Радиоволны
<<  Интересные факты об изобретениях Что считается изобретением  >>
Изобретение телескопа
Изобретение телескопа
Содержание
Содержание
Кто же изобрел телескоп
Кто же изобрел телескоп
Кто же изобрел телескоп
Кто же изобрел телескоп
Кто же изобрел телескоп
Кто же изобрел телескоп
Кто же изобрел телескоп
Кто же изобрел телескоп
Кто же изобрел телескоп
Кто же изобрел телескоп
Телескоп Галилея
Телескоп Галилея
Телескоп Галилея
Телескоп Галилея
Изобретение рефракторов
Изобретение рефракторов
Изобретение рефракторов
Изобретение рефракторов
Строение рефракторов
Строение рефракторов
Изобретение рефлекторов
Изобретение рефлекторов
Изобретение рефлекторов
Изобретение рефлекторов
Изобретение рефлекторов
Изобретение рефлекторов
Строение рефлекторов
Строение рефлекторов
Зеркально-линзовые системы телескопов
Зеркально-линзовые системы телескопов
Зеркально-линзовые системы телескопов
Зеркально-линзовые системы телескопов
Строение зеркально-линзовых телескопов
Строение зеркально-линзовых телескопов
Линзы
Линзы
Линзы
Линзы
Линзы
Линзы
Сферические зеркала
Сферические зеркала
Сферические зеркала
Сферические зеркала
Литература
Литература

Презентация: «Изобретение телескопа». Автор: PAVEL. Файл: «Изобретение телескопа.ppt». Размер zip-архива: 1485 КБ.

Изобретение телескопа

содержание презентации «Изобретение телескопа.ppt»
СлайдТекст
1 Изобретение телескопа

Изобретение телескопа

Виды телескопов. Линзы и сферические зеркала

Выполнил ученик 9 Б класса Новиков Дмитрий Проверил учитель физики Ирлянова Л.С.

2 Содержание

Содержание

2

Кто же изобрел телескоп 3 – 7 Телескоп Галилея 8 – 9 Изобретение рефракторов 10 – 11 Строение рефракторов 12 Изобретение рефлекторов 13 – 15 Строение рефлекторов 16 Зеркально – линзовые системы телескопов 17 – 18 Строение зеркально – линзовых телескопов 19 Линзы 20 – 22 Сферические зеркала 23 – 24 Литература 25

3 Кто же изобрел телескоп

Кто же изобрел телескоп

3

Более ста лет назад, раскапывая холм Гиссарлык, под которым оказались руины древней Трои, Г. Шлиман наряду с другими находками, к немалому своему удивлению, обнаружил... великолепно выделанные линзы из хрусталя. Кто же их изготовил ? И главное, зачем ? Давно уже многих исследователей волнует вопрос: какими научными знаниями обладали древние? При чтении литературы по истории науки нередко создается впечатление, что представления античных ученых по оптике и, соответственно, астрономии были, мягко выражаясь весьма примитивными. Но вряд ли это соответствует действительности. В.А. Гуриков в статье «История создания телескопа» пишет, что первая зрительная труба появилась в Нидерландах в начале XVII века, «несмотря на то, что линзы были известны еще 2500 лет до н.э. ». Стеклянные линзы с разным увеличением, датируемые 600-400 г.г. до н.э. , найдены и в Месопотамии. Зажигательное действие линз и зеркал известно с глубокой древности; очки вошли в употребление в конце XIII века. А зрительная труба - лишь в XVIII веке ! В. Гуриков объясняет это так: «Взаимосвязи между наукой и практикой в области оптики у древних греков и римлян, по сути дела, не существовало» и, стало быть, «оптики античности ... оптических приборов как таковых не создали». Можно ли согласиться с таким выводом ? Общеизвестны два крайне важных для данной проблемы факта. Во-первых, в древнейшие исторические времена некоторые научные знания были «профессиональным секретом» узкого круга посвященных лиц (жрецов или, скажем, мастеров): те передавали их из поколения в поколение и, как

