдержках.
Труба небольшого телескопа-рефрактора в сочетании с азимутальной монтировкой – отличный инструмент для знакомства с устройством телескопа и первых прогулок по космосу и наземных наблюдений в дневное время. Никаких длительных приготовлений и сложной сборки – просто выберите подходящий для наблюдений день, возьмите свой телескоп и наслаждайтесь исследованиями макромира.
Телескопы-рефракторы на экваториальных монтировках
Тем, у кого уже есть опыт общения с телескопами, можно порекомендовать рефрактор на экваториальной монтировке. Экваториальная монтировка имеет более сложную конструкцию и отличается более точным ведением космического объекта. У такой монтировки есть специальные шкалы и две оси вращения – прямое восхождение (RA) и склонение (DEC).
Перед началом каждого наблюдения нужно настроить монтировку:
Управление трубой телескопа происходит при помощи ручек тонких движений, обеспечивающих плавное и точное ведение объекта. Часто экваториальную монтировку дополняют электроприводами, которые самостоятельно поворачивают трубу, компенсируя суточное вращение звездного неба.
Экваториальные монтировки различаются размерами. Для небольших рефракторов подходят компактные монтировки EQ1 и EQ2, а для крупных приборов с большими объективами – уже более мощные EQ3 и EQ5.
Телескопы-рефракторы для астрофотографии
Астрофотография действительно может стать увлекательным и необычным хобби на всю жизнь! Если вы планируете попробовать свои силы на этом поприще, обратите внимание на три составляющие: оптическую схему телескопа, монтировку и, конечно же, камеру для съемки.
Пожалуй, самое главное условия получения красивых снимков – качественная монтировка. Рекомендуется использовать жесткие экваториальные монтировки, оснащенные электроприводами осей, – они способны обеспечить очень точное ведение объекта, необходимое при съемке на длинных выдержках.
Для съемки Луны и планет хорошо подойдут ахроматические рефракторы. Если же вы планируете снимать объекты дальнего космоса (туманности, звездные скопления, галактики), вам потребуются дорогостоящие рефракторы-апохроматы, способные свести аберрации к минимуму.
Для фотосъемки можно использовать зеркальную фотокамеру или специальную камеру для телескопов. Специальные камеры для телескопов, как правило, комплектуются особым программным обеспечением для работы с астрофотографиями.
Обратите внимание, что для подключения зеркальной камеры к телескопу вам могут потребоваться дополнительные аксессуары: Т-кольцо, Т-переходник, удлинитель и др. в зависимости от модели камеры и телескопа.
Подводя итоги
Небольшие хорошие телескопы-рефракторы можно смело рекомендовать начинающим астрономам всех возрастов. Они компактны, удобны в сборке, не требуют дополнительной настройки и при качественной оптике дают хорошие результаты при наблюдении объектов ближнего космоса и наземных объектов.
Ахроматические и апохроматические рефракторы станут отличным выбором для тех, кто готов к покупке дорогостоящего оборудования для занятия астрофото. Эти инструменты способны передавать изображения, лишенные хроматических и других аберраций.
Конечно же, выбор оптического оборудования – задача непростая. На нашем сайте размещено большое количество отзывов о рефракторах, обзоров и статей, посвященных астрономии, телескопам и оптическим аксессуарам. Надеемся, они окажутся полезными и познавательными для вас. А если у вас есть вопросы, которые мы пока еще не охватили, пожалуйста, напишите нам.
Использование материала полностью для общедоступной публикации на носителях информации и любых форматов запрещено. Разрешено упоминание статьи с активной ссылкой на сайт www.4glaza.ru.
Производитель оставляет за собой право вносить любые изменения в стоимость, модельный ряд и технические характеристики или прекращать производство изделия без предварительного уведомления.
Другие обзоры и статьи о телескопах и астрономии:
Обзоры оптической техники и аксессуаров:
Статьи о телескопах. Как выбрать, настроить и провести первые наблюдения:
Все об основах астрономии и «космических» объектах:
Рефлектор или рефрактор? Советы по выбору телескопа
Тот, кто увлекся астрономией, в конце концов, приходит к мысли, что наличие собственного телескопа просто необходимо. Есть много магазинов, в которых продаются телескопы. Но что же выбрать: магазин, продающий готовые телескопы или лабораторию, которая создаст телескоп, который будет отвечать всем Вашим потребностям. Выбор правильного оборудования для астрономических наблюдений достаточно сложный вопрос. Можно сказать одно – нет ни одного телескопа, с помощью которого можно проводить все наблюдения. Все телескопы создаются специализированно для того или иного вида наблюдений. Поэтому перед покупкой телескопа решите для себя в первую очередь, для чего Вам нужен телескоп, какие наблюдения Вы хотите делать с его помощью.
