Teleskop zwierciadlany

Dwusystemowy (Cassegrain/Newton) teleskop zwierciadlany o średnicy 24 cale, na wystawie w Instytucie Franklina

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

Prawo Hubble’a jest podstawowym prawem kosmologii obserwacyjnej, wiążącym odległości galaktyk r z ich tzw. prędkościami ucieczki v (których miarą jest przesunięcie ku czerwieni z). Prawo to określa, iż te dwie wielkości są do siebie proporcjonalne, a stałą proporcjonalności jest stała Hubble’a H0:William Herschel, właściwie Friedrich Wilhelm Herschel (ur. 15 listopada 1738 r. w Hanowerze, Niemcy, zm. 25 sierpnia 1822 r. w Windsorze) – astronom, konstruktor teleskopów i kompozytor, znany z wielu odkryć astronomicznych, a szczególnie z odkrycia Urana.

Spis treści

1 Historia

2 Rodzaje teleskopów zwierciadlanych

2.1 Teleskop Newtona

2.2 Teleskop Gregory'ego

2.3 Teleskop Cassegraina (i jego modyfikacje)

2.3.1 Teleskop Ritcheya–Chrétiena

2.3.2 Teleskop Dall-Kirkham

2.3.3 Teleskop Nasmytha i Coude

2.4 Teleskop Herschela

2.5 Teleskop "Prime Focus"

2.6 Systemy soczewkowo-zwierciadlane

2.6.1 Teleskop Schmidta

2.6.2 Teleskop Maksutowa

2.7 Teleskop z płynnym zwierciadłem (Liquid Mirror Telescope, LMT)

3 Zobacz też

4 Przypisy

5 Linki zewnętrzne

Historia

Replika teleskopu zbudowanego przez Newtona

Podstawowym problemem trapiącym wczesne XVII-wieczne lunety była aberracja chromatyczna i aberracja sferyczna. W lunetach tych stosowano pojedynczą soczewkę jako obiektyw, co sprawiało, że oba rodzaje aberracji manifestowały się szczególnie silnie (pierwszy obiektyw achromatyczny został wynaleziony dopiero w I połowie XVIII wieku). Początkowo z problemem tym próbowano sobie radzić stosując lunety o monstrualnie długich ogniskowych (soczewka o bardzo małej światłosile jest praktycznie pozbawiona obu aberracji). Przykładem takich konstrukcji może być luneta Jana Heweliusza o długości ponad 40 metrów lub stosowane w I połowie XVII wieku teleskopy powietrzne (aerial telescopes). Były to lunety pozbawione tubusu, składające się z długoogniskowego obiektywu osadzonego ruchomo na wysokim maszcie i okularu trzymanego przez obserwatora w ręce, połączonego z oprawą obiektywu przy pomocy naciągniętej linki. Konstrukcje te były jednak niewygodne w użyciu, posiadały małe pole widzenia, a wycelowanie lunety na obiekt i jego późniejsze utrzymanie w polu widzenia było zadaniem ekstremalnie trudnym. Pomysł zastosowania w teleskopie zwierciadła wklęsłego zamiast soczewki jako elementu skupiającego światło narodził się w połowie XVII wieku. Zwierciadło z definicji pozbawione jest aberracji chromatycznej (ponieważ podczas odbicia światło nie zmienia ośrodka, w którym się rozchodzi), natomiast aberrację sferyczną można korygować dobierając odpowiednio kształt zwierciadła. Jeden z pierwszych projektów teleskopu zwierciadlanego stworzył 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. Od XVII aż do połowy XIX wieku zwierciadła teleskopów wykonywane były ze specjalnego brązu ("speculum metal"), łatwego do obróbki mechanicznej (szlifowania i polerowania), ale posiadającego względnie niewielki współczynnik odbijalności światła i dość szybko tracącego swoje właściwości wskutek korozji. Z takiego materiału zostało m.in. wykonane w 1789 roku zwierciadło 126 cm teleskopu Williama Herschela oraz w 1845 roku 183 cm zwierciadło teleskopu Rosse'a. Metalowe zwierciadła zostały wyparte przez szklane w II połowie XIX wieku, po wynalezieniu technologii powlekania szkła cienką warstwą srebra, posiadającego znacznie lepszy współczynnik odbijalności.

Teleskop (gr. tēle-skópos – daleko widzący) – jest narzędziem, które służy do obserwacji odległych obiektów poprzez zbieranie promieniowania elektromagnetycznego (np. światła widzialnego). Pierwsze znane praktyczne teleskopy zostały skonstruowane przy użyciu soczewek ze szkła w Holandii na początku XVII wieku przez Hansa Lippersheya, a wkrótce potem przez Galileusza we Włoszech. Znalazły zastosowanie w działaniach militarnych i w astronomii.Sfera niebieska (firmament, sklepienie niebieskie) – abstrakcyjna sfera o nieokreślonym promieniu otaczająca obserwatora znajdującego się na Ziemi, utożsamiana z widzianym przez niego niebem. Dawniej wierzono, że sfera niebieska jest rzeczywistą kopułą, dziś wiadomo, że jest to tylko złudzenie optyczne, a sformułowanie to jest używane jedynie w zwrotach językowych, jak np.:

