Informatii de baza despre telescoape astronomice
Informatii de baza despre telescoape - Schema optica PDF Print

 

Schema optica

Activitati ca astronomia, studiul naturii si observarea activitatilor sportive sunt adeseori facute de la distanta. Din diferite motive nu putem sa ne apropiem suficient de subiect pentru a-l observa in detaliu. Ochiul uman este un instrument de uz general si are o rezolutie limitata, o putere de marire redusa si o capacitate de colectare a luminii scazuta. Pentru a ne imbunatatii acuitatea vizuala trebuie sa folosim diverse dispozitive optice ca telescopul sau binoclul.

Un telescop este un dispozitiv optic ce face ca obiectele indepartate sa para mai apropiate. El ia o mica parte din peisaj, un camp, si il mareste facand obiectele indepartate sa para mai mari. Razele de lumina care vin de la un obiect indepartat sunt paralele. Ele intra in telescop si sunt focalizate de catre obiectiv intr-un singur punct numit focar. Aceste raze focalizate sunt apoi marite cu o lentila puternica, de regula un grup de lentile, numite ocular, rezultand o imagine marita a obiecteleor indepartate. Ocularul actioneaza in mod invers obiectivului, preluand razele focalizate si trimitandu-le catre ochi ca un fascicul paralel.

Raportul dintre distanta focala si diametrul obiectivului unui telescop se numeste raport focal.

 

Detalii...
 
Informatii de baza despre telescoape - Puteri de marire utile PDF Print

 

Puteri de marire utile

Unele reclame la telescoape mentioneaza puterea de marire foarte mare pe care o pot atinge acele instrumente. Aceste telescoape au, de obicei, diametre in jurul a 60mm si pretind ca pot mari de 600x sau mai mult. Este adevarat ca imaginile pe care le produc pot fi marite atat de mult dar tot ce maresc ele este turbulenta aerului dintre ele si subiectul observat. Cand observam un subiect astronomic, il privim printr-o coloana de aer care se intinde pana la granita spatiului cosmic, la limita atmosferei, iar aceasta coloana de aer e in continua miscare. Tot la fel, cand observam pe deasupra pamantului, privim adeseori prin valuri de aer cald radiind din pamant, cladiri, etc. O buna regula empirica este ca puterea de marire utila a unui telescop astronomic este de aproximativ dublul diametrului obiectivului, exprimat in milimetri sau de 50 de ori diametrul in inch. In conditii ideale se poate atinge chiar triplul diametrului obiectivului, in milimetri, sau chiar mai mult, dar aceste conditii sunt foarte rare. Deasemenea, cu cat optica telescopului este mai de calitate se pot atinge puteri de marire mai mari; telescoapele de slaba calitate nu pot atinge nici dublul diametrului obiectivului.

 

 
Informatii de baza despre telescoape - Corectarea aberatiilor optice PDF Print

 

Corectarea aberatiilor optice

Cand lumina este focalizata la trecerea printr-o lentila din sticla obisnuita, de exemplu sticla crown, fiecare lungime de unda este refractata diferit. Datorita acestui fenomen lumina se descompune in culorile componente la trecerea printr-o prisma. Aceasta refractie diferentiata creaza o problema, deoarece fiecare lungime de unda este focalizata in alt punct. Rezulta astfel o zona focala in locul unui punct focal. Un obiect stralucitor privit printr-o astfel de lentila este neclar si inconjurat de un halo colorat. Acest defect poarta numele de aberatie cromatica. Telescoapele reflectoare nu sufera de aceasta problema deoarece lumina nu trece prin sticla. A doua problema apare in cazul oglinzilor si lentilelor avand suprafete sferice. O oglinda sferica nu poate focaliza razele paralele intr-un singur focar, rezultand din nou o zona focala in locul unui punct focal. Acest defect poarta numele de aberatie sferica si poate fi eliminat dand suprafetei oglinzii forma de paraboloid.

Prima metoda incercata de opticieni pentru a elimina aceste aberatii a fost sa faca telescoape mai lungi. Aceasta duce la un raport focal mare facand aberatiile mai putin pronuntate. Telescoapele cu raport focal mic, numite si telescoape rapide, sunt mai puternic afectate de aberatia cromatica. Marirea lungimii telescopului este fezabila pentru aperturi mici, dar in cazul celor mari telescopul devine nepractic.

