Для чего нужен рефрактор
Рефрактор или рефлектор – какой телескоп лучше?
Вопрос, какой телескоп лучше – рефрактор или рефлектор, существует столько же времени, сколько обе эти системы. У каждой из них есть свои приверженцы, которые могут назвать немало достоинств «своей» конструкции, и минусов – у противоположной.
Рефрактор или рефлектор?
Исторически почему-то сложилось мнение, что «настоящий» телескоп – это все-же рефрактор, то есть привычная всем линзовая конструкция. Почему так, ведь по многим параметрам рефлектор не уступает рефрактору, а кое в чем даже превосходит? Может быть, потому, что рефрактор исторически появился раньше. Может, потому что это подобие подзорной трубы, которая была довольно известна и популярна в свое время. А может – потому что производители всегда выпускали в основном рефракторы, а удел рефлекторов был – кустарное изготовление, поэтому они считались чем-то вроде отщепенцев в обществе телескопов.
Теперь ситуация изменилась – можно легко приобрести как рефрактор, так и рефлектор, притом одинаково высокого качества. Вот здесь и встает неоднозначный вопрос – какой телескоп лучше?
Здесь надо заметить, что многое зависит от того, что именно планируется наблюдать. А также немалую роль могут сыграть личные предпочтения. Но подойдем к вопросу более серьезно и посмотрим, для чего лучше подойдет рефрактор, а для чего рефлектор.
Преимущества рефрактора
Рефрактор по своей конструкции – линзовая система, отсюда и происходят многие его преимущества и недостатки. Из преимуществ:
Это основные плюсы рефракторов, на которые обычно ссылаются приверженцы такой конструкции телескопа. Но есть и неприятные стороны.
Недостатки рефрактора
Линзовая конструкция имеет минусы, которые могут сильно повлиять на выбор телескопа.
Вот некоторые основные минусы телескопов-рефракторов.
Преимущества рефлектора
Рефлекторы не зря завоевали любовь многих астрономов-любителей. И тому есть причины:
Однако и рефлекторы имеют недостатки, и их тоже немало.
Недостатки рефлектора
К основным недостаткам рефлекторов можно отнести следующие:
Самыми важными недостатками можно считать первые два.
Так какой телескоп лучше?
Если Вы выбираете, какую конструкцию телескопа приобрести, рефрактор или рефлектор, то здесь все неоднозначно. Например, новичку, желающему познакомиться со звездным небом, увидеть наиболее популярные объекты, и не имеющего пока опыта обращения с телескопами, лучше приобрести рефрактор. Такой телескоп прост в использовании, не требует обслуживания, и покажет много интересных вещей.
Это же относится и к любознательным детям. Телескоп – рефрактор для них – вполне хороший и нетребовательный инструмент.
Опытные любители знают — при одинаковом диаметре объектива рефрактор покажет больше.
Также рефрактор полезен и тем, кто много путешествует. Например, многие опытные астрономы – любители имеют в своем арсенале рефрактор как походный инструмент, для наблюдения за кометами, затмениями и другими явлениями в поездках. Также он хорош для городских жителей, которые периодически могут выезжать за город, где звездное небо гораздо богаче.
Фото Юпитера с помощью рефрактора (вверху) и рефлектора (внизу)
Рефлектор можно порекомендовать более опытным любителям, которые уже знают, как обращаться с телескопами разных конструкций. Обычно опытные астрономы любители, имеющие рефрактор, также со временем приобретают и рефлектор, как более мощный инструмент для серьезных наблюдений и астрофотографии – рефлектор дает очень четкое изображение, особенно слабосветящихся объектов. Например, достаточно сильный 150-мм рефлектор, и даже больше, все-равно имеет довольно компактные размеры, позволяющие использовать его, например, на балконе, а вот рефрактор такой мощности уже требует отдельного помещения и сложной массивной монтировки.
Также многое зависит от того, какие объекты планируется наблюдать. Если конкретной цели нет, то можно выбрать любую конструкцию, с учетом достоинств и недостатков. А вот если, например, интересуют слабосветящиеся объекты – туманности, галактики, звезды, детали планет, то следует обратить внимание на рефлектор. Зеркало собирает гораздо больше света, чем сравнимый по цене рефрактор, поэтому слабые объекты в него наблюдать гораздо комфортнее, да и фотографии получатся гораздо лучше и ярче.
Рефрактор предпочтительнее для новичков и поездок. Рефлектор лучше подходит для детальных наблюдений и астрофотографии, как более мощный и светосильный инструмент.