Teleskop Herschela

Wykonanie zwierciadła teleskopowego jest znacznie prostsze i tańsze niż wykonanie obiektywu achromatycznego o porównywalnej średnicy (wyszlifować należy tylko jedną zamiast co najmniej czterech powierzchni). Poza tym w przypadku zwierciadła dużo łatwiej jest zapewnić mu odpowiednią sztywność i uniknąć gięcia pod własnym ciężarem (zwierciadło może być od spodu podparte praktycznie na całej powierzchni, soczewka tylko na obwodzie). Z tego powodu wszystkie duże teleskopy budowane po II połowie XIX wieku są teleskopami zwierciadlanymi.

Stany Zjednoczone, Stany Zjednoczone Ameryki (ang. United States, US, United States of America, USA) – federacyjne państwo w Ameryce Północnej graniczące z Kanadą od północy, Meksykiem od południa, Oceanem Spokojnym od zachodu, Oceanem Arktycznym od północnego zachodu i Oceanem Atlantyckim od wschodu.Achromat – układ optyczny (np. obiektyw), grupa dwóch soczewek - skupiającej i rozpraszającej - zrobionych z gatunków szkła o różnej dyspersji (np. szkła kronowego i flintowego) połączonych razem. Umożliwia korekcję aberracji chromatycznej dla światła o dwóch określonych długościach fal (zazwyczaj dla światła czerwonego i niebieskiego). Dla światła o innych długościach fal aberracja nie zostaje całkowicie wyeliminowana, ale znacznie zmniejszona (jest to tzw. chromatyzm wtórny).

2 listopada 1917 roku w Obserwatorium na Mount Wilson w USA uruchomiono największy wówczas na świecie teleskop ze szklanym zwierciadłem o średnicy 100 cali (254 cm). Teleskop ten (nazywany teleskopem Hookera od nazwiska fundatora, Johna Hookera) przyczynił się do dokonania wielu ważnych odkryć w dziedzinie astronomii, m.in. pozwolił na zaobserwowanie pojedynczych gwiazd w galaktykach innych niż Droga Mleczna oraz odkrycie ucieczki galaktyk przez Edwina Hubble'a. Teleskop Hookera przez ponad 30 lat był największym teleskopem na świecie. Kolejny rekord został pobity w 1948 roku przez 508 cm teleskop Hale'a umieszczony w obserwatorium na Mount Palomar, a następny w 1975 roku przez rosyjski teleskop BTA-6 o średnicy zwierciadła 6 metrów, oddany do użytku w Specjalnym Obserwatorium Astrofizycznym Rosyjskiej Akademii Nauk na górze Pastuchowa na Kaukazie.

Aberracja chromatyczna, chromatyzm – cecha soczewki lub układu optycznego, wynikająca z różnych odległości ogniskowania (ze względu na różną wartość współczynnika załamania) dla poszczególnych barw widmowych światła (różnych długości fali światła). W rezultacie występuje rozszczepienie światła, które widoczne jest na granicach kontrastowych obszarów pod postacią kolorowej obwódki (zobacz zdjęcie obok).Obserwatorium Palomar (ang. Palomar Observatory) – prywatne obserwatorium astronomiczne znajdujące się na górze Palomar na wysokości 1700 m n.p.m. w Hrabstwie San Diego w Kalifornii, 140 km na południowy wschód od Mount Wilson Observatory. Obserwatorium Palomar jest zarządzane przez California Institute of Technology (Caltech). Badania w obserwatorium są prowadzone przez Caltech i jej partnerów naukowych Jet Propulsion Laboratory i Cornell University.

Mozaikowe zwierciadło teleskopu SALT

Teleskop BTA-6 i teleskop Hale'a są dwoma największymi teleskopami wyposażonymi w zwierciadło w postaci monobloku szklanego. Konstrukcja pojedynczych zwierciadeł o większych średnicach napotyka na poważne trudności technologiczne, dlatego współcześnie budowane duże teleskopy są wyposażone w zwierciadła mozaikowe, składające się wielu mniejszych segmentów. Przykładami takich teleskopów mogą być teleskopy Kecka, SALT lub Gran Telescopio Canarias. W planach jest budowa jeszcze większych teleskopów, m.in. europejskiego (ESO) teleskopu ELT z mozaikowym zwierciadłem o średnicy 39,3 m.

Ogromnie Wielki Teleskop Europejski (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope - E-ELT) – projekt największego na świecie teleskopu optycznego opracowany przez Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO).Cal (ang. inch) – pozaukładowa jednostka miary długości odpowiadająca początkowo potrojonej długości średniego ziarna jęczmienia. Jedna z tzw. jednostek imperialnych. W USA ta jednostka miary jest podstawową jednostką miary używaną m.in. w budownictwie, medycynie, policji (np. do pomiaru wzrostu człowieka), mechanice i wielu innych dziedzinach.

Podstrony: 1 [2] [3]