Наверное, это ключевой вопрос для желающего приобрести телескоп. Постараемся быть как можно более объективными в описании достоинств и недостатков рефракторов и рефлекторов (сегодня существует очень четкое разделение на два лагеря: сторонники рефлекторов и сторонники рефракторов).
Телескоп рефрактор
Рефрактором называют телескоп, в котором для собирания света используется система линз.
Достоинствами рефрактора являются:
— длительный срок службы;
— устойчивая центрировка;
— большая величина поля зрения;
— меньшие потери света (в виду отсутствия вспомогательных поверхностей между объективом и окуляром);
— более высокое качество изображения (отсутствие вспомогательных поверхностей избавляет рефрактор от дополнительных дифракционных явлений);
— хорошая защита от пыли, а также от пагубного влияния воздушных масс различной плотности, влияющего на качество изображения (так как сам рефрактор плотно закрыт).
Недостатками рефрактора являются:
— хроматическая аберрация (снижение четкости изображения, появление цветных контуров, полос, пятен);
— весьма небольшое относительное отверстие (1:15 – 1:18 и менее) и, следовательно, небольшая светосила;
— внушительные габариты.
Телескоп рефлектор
Рефлектором называют телескоп, использующий для собирания света зеркала.
Достоинствами рефлектора являются:
— полная ахроматичность;
— возможность обладания большим относительным отверстием (до 1:3) и, следовательно, большой светосилой;
— компактность;
— меньшая цена.
Недостатками рефлектора являются:
— чувствительность к деформациям зеркал;
— открытая труба (различные потоки воздуха портят изображение);
— сравнительная недолговечность зеркал (темнеют, портится изображение);
— сильная потеря света (пропускание рефлектора редко превышает 60-70%);
— легче разлаживается при переноске;
— перевернутое изображение (для наблюдения наземных объектов).
Сфера применения телескопов
Рефракторы: Луна, планеты, двойные звезды, наземные объекты.
Рефлекторы: объекты глубокого космоса (галактики, туманности и скопления), астрофотография.
Зеркально-линзовые телескопы
Существуют еще и зеркально-линзовые телескопы (содержат как зеркала, так и линзы) системы Максутова-Кассегрена и Шмидта-Кассегрена.
Достоинствами таких телескопов являются:
— компактность;
— отличное изображение по всей широте поля зрения;
— ахроматичность;
— хорошая защита от пыли и различных потоков воздуха (труба герметично закрыта).
— наличие центрального экранирования;
— высокие светопотери;
— приличный вес;
— требуется большее время для термостабилизации;
— высокая цена.
Как выбрать телескоп рефрактор? Особенности линзовых телескопов Leave a comment
Как выбрать телескоп рефрактор? Если Вы задаетесь таким вопросом, значит скорей всего уже знаете, что телескопы бывают трех типов: зеркальные (рефлекторы), линзовые (рефракторы) и зеркально-линзовые (катадиоптрики). Телескоп рефрактор – оптический прибор, объектив которого состоит из линз (двух, трех и может быть даже пяти!). В настоящее время оптическая схема – рефрактор, наиболее популярна при массовом производстве оптических приборов любительского класса – это телескопы и зрительные трубы.
Телескоп рефрактор в разрезе
Телескоп рефрактор имеет ряд преимуществ:
Недостатки рефрактора (или его особенности):
Так как же выбрать телескоп рефрактор и стоит ли рассматривать его для любителя астрономии
Еще раз, немного истории и очевидных плюсов для новичка
Линзовые телескопы – практически идеальный вариант для начинающих астрономов любителей, особенно детского возраста. За счет своей оптической схемы у рефракторов всегда закрытая труба и это большой плюс – вся пыль и грязь не будет так глобально накапливаться, как у любого телескопа Ньютона. Далее – очень быстрая термостабилизация телескопа – вынесли на улицу или балкон и уже очень скоро можно приступать к работе (конечно зимой это время может быть несколько больше). А вот зеркально-линзовые приборы могут термостабилизроваться часами! И одно из самых больших преимуществ, которые есть также и благодаря вышеперечисленным – это простота эксплуатации, неприхотливость, большая эффективность, особенно для начинающих и тем более ребенка. Не забываем и про ориентацию изображения – как минимум оно прямое, но зеркальное, а при наличии комплектной или отдельной оборачивающей призмы – полностью прямое классическое, как у зрительной трубы.
