Typy teleskopów

TELESKOP SOCZEWKOWY (REFRAKTOR) - jest bardzo popularnym systemem optycznym w astronomii. Soczewka przednia, zwana obiektywem, zbiera światło. Soczewka, przez którą spoglądamy, nazywana jest okularem i powiększa obraz tego na co patrzymy. Niestety, ten prymitywny technicznie, dwusoczewkowy układ jest obarczony przewidzianymi przez prawa optyki wadami (aberracjami), które w zasadzie dyskwalifikują go jako użyteczny instrument obserwacyjny. Nie znaczy to jednak, że refraktory nie pozwalają na uzyskiwanie obrazów bliskich ideałowi.

Refraktory, zwane też lunetami lepiej nadają się do obserwacji i fotografowania planet i Księżyca, gdyż nie posiadają przysłonięcia lustrem wtórnym jak w reflektorach (patrz. słownik), co pozwala zachować wysoki kontrast. Jest to szczególnie ważne przy obserwacji słabo kontrastujących szczegółów powierzchni planet. Obrazy mgławic i galaktyk nie będą zbyt zadowalające z refraktorów o małej światłosile.

Schemat Refraktora

Schemat refraktora

achromat - układ optyczny, w którym zastosowanie dwóch typów popularnych szkieł optycznych, tzw. kronu i flintu koryguje aberracje dwóch barw i pozwala uzyskiwać dobre obrazy w zakresie powiększeń. Największy teleskop refrakcyjny znajduje się w Yerkes Observatory w Stanach Zjednoczonych. Jego soczewka ma ponad 1m średnicy.

apochromat - układ optyczny (obiektyw, okular), w którym dzięki zastosowaniu odpowiednio dobranych materiałów skorygowano aberrację chromatyczną położenia dla 3 długości fal (achromat z dodatkową korekcją chromatyzmu wtórnego). Apochromaty są układami złożonymi, zbudowanymi z wielu soczewek wykonanych ze specjalnych szkieł optycznych (fluorytu i z tzw. szkieł nadzwyczajnych).

semiapochromat - komercyjne określenie refraktorów, których korekcja aberracji jest określana jako nieznacznie tylko ustępująca apochromatom (lepsza zaś niż w achromatach). W semi-apochromatach stosuje się często wysokiej jakości i drogie szkła ED (od ang. Extra Low Dispersion) o niskiej dyspersji (czyli podobnie załamującego światło o różnej długości fali).


TELESKOP ZWIERCIADLANY (REFLEKTOR) - teleskop zbierający światło za pomocą zwierciadła wklęsłego. Światło zebrane przez główne lustro kierowane jest na mniejsze zwierciadło, a odbijając się od niego, wpada do okularu. Bardzo duże teleskopy są zawsze reflektorami, ponieważ wielkie soczewki uginałyby się pod swoim ciężarem. Im większe jest zbierające światło, zwierciadło czy soczewka, tym mniejsze obiekty można obserwować przez teleskop i tym znaczniejsze uzyskuje się powiększenia.
Pierwsze reflektory powstały w XVII wieku, wkrótce po skonstruowaniu pierwszych lunet. Pierwsze lustra wykonywano ze stopu miedzi i cyny. Niemal 400-lenia historia teleskopów zwierciadlanych przyniosła wiele konstrukcji. Kilka z nich nadal się stosuje i ulepsza.

Najpopularniejszymi reflektorami są:

teleskop Newtona - został skonstruowany w 1668 przez Isaaka Newtona (zob. Isaak Newton). Idea tego reflektora zakłada iż jego zwierciadło główne było paraboliczne, a wtórne płaskie. Płaskie lustro jest umieszczone pod kątem 45 stopni do osi optycznej, przez co wiązka światła jest kierowana w bok tuby, ku ognisku, gdzie umieszcza się okular. Ten typ teleskopu jest najprostszy w konstrukcji i najpopularniejszy wśród amatorów astronomii. Jego budowa sprawia, że można go zbudować samodzielnie, pod warunkiem przestrzegania pewnych zasad. Teleskopy systemu Newtona nadają się właściwie do obserwacji wszystkich obiektów, a szczególnie mgławic, gromad gwiazd, itp. Planety również dobrze w nich wyglądają, szczególnie w tych z naprawdę dobrą optyką. Do wad teleskopu Newtona należy zaliczyć stosunkowo małe pole widzenia, występowanie silnej komy widocznej na brzegach pola widzenia (dlatego tak ważny jest właściwy dobór okularów!), oraz długość tubusu, która musi być równa co najmniej ogniskowej głównego lustra. Jedną z ważnych zalet Newtona jest to iż jego otwarty tubus łatwo i szybko się chłodzi do temperatury otoczenia, co skraca do minimum czas oczekiwania na obserwację po rozstawieniu teleskopu wyniesionego z cieplejszego niż otoczenie pomieszczenie. Konserwacja teleskopu Newtona jest również bardzo prosta, aczkolwiek musimy o niego lepiej dbać niż o refraktor, gdyż warstwy lustrzane są delikatne i nie lubią wilgoci zwłaszcza w przemysłowym, kwaśnym środowisku. Godnym uwagi jest jedynie Newton o średnicy powyżej 100mm gdyż mniejsze maja bardzo skromne możliwości obserwacyjne.

