Telescópio de espelho: tipos, dispositivo e dicas para escolher

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Telescópio de espelho: tipos, dispositivo e dicas para escolher
Telescópio de espelho: tipos, dispositivo e dicas para escolher
Anonim

Muitos de nós adoramos olhar para o céu estrelado, admirando sua beleza deslumbrante e sedutora. Claro, a maioria das pessoas que não são indiferentes às estrelas são apenas românticos ou amantes de deitar no campo, inalando o cheiro de grama fresca e contando pontos brancos em uma superfície preta grossa com seu ente querido.

Mas há outra categoria de amantes do céu. Essas personalidades, em regra, são cientistas que admiram a abóbada do céu não com seus próprios olhos ou através de óculos, mas usam telescópios espelhados especiais para não apenas apreciar a beleza dos corpos celestes, mas também se envolver em atividades científicas, calculando o necessário distâncias e extraindo uma informação tão importante para a humanidade.

Os instrumentos ópticos não são apenas os melhores assistentes do homem no estudo de planetas distantes há vários milênios, mas são simplesmente indispensáveis na vida cotidiana, pois muitas pessoasusar telescópios, binóculos e lupas para diversos fins, sem estar ciente da finalidade científica original desses objetos. Quem de nós não acendeu fogo com lupa? E quem olhou pelos binóculos invertidos? Todo mundo fez isso, o que mais uma vez comprova a necessidade vital das pessoas em lentes e lupas.

Telescópio BTA no inverno
Telescópio BTA no inverno

O que é?

Um telescópio - ou, cientificamente, um refletor - é um dispositivo óptico especial baseado no princípio de coletar partículas de luz com uma placa de espelho. O primeiro telescópio de espelho foi inventado pelo famoso matemático inglês Isaac Newton.

Sim, depois dele muitas pessoas inteligentes diferentes ofereceram suas versões do "tubo de visão distante". Mas foi a lente direta de Newton que se tornou o padrão para quase todos os instrumentos ópticos poderosos. Especialmente para aqueles usados na ciência e na indústria militar. O desenvolvimento do gênio inglês tornou possível se livrar da aberração cromática de uma vez por todas - a principal e mais inconveniente deficiência de todos os telescópios da época.

Como instrumento óptico, o telescópio reflexo é considerado um parente da luneta e possui design semelhante, mas difere no tamanho e na qualidade das lentes.

História da óptica

O desejo da humanidade de observar objetos ou fenômenos distantes do olho surgiu muito antes do advento dos grandes telescópios espelhados. A jornada científica da lente surgiu no exato momento em que uma pessoa olhava o mundo pela primeira vez através de um pedaço de mica, inclinando-o no ângulo certo para que o mineral pudesseaproximar o horizonte.

observatório com telescópio
observatório com telescópio

Desde então, a humanidade tem buscado incansavelmente maneiras de alcançar um efeito semelhante. As pessoas inventaram ativamente molduras, suportes, mica polida, tentaram trabalhar com quartzo.

Com o advento do vidro, os experimentos sobre a invenção do “dispositivo de zoom de imagem” continuaram, à medida que vários pedaços de material defeituosos entraram em ação, de uma forma ou de outra distorcendo o espaço por si mesmos.

Demorou muitos anos antes que a humanidade pudesse construir o primeiro telescópio espelho. No entanto, é importante lembrar que toda a indústria óptica começou com um pequeno pedaço de mica.

Desde a descoberta da composição do vidro pelo homem, ele deixou de precisar da mica e do quartzo como substitutos ou análogos dessa substância maravilhosa. Os primeiros instrumentos ópticos criados pelo homem eram desenhos bastante simples como uma lupa ou um monóculo, ou seja, um pedaço de vidro artisticamente inserido em uma armação de ferro.

Inglaterra

No campo da matemática e da física, este país do norte quase sempre esteve à frente de todo o planeta no caminho de seu desenvolvimento científico por séculos, senão milhares de anos de progresso. O mundo inteiro usa instrumentos ópticos graças ao aparecimento em 1668 do telescópio espelho de Newton. Um gênio de Foggy Albion propôs sua visão de um "tubo de visão distante" usando apenas duas lentes retas. O espelho principal é um receptor de luz, expondo-se a raios diretos de algum tipo de iluminação, e então transmitindo o feixe de luz coletado em um fluxo para um pequeno espelho plano diagonal, quelocalizado próximo ao foco principal. A tarefa deste pedaço de vidro unilateral é desviar a luz para fora do corpo de um telescópio refletor de espelho. Neste local, ocorre a interação da ocular e a imagem que nela cai, sendo refletida do vidro diagonal secundário, e é fotografada. O tipo de espelho embutido depende diretamente do diâmetro do tubo - o vidro parabólico pode ser facilmente inserido em uma caixa de grande capacidade e o vidro esférico também pode caber em um tubo menor.

Sistema de Gregory

esquema de Gregory
esquema de Gregory

No entanto, não só o descobridor da força da gravidade pode ser considerado o inventor do telescópio, pois o próprio fato de os objetos serem vistos através do vidro foi estudado muito antes do nascimento de Newton, existem muitas respostas para a questão de quem inventou o telescópio espelho.

