Teleskop zwierciadlany

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania
Wiązka światła w teleskopie Newtona

Teleskop zwierciadlany (reflektor) – teleskop optyczny, używający zwierciadeł, zamiast soczewek, do skupiania światła.

Historia[edytuj | edytuj kod]

Pomysł zastosowania w teleskopie jako elementu skupiającego zwierciadła wklęsłego zamiast soczewki (w celu wyeliminowania aberracji chromatycznej) narodził się prawie sto lat przed wynalezieniem obiektywu achromatycznego, w połowie XVII wieku. Projekt takiego teleskopu stworzył m.in około 1663 roku James Gregory, lecz praktycznej realizacji doczekał się on (za sprawą Roberta Hooke'a) dopiero 10 lat później. Zbudowanie pierwszego działającego teleskopu zwierciadlanego (około roku 1670) przypisuje się angielskiemu uczonemu Isaacowi Newtonowi, który zaprojektował i wykonał instrument własnego pomysłu.

Rodzaje teleskopów zwierciadlanych[edytuj | edytuj kod]

Teleskop Newtona[edytuj | edytuj kod]

Teleskop Newtona.

Reflektor Newtona jest teleskopem z wklęsłym, najczęściej paraboloidalnym zwierciadłem głównym i płaskim zwierciadłem wtórnym. Zwierciadło wtórne jest nachylone pod kątem 45 stopni do osi optycznej teleskopu, dzięki czemu światło jest wyprowadzone z boku tubusa w jego przedniej części. Ten typ teleskopu zwierciadlanego stosowany jest najczęściej w przypadku małej i średniej wielkości przyrządów. Ze względu na prostotę konstrukcji jest instrumentem szczególnie chętnie używanym przez miłośników astronomii.

Teleskop Gregory'ego[edytuj | edytuj kod]

Teleskop Gregory'ego.

Teleskop Gregory'ego był historycznie pierwszym zaprojektowanym teleskopem zwierciadlanym. Autorem projektu był szkocki astronom i matematyk James Gregory. Teleskop posiada wklęsłe, paraboloidalne zwierciadło główne oraz wklęsłe, elipsoidalne zwierciadło wtórne. Po odbiciu od zwierciadła wtórnego światło jest wyprowadzane z teleskopu przez otwór znajdujący się w centralnej części zwierciadła głównego. Teleskopy tego typu dają proste (nieodwrócone) obrazy. Ich zaletą jest też łatwość wykonania zwierciadła wtórnego, którego kształt może być badany metodą cieniową (w przeciwieństwie do wypukłych zwierciadeł w układzie Cassegraina). Wadą jest większa długość tubusa teleskopu. Teleskopy Gregory'ego zostały niemal całkowicie wyparte przez teleskopy Cassegraina.

Teleskop Cassegraina (i jego modyfikacje)[edytuj | edytuj kod]

Teleskop Cassegraina.

Teleskop Cassegraina został zaprojektowany w 1672 roku przez francuskiego księdza Laurenta Cassegraina. Jego konstrukcja jest zbliżona do teleskopu Gregory'ego, z tą różnicą, że zwierciadło wtórne ma kształt wypukłej hiperboloidy. Daje obrazy odwrócone. Zastosowanie wypukłego zwierciadła wtórnego umieszczonego przed ogniskiem zwierciadła głównego sprawia, że tubus może być krótszy i konstrukcja teleskopu jest przez to bardziej zwarta. System Cassegraina (oraz rozmaite jego modyfikacje) jest obecnie rozwiązaniem najpowszechniej stosowanym w przypadku średnich i dużych teleskopów. Znajduje również zastosowanie przy budowie teleobiektywów fotograficznych, gdy wymagana jest długa ogniskowa przy względnie niedużych rozmiarach obiektywu.

Teleskop Ritcheya–Chrétiena[edytuj | edytuj kod]

Wadą teleskopów z paraboloidalnym zwierciadłem głównym jest występowanie komy, aberracji optycznej polegającej na zniekształceniu obrazów obiektów leżących poza osią optyczną teleskopu. Wady tej jest praktycznie pozbawiony system zaprojektowany na początku XX wieku przez George'a Willisa Ritchey i Henri Chrétien. W systemie tym paraboloidalne zwierciadło główne zostało zastąpione zwierciadłem hiperboloidalnym. Przez odpowiedni dobór krzywizn zwierciadła głównego i wtórnego można uzyskać wolny od komy obraz dla względnie dużego pola widzenia. Teleskopy tego typu są powszechnie używane w zastosowaniach profesjonalnych.