Как уже говорилось, опытные любители астрономии имеют в своем арсенале телескопы обеих типов, и используют их в зависимости от конкретной цели. Ведь это совершенно разные конструкции, и сравнивать их не очень корректно – где недостаточно хорош рефрактор, там отлично помогает рефлектор, и наоборот. Звездное небо содержит огромное число объектов, и увидеть их все одинаково хорошо в телескоп одной конструкции не получится. Каждая имеет свои достоинства и недостатки, и их нужно обязательно учитывать.
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.
Как выбрать телескоп
Далекие неизведанные миры и яркие звезды, загадочные небесные тела и бесконечная Вселенная… Что может быть интереснее? И разве легко найти более интригующую тему? Звездное небо – зрелище всегда завораживающее, способное увлечь и пытливый детский ум, и пылких юных романтиков, и людей постарше. А потому неудивительно, что почти каждый из нас порой обращает взор ввысь, пусть даже неосознанно пытаясь проникнуть в тайны мироздания. И лучшим помощником в таком исследовании может стать телескоп.
Что мы обычно представляем при упоминании подобного устройства? Как правило, на ум приходит образ эдакой подзорной трубы увеличенного размера, поставленной для устойчивости на специальную треногу. При этом с помощью термина «телескоп» обозначают целый класс разнообразных технических средств, предназначенных для исследования космоса. И многие из них далеки от привычного стереотипа.
В основе конструкции многих телескопов лежат линзы и зеркала различного размера, а также всевозможные варианты их комбинирования. Это так называемые оптические телескопы. Линзы и зеркала необходимы им для сбора света и увеличения изображения таким образом, чтобы его можно было рассмотреть в окуляр. Именно на оптических телескопах, которые можно использовать в домашних условиях или взять с собой за город, мы и остановимся подробнее. Они предназначены для тех, кто увлекается астрономией, и позволяют начать знакомство со звездным небом или оттачивать отдельные навыки изучения небесных объектов, светил и явлений.
ВИДЫ ТЕЛЕСКОПОВ. ИХ ОСОБЕННОСТИ
Оптические телескопы можно разделить на несколько групп:
— линзовые телескопы (рефракторы);
— зеркальные телескопы (рефлекторы);
— зеркально-линзовые телескопы (катадиоптрики).
Рефракторы отличает классическая конструкция. Они больше всего похожи на подзорную трубу. Изображение в таких телескопах строится с помощью двух линз. Рефракторы предпочтительнее использовать для наблюдения ярких небесных объектов (например, Луны, планет Солнечной системы, двойных звезд), а также для дневных земных наблюдений. Заглянуть в глубины космоса с помощью таких телескопов более проблематично, так как они не умеют концентрировать слабое свечение от удаленных небесных объектов. Преимущества рефракторов: качество изображения (благодаря высокой контрастности), простота эксплуатации (нет необходимости в частом техническом обслуживании), терпимость к смене температуры (это важно при использовании устройства как в помещениях, так и на улице). Недостатки: «окрашивание» рассматриваемых объектов (при наблюдении может быть заметно синее или фиолетовое окаймление ярких объектов), высокая цена для моделей с диаметром объектива более 100 мм. Ниже приведен пример изображения в телескоп-рефрактор (явно заметна синяя кайма по кромке объекта).
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Выбор телескопа зависит не только от предполагаемого бюджета покупки, но и от планируемых сценариев наблюдения. При этом важно учитывать не только принадлежность телескопа к одной из групп, но и отдельные технические характеристики каждой модели. При покупке телескопа часто возникают дилеммы. На какие характеристики следует обращать внимание в первую очередь? Учитывать возможности устройства концентрировать свет от далеких небесных объектов или увеличивать эти объекты? Казалось бы, ответ на поверхности: всего и побольше. Впрочем, на практике такое сочетание не всегда возможно, чему преградой в том числе ценовые ограничения.
Рассмотрим основные технические характеристики телескопов подробнее.
Максимальное полезное увеличение. Безусловно, этот параметр играет серьезную роль. Увеличение важно при изучении любых объектов и явлений звездного неба, но первостепенно при условии их достаточной яркости. Например, при изучении планет Солнечной системы можно рассмотреть большее число деталей этих объектов, используя значительное увеличение. Впрочем, ограничивать себя только пределами нашей системы, пожалуй, нелогично. Именно поэтому обращать внимание исключительно на максимальное полезное увеличение неправильно. Важно учитывать, что чрезмерное увеличение еще и накладывает дополнительные ограничения на использование телескопа. В этом случае становится ощутима вибрация трубы при прикосновении к ней, становятся заметны искажения, вызванные турбулентностью атмосферы, и др. Использование телескопа – это всегда умение найти оптимальное увеличение рассматриваемого объекта или явления с целью минимизации искажений.