4 Кто же изобрел телескоп

Кто же изобрел телескоп

4

правило, в устной форме. Во-вторых, достоверных сведений о древних знаниях до нашего времени дошло слишком мало. Так, П.А. Старцев в «Очерках истории астрономии в Китае» ссылаясь на книгу «Шуньдянь», отмечает, что уже во времена легендарного императора Шуня (2257-2208 г.г. до н.э.) для наблюдения небесных светил применялись армиллярные сферы и другие инструменты, сведения о которых не дошли до наших дней. Ф.Даннеман в «Истории естествознания» подчеркивает, что Галилео Галилей в своей научной деятельности опирался на труды Евклида, Аполлония, Архимеда. Он приводит слова Галилея: «Руководясь законами диоптрики мне удалось изготовить подзорную трубу». С.И. Вавилов добавляет, что Галилею была известна книга Кеплера, двумя важными теоремами из которой он воспользовался. В первой речь идет о дальности видимости, зависящей от свойств объектива и окуляра. Во второй - о длине труб телескопа и микроскопа. Ю.А. Белый в книге «Иоганн Кеплер» сообщает, что Кеплер был знаком с работами Евклида, Аполлония, Аристотеля, Альхазена, и Вителло. Уже в «Дополнениях в Вителлию», Опибликованных в 1604 г. Кеплер рассмотрел ход лучей в оптической системе, состоящей из двояковыпуклой и двояковогнутой линз. С.Л. Соболь констатирует, что в 1647 году вышла из печати книга И. Гевелия «Селенография», в которой впервые описаны подзорные трубы, гелиоскоп, полемоскоп и микроскопы. (Полемоскоп - это предшественник перископа; он представлял собой коленчатую трубу с объективом и окуляром.) Говоря о преломлении света в линзах, Гевелий ссылался на Альхазена и Вителло как на своих предшественников. С.И. Вавилов отмечает , что Ньютон хорошо знал работы Евклида, Декарта и Барроу. Таким образом, Галилей, Кеплер, Гевелий, Ньютон и Гюйгенс в своих исследованиях и открытиях в области оптики опирались на знания древних ученых. Л.В. Жигалова (Вопросы истории естествознания и техники) пишет, что в компилятивной работе «Премудрости Соломона» говорилось о четырех спутниках Юпитера и кольцах Сатурна, открытых Галилеем в 1610 году. Однако в примечаниях к статье Жигаловой приведено утверждение А. И. Соболевского, что названная компиляция составлена «не позднее конца XVI в. на основании источников греческого происхождения ».

5 Кто же изобрел телескоп

Кто же изобрел телескоп

5

Непосредственные предшественники «официальных» изобретателей телескопа также широко пользовались античными источниками. Ф. Даннеман сообщает, что Порта в своей «Естественной магии» дает описание улучшенной камеры - обскуры. (Он вставил в отверстие прозрачную чечевицу, от чего резкость изображения значительно повысилась.) Но Порта написал также «Пневматику», которая восходит к «Пневматике» Герона; это позволяет предположить, что и улучшение камеры-обскуры Порта мог позаимствовать у того же Герона или какого-нибудь другого древнего автора. В комментариях В. П. Зубова к книге Леонардо да Винчи «Избранные естественнонаучные произведения» говорится, что оптика Леонардо возникла не на пустом месте: он хорошо знал произведения Евклида, Аристарха, Альхазена, Вителло, Д. Пекхема и Р. Бэкона... Характеризуя астрономию, возрожденную Николаем Кузанским и Тосканелли, Ф. Даннеман замечает, что Г. Пурбах (1423—1461) вновь поднял ее на такую высоту, на какой она стояла в александрийскую эпоху. Европейские ученые до Пурбаха знакомились с «Альмагестом» исключительно через арабов; астрономические сочинения Птолемея и многие другие работы были доставлены в Италию из Константинополя лишь в XV веке. Пурбах обратил внимание на греческую рукопись, которую затем перевел Региомонтан (1436-1476). Для астрономических измерений Пурбах применял «геометрический квадрат», в углу которого была прикреплена одним концом линейка с диоптрами, а стороны разделены на 120 частей каждая; поэтому можно было довольно точно отсчитывать тангенсы наблюдаемого угла. (Диоптра — визир с двумя отверстиями либо зрительная труба.) Откуда взялся у Пурбаха «геометрический квадрат» с диоптрами? Скорее всего из греческой рукописи, переведенной Региомонтаном...