O alta abordare este adaugarea unei a doua lentile dintr-o sticla avand alt indice de refractie. De exemplu, folosind o lentila din sticla crown BK7, avand un indice de refractie negativ si una din sticla flint F2, avand un indice de refractie pozitiv, cele doua efecte se contracareaza reciproc, diferitele lungimi de unda fiind focalizate aproape in acelasi punct. Cele doua lentile sunt fie lipite impreuna fie fixate intr-o montura, care le tine la o anumita distanta una de alta, separate de aer. Telescopul se numeste in acest caz refractor acromat.

Cautand mereu sa realizeze telescopul perfect, opticienii au creat si alte combinatii de lentile si tipuri speciale de sticla, incercand sa elimine aberatia cromatica. Aceasta a dus la crearea refractoarelor semi-apocromate (aproape fara aberatie cromatica) si apocromate (complet lipsite de aberatie cromatica) dar acestea sunt extrem de scumpe in comparatie cu cele acromate.

 

 
Informatii de baza despre telescoape - Importanta acoperirilor optice PDF Print

Importanta acoperirilor optice

Cand lumina intra sau iese dintr-o lentila, o mica parte din lumina incidenta se pierde datorita reflexiei pe suprafata lentilei. Aplicand pe suprafata lentilei un strat subtire de material antireflectiv, ca florura de magneziu, transmisia luminii poate fi mult imbunatatita si reflexiile interne sunt reduse. Cand toate suprafetele lentilei sunt acoperite, lentila se numeste fully-coated (complet acoperita). Cand suprafetele sunt acoperite cu multiple straturi antireflective, lentila se numeste multi-coated (cu acoperiri multiple).

Si oglinzile au acoperiri optice, in acest caz pentru a proteja suprafata reflectiva din aluminiu impotriva intemperiilor. Acest strat protector poate fi din oxid de siliciu sau dioxid de siliciu. Dioxidul de siliciu creaza o acoperire mai durabila decat oxidul de siliciu dar este mai scump deoarece pentru aplicate necesita echipamente specializate. Protectia este necesara deoarece aluminiul oglinzii este de regula expus la intemperii iar deteriorarea sa ar duce la scaderea rezolutiei telescopului.

Toate reflectoarele Sky-Watcher au acoperiri multi-strat din dioxid de siliciu.

 
Informatii de baza despre telescoape - Rezolutia PDF Print

 

Rezolutia

Rezolutia poate fi definita ca si dimensiunea celor mai mici detalii care pot fi vazute printr-un telescop. Ea depinde de diametrul obiectivului si de calitatea opticii telescopului. Daca dublam diametrul obiectivului atunci rezolutia ar trebui sa se dubleze si ea. In final, cu cat telescopul poate colecta mai multa lumina cu atat putem observa mai multe detalii prin el. Rezolutia este in general masurata in secunde de arc (sunt 60 de scunde de arc intr-un minut de arc si 60 de minute de arc intr-un grad).

Al doilea factor care influenteaza rezolutia unui telescop este calitatea suprafetelor lentilelor sau oglinzilor. Elementele optice a caror suprafete nu au forma corecta, care sunt montate corect sau au imperfectiuni prezinta numeroase aberatii optice.

Cand privim prin telescop Luna sau o planeta, avem de a face cu un obiect cu o suprafata considerabila si cu cat crestem puterea de marire, daca conditiile sunt bune, vedem mai multe detalii. O stea insa, datorita distantei foarte mari la care se afla, poate fi considerata o sursa de lumina punctiforma si, oricat am creste puterea de marire, vedem tot un punct. De fapt, datorita difractiei luminii, nu vedem un punct luminos ci un mic disc, numit disc Airy. Diametrul unghiular al discului este cu atat mai mic cu cat diametrul obiectivului este mai mare. Discul Airy este inconjurat de cercuri luinoase concentrice, din ce in ce mai putin luminoase – inele de difractie.

O metoda frecvent folosita pentru a determina rezolutia este observarea unor stele duble foarte apropiate. Cele doua componente sunt considerate separate daca Airy dicurile lor se vad separate. Distanta dintre cele mai apropiate stele care pot fi separate se numeste puterea de separare a telescopului. Ea poate fi estimata impartind 116 la diametrul obiectivului in milimetri (sau impartind 4.54 la diametrul obiectivului in inch), doar pentru cazul in care cele doua stele au aproximativ aceeasi stralucire. Aceasta este numita limita Dawes, dupa numele astronomului amator care a dedus-o in secolul XIX. Nu trebuie uitat ca ea este o formula empirica, valabila pentru stele de magnitudine apropiata si un telescop fara obstructie centrala. Ea este adeseori depasita de telescoapele moderne, de calitate.

 

 


My status