Тип монтировки телескопа – особенности его установки на поверхности для направления на небесные объекты и явления с целью их изучения. Подобные манипуляции обусловлены вращением Земли и перемещением небесных объектов. То есть при длительном наблюдении за одним и тем же объектом требуется постоянная подстройка с учетом его текущего расположения. Выделяют азимутальные и экваториальные монтировки. Первая позволяет поворачивать телескоп в двух направлениях: по вертикальной и горизонтальной осям (схоже с поворотом камеры на штативе). Особенности конструкции монтировки второго типа подразумевают необходимость поворота телескопа вокруг лишь одной оси, что удобно при наведении телескопа по координатам объекта на звездном небе. Заметим, что вне зависимости от типа монтировки крайне важны ее вес, прочность и надежность. Неустойчивый телескоп, вибрирующий от малейшего прикосновения или дуновения, бесполезен. Кстати, существуют и так называемые моторизованные монтировки, позволяющие автоматически осуществлять подстройку устройства.
Другие параметры телескопов, по сути, являются производными от указанных выше. К ним относятся, например:
— диаметр и максимальное увеличение окуляров;
— относительное отверстие (показывает светосилу объектива);
— предельная звездная величина (характеризует оптическую мощь телескопа, его возможности показать звезду определенной величины в случае оптимальных условий наблюдения) и др.
КРИТЕРИИ ВЫБОРА
Подведем итоги. При покупке оптического телескопа важно определиться не только с бюджетом покупки, но и с целью приобретения. При этом нужно учитывать, что грамотно выбранный телескоп способен прослужить долгие годы. Этот вид устройств, по сути, не устаревает. Даже несмотря на то, что технологии не стоят на месте, и современные исследователи звездного неба могут использовать телескопы с такими дополнительными функциями, как моторизованная монтировка или аудиосопровождение (что, безусловно позволяет наблюдать небесные объекты и явления подчас с большим интересом), с не меньшим успехом долгие годы можно пользоваться и моделями без дополнительных «наворотов». Хороший телескоп часто покупается один раз и на всю жизнь. Именно поэтому к его покупке нужно подойти с должной серьезностью, не ограничивать выбор минимальным бюджетом. Вместе с тем, справедлив и другой подход: составить корректное мнение о возможностях телескопа и сделать оптимальный выбор часто можно ли самостоятельно опробовав возможности данных устройств. И именно поэтому не всегда целесообразна покупка сразу дорогой модели.
Такой выбор позволит без чрезмерной переплаты увлечь ребенка темой изучения звездного неба, а взрослому любителю астрономии определиться с требуемым функционалом телескопа.
Желающим заглянуть в глубины космоса и не ограничивающим себя лишь пределами Солнечной системы подойдут модели среднего ценового диапазона (от 10 до 20 тыс. руб.), использующие оптическую схему типа «рефлектор» с диаметром апертуры 110-120 мм и азимутальной или экваториальной монтировкой. Такой телескоп сможет стать надежным другом для астронома-любителя во многих ситуациях, связанных с его хобби, и позволит развить навыки изучения звездного неба.
Наконец, исследователи космоса, желающие получить устройство с дополнительными возможностями, могут рассмотреть варианты покупки телескопа-катадиоптрика (в значительной степени подходит любителям выезжать за город или даже путешествовать с телескопом),
а также телескопов рефракторного и рефлекторного типа с диаметром апертуры 90-130 мм (в том числе с моторизованной монтировкой) в верхнем ценовом диапазоне (более 20 тыс. руб.).
Как выбрать телескоп и не разочароваться? Для дома, городской квартиры и дачи
Ясной ночью, когда небо темнее вороньего крыла, а звезды будто дымятся яркостью, кого из нас не посещала мысль: «Вот бы взглянуть на это в телескоп!» Человек издавна мечтал путешествовать по небу, стремился узнать, так ли безгранично сотканное из мириада звезд полотно. Результатом столетий самоотверженного исследовательского труда стал сегодняшний уровень развития астрономических дисциплин.
Благодаря техническому прогрессу, к середине XX века стало возможным массовое производство качественной и доступной оптики. Это привело к становлению любительской астрономии и лавинообразному росту вовлеченности населения. Сегодня, когда большинство телескопных брендов перенесло производство в КНР, купить недорогой оптический прибор уже не проблема.
Однако новичкам бывает сложно выбрать первый телескоп: зачастую они относятся к задаче. слишком ответственно!
Главная ошибка при выборе телескопа – пытаться сразу подобрать модель на всю жизнь, аргументируя тем, что «телескоп – удовольствие не дешевое, не будешь же каждый год покупать новый». Подход Всегда-Выбирай-Лучшее в случае с телескопом чреват лишними тратами и появлением в чулане еще одной коробки, которую и выбросить жалко, и хранить негде. Всё потому, что профессиональная астрономическая оптика узко специализирована (т.е. малопригодна для решения широкого круга задач) и требует навыков обращения, которых у новичка просто быть не может.