Телескопы Галилео Галилея и зарисовки Луны
И вобще самые первые телескопы – были линзовыми. Галилео Галилей использовал собственноручно созданные рефракторы с диаметром линз от 37 до 58 мм. При этом ему приходилось эти линзы значительно диафрагмировать, чтобы улучшить качество изображений (ведь объективы в ту пору были только из одиночной линзы с сильнейшими аберациями). Это не помешало Галилео Галилею сделать впечатляющие открытия. Сегодняшние современные массовые линзовые телескопы по качеству картинки выигрывают во много раз и даже сравнивать их сложно по сравнению с теми первыми телескопами!
Море Влажности и кратер Гассенди в телескоп рефрактор с ахроматическим объективом в 120 мм. Фокусное расстояние 600 мм (f/5)
А еще Вам не придется юстировать объектив телескопа или его соосность с оптической осью (крайне редкая процедура и если такое встречается, то скорей всего у профессиональных моделей), что, в принципе, разумно для начинающих любителей астрономии. Большинство рефракторных телескопов начального уровня строят достойное качество изображения, даже несмотря на присутствие остаточной хроматической аберрации. Она есть, но это не то, что превращает телескоп в непригодный или низкокачественный продукт. Скорей всего Вы и не поймете ничего, подумаете, что это так и надо, например, немного синеватый лимб на краю диска Луны.
Какими бывают телескопы рефракторы?
Классические двухлинзовые рефракторы
Телескоп рефрактор может быть двух-линзовым (классическая схема) из двух сортов стекла – флингласса и кронгласса. Такие схемы используются в большинстве телескопов начального и среднего класса. При визуальных и фотографических наблюдениях заметна остаточная хроматическая абберация. Чтобы минимизировать влияние данной аберрации, фокусное расстояние должно быть как можно больше, но это влечет за собой и увеличение габаритов самой трубы. Наиболее распространенной характеристикой большинства массовых рефракторов – это относительное отверстие 1:10 (соотношение диаметра объектива к фокусному расстоянию – (D/f)), или так называемая светосила – f/10. Т.е. если диаметр объектива 90 мм и фокусное расстояние 900 мм, получается относительное отверстие 1:10 или светосила f/10. Такой телескоп вполне подходит для большинства любительских наблюдений как первый оптический прибор.
Светосильные рефракторы-ахроматы. Производители выпускают светосильные телескопы рефракторы, например f/5 или f/6 с диаметрами объективов 70 мм, 80 мм, 90 мм, 100 мм и 120 мм. С одной стороны это спорные телескопы, т.к. у них более явно выражен хроматизм, о котором мы здесь постоянно упоминаем. Но, с другой стороны, у таких телескопов есть и свои особые плюсы, которые могут перевесить на чаше выбора телескопа и минусы. Поэтому, если Вы все еще задаетесь вопросом о том, как выбрать телескоп рефрактор, обратите внимание и на короткофокусники. А вдруг это то, что Вам нужно?
Мы не исключаем, что многие из Вас в поисках информации изучили “черные списки телескопов” на других сайтах, но, вдруг, невзирая на все это вы выберете такой прибор:
Из других особенностей можно выделить:
Вот пример, наш снимок в светосильный рефрактор 120 мм с фокусным расстоянием 600 мм:
На снимке явно виден цвет Луны, которого на самом деле нет. Это и есть влияние хроматической абберации на качество изображения.
Тот же снимок Луны после несложной обработки в графическом редакторе. Снимок получен в условиях города с балкона.
А вот еще один пример, участок звездного неба в этот же 120 мм рефрактор. Ярко выражен синий ореол вокруг центральной яркой звезды и зеленоватый оттенок у более слабых звезд. Т.е. фактически видны псевдоцвета небесных объектов, учитывая, что яркая центральная звезда на снимке – Бетельгейзе, должна быть ярко-красно-оранжевого цвета.