Por exemplo, o conterrâneo de Newton, James Gregory, em 1663, propôs sua visão de um "cachimbo de grande visão", fornecendo-lhe três copos de uma só vez. O esquema da versão proposta foi descrito pelo cientista no livro Optica Promota, que também contém outras ideias maravilhosas sobre o uso do vidro na vida cotidiana.

O dispositivo do primeiro telescópio de espelho de Gregory é bastante simples à primeira vista. É baseado em um espelho parabólico côncavo que coleta feixes de luz díspares, combina-os e os direciona para um espelho elíptico côncavo menor.

O pequeno espelho, por sua vez, envia a luz de volta para o orifício central do vidro grande que protege a ocular. Distância focal de um telescópio de espelhoGregory é significativamente maior do que o modelo newtoniano, devido ao qual o olho do observador vê uma imagem reta e uniforme, e não invertida 180 graus, como no modelo anterior.

Cassegrain Idea

Um sistema semelhante foi proposto em 1672 por Laurent Cassegrain. Seu desenvolvimento também foi baseado em dois espelhos de diâmetros diferentes. No entanto, Laurent preferiu trabalhar com reflexão direta da luz, reduzindo todo o projeto à transmissão de feixes de luz entre dois vidros.

Uma característica distintiva de seu telescópio era o fato de que o espelho secundário era muito maior que o principal. Duzentos anos depois, essa ideia será tomada como base pelo famoso oculista soviético D. D. Maskutov, que estabelecerá as bases fundamentais da ciência russa de instrumentos ópticos e também inventará o modelo principal do telescópio, que se tornará a base para todos os instrumentos relacionados à aproximação de imagens na União Soviética. União.

Os seguintes sistemas, semelhantes ao design de Ritchie-Chrétien, são apenas versões suplementadas e corrigidas das ideias de Cassegrain.

O esquema de Newton
O esquema de Newton

Inovação de Lomonosov

A única exceção é a teoria ótica de Herschel, que em certa época foi significativamente melhorada pelo brilhante enciclopedista russo Mikhail Lomonosov. A essência da ideia é que o vidro principal foi substituído por um espelho côncavo.

Para que serve um telescópio?

Todo mundo sabe que os aparelhos para estudar a superfície celeste são usados principalmente por astrônomos e outros cientistas que, com base nos dados obtidos, tiram conclusões globalmenteafetando vários ramos da ciência. Disciplinas como geografia, geodésia, biologia, biofísica e muitas outras dependem da astronomia. Mesmo uma previsão meteorológica regular é quase impossível de fazer. Não ter recebido dados oportunos sobre a localização dos corpos celestes em relação ao sol.

Espelhos de instrumentos
Espelhos de instrumentos

Um telescópio é necessário para observar diretamente vários objetos e fenômenos que podem vir a ser cruciais para a ciência e para a humanidade como um todo. Instrumentos de diferentes tamanhos, com características significativamente diferentes, são usados tanto para a visão comum do céu noturno quanto para penetrar nos segredos de nebulosas e galáxias distantes.

Os maiores eletrodomésticos

Atualmente, há um grande número de dispositivos tecnológicos diferentes que permitem explorar o céu estrelado. A maioria deles é simplesmente incrível em tamanho e ocupa uma área enorme. Por exemplo, o maior telescópio da União Soviética, o BTA, foi por muito tempo considerado o maior do mundo, pois tinha um diâmetro de espelho primário de até seis metros!

dispositivo soviético BTA
dispositivo soviético BTA

Em 2005, um explorador ainda maior de corpos celestes foi construído - um instrumento chamado "Large Binocular Telescope". Diferencia-se pelo fato de seu espelho ser sólido, ou seja, consiste em uma peça de vidro.

No mesmo ano, o "Grande Telescópio Sul-Africano" foi erguido na República da África do Sul, cujo espelho principal consistia em noventa e um enormes hexágonos idênticos.

Dispositivo do dispositivo

O telescópio de espelho óptico tem uma estrutura bastante simples. Qualquer aluno pode criar independentemente um dispositivo semelhante com apenas uma ou duas lentes e um tubo de papelão oco. É claro que dispositivos realmente poderosos não são feitos de vidro e papel, mas de acordo com um princípio semelhante.

Seção do tubo
Seção do tubo

O aparelho é um sistema fechado, que se baseia em um tubo sólido oco, com lentes de vários tipos e estruturas inseridas nele em ambas as extremidades. O plano traseiro do primeiro vidro está alinhado com o plano frontal do segundo, o que dá o efeito de ampliar uma imagem que está realmente longe do observador.

Esquemas de tubos
Esquemas de tubos

Comentários

Como escolher um bom telescópio? Essa pergunta é fácil de responder se você souber exatamente como o comprador a usará. Se uma pessoa está apenas interessada em ver o céu estrelado um pouco mais de perto, qualquer modelo de orçamento para iniciantes servirá. Se a pessoa que quer comprar o aparelho for um astrônomo, mesmo que seja um amador, mas ainda assim um astrônomo, então você deve pensar em comprar um análogo mais caro.

No caso em que a ciência e a pesquisa sejam caras ao futuro proprietário do telescópio, vale reconhecer que é necessário um aparelho profissional, que é muito caro. Não há dicas específicas para escolher um telescópio, você só precisa entender claramente por que o está escolhendo!

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