Как быть? Последовать примеру большинства из тех, кто сохранил интерес к астрономии на всю жизнь. Ответьте на три простых вопроса:
Исходя из результата купите добротный, не слишком габаритый телескоп, с которым попробуете планетарные и дип-скай наблюдения, рассмотрите поверхность Луны на разных увеличениях и сделаете несколько фото на камеру смартфона. Потом, когда будет ясно, что вам больше по душе, можно выбрать модель посерьезнее и потяжелее, а предыдущую – продать или оставить в качестве портативного телескопа. Не стоит переживать, что оптика упадет в цене: при условии аккуратного обращения и сохранности аксессуаров телескоп б/у стоит ненамного дешевле нового. Особенно, если вы согласитесь провести для будущего хозяина мастер-класс по сборке и использованию!
О характеристиках оптики и типах монтировки мы обстоятельно поговорим далее. По прочтении вы сможете воспринимать на слух астролюбительский сленг и даже узнаете, может ли быстрый ньютон быть добом ☺
Увеличение телескопа: так ли оно важно?
В отличие от биноклей, для которых увеличение – базовый параметр, телескопы вообще не имеют увеличения как такового. Точнее, оно подсчитывается для каждого используемого окуляра по формуле
То есть рефрактор с фокусом 1000 мм + окуляр 4 мм обеспечат рабочую кратность 250x: много это или мало для телескопа? Для аматорского рефрактора, да и вообще для оптики любительского уровня это, честно говоря, слишком много.
Вы сами увидите, что на увеличении до 100х картинка выглядит контрастнее, лучше видны детали и шире сектор обзора. К тому же на небольших кратностях удобнее вести наблюдения за счет того, что не нужно «вжиматься» глазом в окуляр. Как правило, чем больше фокус (и меньше увеличение) окуляра, тем больше вынос выходного зрачка – расстояние, на которое можно отодвинуться от глазной линзы окуляра.
Наибольшее из комфортных для работы увеличений определяется апертурой телескопа. Апертура (D) – это просто диаметр объектива телескопа в миллиметрах. Максимальное полезное увеличение приближенно равно 2D, т.е. для модели с апертурой 120 мм оно составит 240x. Есть ли смысл подбирать окуляр, реализующий такую кратность? Да, но только в расчете на исследования ближайших планет – Марса, Венеры, Юпитера. При этом обзорные наблюдения и изучение слабосветящихся протяженных объектов будут невозможными из-за малого поля зрения и низкой светосилы телескопа.
Минимальное полезное увеличение = D/6, для телескопа с апертурой 120 мм оно равно 20x. Такое увеличение еще называют равнозрачковым: смысл в том, что на меньших кратностях выходной зрачок телескопа будет больше, чем диаметр человеческого зрачка, и часть собранного объективом света будет потрачена зря. Применение телескопа на до-равнозрачковых кратностях нецелесообразно: лучше воспользоваться астрономическим биноклем или подзорной трубой. Интуитивно это понятно и без подсчетов, так что при выборе телескопа на данный параметр редко обращают внимание.
Вообще говоря, от окуляра зависят не только сила увеличения и вынос зрачка, но и множество других характеристик. Оптическая схема окуляра (Гюйгенса, Рамсдена, Кельнера, Плёссла и т.п.) влияет на поле зрения телескопа, контрастность картинки, а при несоответствии параметрам прибора может добавить системе оптических аберраций.
Но углубляться в эту науку новичку не обязательно: в комплект любого приличного телескопа входят 2-3 подходящих окуляра для начала исследований.
Светосила, Относительное отверстие
Понятия эти тесно связаны, и соответствующие величины отличаются лишь коэффициентом. Для простоты будем считать, что это одно и то же. Итак, диаметром Относительного Отверстия, или Светосилой, называют отношение апертуры к фокусному расстоянию.
К примеру, упомянутый рефрактор 120 мм/1000 мм имеет светосилу 1/8.3 единиц. Обобщенно, по диаметру относительного отверстия (ОО) телескопы подразделяют на:
Эпитет «быстрый» пришел в астрономический лексикон из астрофотографии: там он означает возможность снимать построенное оптикой изображение на коротких выдержках. Другими словами, чем больше света соберет объектив, тем меньше времени понадобится на экспонирование кадра. Да и при визуальных наблюдениях в светосильный телескоп вы разглядите больше деталей, чем на том же увеличении в длиннофокусный.
При ограниченном бюджете покупки лучше выбирать длиннофокусный рефрактор (ОО Режим работы:
Пн-Пт 09:00 – 19:00, Сб 10:00 – 15:00