Teleskop Dall-Kirkham[edytuj | edytuj kod]

Układ zaprojektował w 1928 roku Horace Dall. Składa się on z elipsoidalnego zwierciadła pierwotnego i sferycznego, wypukłego zwierciadła wtórnego. Poniewż system ten nie pozwala na pełną eliminację komy, często wyposaża się go w dodatkowy system soczewek korekcyjnych umieszczony przed ogniskiem teleskopu (rozwiązanie takie nosi nazwę Corrected Dall-Kirkham lub Modified Dall-Kirkham).

Teleskop Nasmytha i Coude[edytuj | edytuj kod]

Teleskop Nasmytha.

W systemie Nasmytha pomiędzy zwierciadłem głównym i wtórnym znajduje się dodatkowe płaskie zwierciadełko nachylone pod kątem 45 stopni do osi teleskopu, które wyprowadza światło w bok tubusa. W teleskopach tego typu zwierciadło główne nie posiada otworu centralnego.

W systemie Coude światło jest wyprowadzane z boku tubusa do wnętrza jednej z osi obrotu instrumentu, a nastepnie przy pomocy kolejnego, ruchomego zwierciadełka kierowane do ustalonego miejsca na zewnątrz teleskopu. System taki stosowany był często w teleskopach współpracujących ze spektrografami o wysokiej dyspersji.

Teleskop Herschela[edytuj | edytuj kod]

Teleskop Herschela.

Jest przykładem teleskopu z ogniskiem pozaosiowym. Został zbudowany w II połowie XVIII wieku przez Williama Herschela. Rozwiązanie takie miało na celu wyeliminowanie zwierciadła wtórnego w celu zmniejszenia strat światła (ówczesne teleskopy miały zwierciadła wykonane z polerowanego brązu o stosunkowo niedużym współczynniku odbijalności). Herschel zastosował ten system w zbudowanym przez siebie w 1789 roku teleskopie o srednicy 126 cm. W teleskopie Herschela zwierciało głowne jest lekko nachylone w stosunku do osi teleskopu, dzięki czemu ognisko wyprowadzone jest w okolice przedniej krawędzi tubusa.

Teleskop "Prime Focus"[edytuj | edytuj kod]

System "Prime Focus".

W systemie tym detektor światła (kamera CCD, klisza fotograficzna itp.) znajduje się bepośrednio w ognisku głównym. Przy dostatecznie dużej średnicy zwierciadła możliwe jest umieszczenie w ognisku głównym kabiny obserwatora (takie rozwiązanie było zastosowane m.in. w 508 cm teleskope Hale'a na Mount Palomar).

Systemy soczewkowo-zwierciadlane[edytuj | edytuj kod]

W celu zapewnienie dużego, wolnego od komy i innych aberracji pola widzenia stosowane są systemy soczewkowo-zwierciadlane (katadioptryczne), stanowiące połączenie teleskopu zwierciadlanego z dodatkowymi soczewkowymi układami korygującymi obraz.

Teleskop Schmidta[edytuj | edytuj kod]

System Schmidta–Cassegraina

Wynaleziony w 1930 roku przez Bernharda Schmidta. Zwierciadło główne ma kształt sferyczny. W celu usunięcia aberracji sferycznej z przodu tubusa umieszczona jest cienka, szklana płyta korekcyjna, która w części centralnej działa jak soczewka skupiająca, w części obwodowej jak rozpraszająca. Światło jest z takiego teleskopu wyprowadzone najczęściej przez otwór w zwierciadle głównym (system Schmidta-Casegraina), ale spotykane są też inne konfiguracje.

Teleskop Maksutowa[edytuj | edytuj kod]

Teleskop Maksutowa-Cassegraina.

System zaprojektował w 1941 roku rosyjski fizyk Dmitrij Maksutow. Jego zasada działania jest zbliżona, jak w przypadku teleskopu Schmidta, z tą różnicą, że funkcję korekcyjną pełni w nim wklęsło-wypukły menisk szklany.


Linki zewnętrzne[edytuj | edytuj kod]

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Wikimedia Commons