Для чего нужен телескоп рефрактор
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.
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.
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:
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.).