 

Schemat teleskopu Newtona

Schemat teleskopu Newtona

teleskop Cassegraina - w roku 1672 we Francji G. Cassegrain zaproponował konstrukcję nowego teleskopu zwierciadlanego, w którym lustro główne było paraboloidą, a lustro wtórne miało powierzchnię hiperboloidalną. Wiązka światła kierowana była do otworu znajdującego się w środku zwierciadła głównego, gdzie umieszczano okular. Teleskop Cassegraina, mimo korzyści uzyskiwanych dzięki względnie małym rozmiarom, ma wiele wad:
- małe pole widzenia,
- duża koma,
- trudność wykonania dwóch asferycznych luster (zwłaszcza małe lustro hiperboliczne),
- mała światłosiła (z tego względu nadaje się on tylko do obserwacji powierzchni planet, Słońca i Księżyca,
- cena niewspółmiernie wysoka do możliwości.
Należy jednak przyznać, że obserwacje planet i ich fotografie wykonane za pomocą tego teleskopu mogą dostarczyć wielu niezapomnianych wrażeń.

Schemat teleskopu Cassegraina

Schemat teleskopu Cassegraina

teleskop Ritchey-Cretiena - jest najdoskonalszą modyfikacją teleskopu Cassegraina. Polega ona na zastąpieniu paraboloicznego zwierciadła głównego zwierciadłem hiperbolicznym. Takie parametry zapewniają niezwykle szerokie i płaskie pole widzenia, prawie całkowity brak aberracji. Teleskopy tego typu są zatem stosowane przede wszystkim do astrofotografii. Niestety, ceny tych znakomitych reflektorów są bardzo wysokie. W systemie tym zbudowany został słynny Teleskop Kosmiczny Hubble'a.

TELESKOP W SYSTEMIE MIESZANYM (ZWIERCIADLANO-SOCZEWKOWY) - zwykle są to pochodne układu cassegraina, w których przed zwierciadłem głównym lub niekiedy wtórnym umieszczono dodatkowo soczewkę - korektor.

Najpopularniejsze to:

teleskop Schmidta-Cassegraina - jest modyfikacją kamery Schmidta (zob. kamera Schmidta), umożliwiającą obserwacje zarówno fotograficzne, jak również wizualne. Teleskop taki posiada korektor w postaci asferycznej płyty Schmidta.
Teleskopy Schmidta-Cassegraina jak na swoją ogniskową mają kompaktowe rozmiary, a ich zamknięta konstrukcja powoduje lepszą trwałość optyki. Z drugiej strony, zalety te w pewnych aspektach są wadami, ponieważ zwarta konstrukcja powoduje większe problemy z przysłanianiem zwierciadła głównego przez zwierciadło wtórne, a zamknięta konstrukcja wymaga długiego czasu studzenia optyki.

Schemat teleskopu Schmidta-Cassegraina

Schemat teleskopu Schmidta-Cassegraina


teleskop Maskutova-Cassegraina - jest systemem polegającym na modyfikacji teleskopu Maksutowa. Umożliwia on obserwacje, nie tylko fotograficzne, ale także wizualne. Teleskop ten posiada korektor w postaci lekko ujemnej soczewki meniskowej.

Schemat teleskopu Maksutova-Cassegraina

Schemat teleskopu Maksutova-Cassegraina

Teleskopy Maksutowa-Cassegraina jak na swoją ogniskową mają kompaktowe rozmiary, a ich zamknięta konstrukcja powoduje lepszą trwałość optyki. Jego zaletą jest brak komy a w zamian za to obarczony jest niewielką krzywizną pola.

Optycznie teleskopy Maksutowa-Cassegraina wypadają lepiej niż teleskopy Schmidta-Cassegraina.

Odsłony: 19063