6 Кто же изобрел телескоп

Кто же изобрел телескоп

6

С. И. Вавилов указывает на оживление оптики в XIII веке. Об этом, по его мнению, свидетельствуют трактаты англичан Р. Бэкона и Д. Пекхема, а также тюрингенского поляка Вителло. Но во всем, что касается оптики, эти авторы в основном попросту пересказывают Евклида, Птолемея и Альхазена. Ф. Даннеман констатирует, что при написании своей «Естественной истории» Бэкон пользовался работами греков (Аристотель, Евклид, Птолемей), римлян (Плиний, Боэций, Кассиодор) и арабов. Бэкон, конечно, хорошо знал оптику и, по-видимому, был знаком с устройством телескопа. Откуда пришло к нему это знание? Вспоминаются его слова (приводимые А. Берри) о том, что телескоп был известен уже Юлию Цезарю (100—44 гг. до и. э.), который перед набегом на Британию обозревал новые земли из Галлии (с противоположного берега Ла-Манша) с помощью телескопа. Ф. Даннеман пишет, что Вителло в сочинении «Перспектива» излагал учение Альхазена, который, в свою очередь, был знаком с работами Евклида и Птолемея. В сочинении «О зажигательном зеркале по коническим сечениям» Альхазен упоминает о наблюдении древних: зеркала, имеющие форму параболоида вращения, соединяют все лучи в. одной точке и производят более сильное действие, чем другие зеркала. Открытие это приписывается Диоклу (350 г. до н. э.). Таким образом, все предшественники «официальных» изобретателей подзорной трубы — Порта, Леонардо да Винчи, Пурбах, Вителло, Бэкон и Альхазен — в своих работах по оптике основывались на трудах античных ученых. Д. Д. Максутов в «Астрономической оптике» отмечает, что современникам Галилея была известна конструкция простого телескопа, состоящего из одного вогнутого зеркала, которая спустя полтора столетия получила название «система Гершеля». Но скорее всего она восходит к временам античности. Ф. Даннеман указывает, что Региомонтан построил из металла параболическое зажигательное зеркало диаметром в пять футов (1,52 м).

7 Кто же изобрел телескоп

Кто же изобрел телескоп

7

Ф. Араго в «Общепонятной астрономии» свидетельствует, что Птолемей Эвергет (146—116 гг. до н. э.) установил на вершине Александрийского маяка вогнутое зеркало, с помощью которого можно было обнаруживать корабли на весьма далеком расстоянии. Это далеко не полный перечень косвенных доказательств того, что древние неплохо разбирались, в оптике, изготовляли оптические приборы и применяли их в повседневной практике. Почему же в распоряжении историков отсутствуют более прямые свидетельства? Почему знания древних об оптических инструментах были затем утеряны или хранились в глубокой тайне? Впрочем, если вспомнить, каким образом церковь расправлялась с носителями «еретических», с ее точки зрения, взглядов (а усиление «данного богом» зрения – это, несомненно, «происки дьявола»), то в этом, пожалуй, нет ничего удивительного...

8 Телескоп Галилея

Телескоп Галилея

8

Весной 1609 г. профессор математики университета итальянского города Падуи узнал о том, что один голландец изобрёл удивительную трубу. Удалённые предметы, если их разглядывать через неё, казались более близкими. Взяв кусок свинцовой трубы, профессор вставил в неё с двух концов два очковых стекла: одно – плосковыпуклое, а другое – плосковогнутое. «Прислонив мой глаз к плосковогнутой линзе, я увидел предметы большими и близкими, так как они казались находящимися на одной трети расстояния по сравнению с наблюдением невооружённым глазом», – писал Галилео Галилей. Профессор решил показать свой инструмент друзьям в Венеции. «Многие знатные люди и сенаторы подымались на самые высокие колокольни церквей Венеции, чтобы увидеть паруса приближающихся кораблей, которые находились при этом так далеко, что им требовалось два часа полного хода, чтобы их заметили глазом без моей зрительной трубы», – сообщал он. Разумеется, у Галилея в изобретении телескопа (от греч. «теле» – вдаль, далеко и «скопео» – смотрю) были предшественники. Сохранились легенды о детях очкового мастера, которые, играя с собирающими и рассеивающими свет линзами, вдруг обнаружили, что при определённом расположении относительно друг друга две линзы могут образовывать увеличивающую систему. Имеются сведения о зрительных трубах, изготовленных и продававшихся в Голландии до 1609 г. Главной особенностью Галилеева телескопа было его высокое качество. Убедившись в плохом качестве очковых стёкол, Галилей начал шлифовать линзы сам. Некоторые из них сохранились до наших дней; их исследование показало, что они совершенны с точки зрения современной оптики. Правда, Галилею пришлось выбирать: известно, например, что, обработав 300 линз, он отобрал для телескопов всего несколько из них. Однако трудности изготовления первоклассных линз были не самым большим препятствием при создании телескопа. По мнению многих учёных того времени, телескоп Галилея можно было

9 Телескоп Галилея

Телескоп Галилея

9

рассматривать как дьявольское изобретение, а его автора следовало отправить на допрос в инквизицию. Ведь люди видят потому, думали они, что из глаз выходят зрительные лучи, ощупывающие всё пространство вокруг. Когда эти лучи натыкаются на предмет, в глазу появляется его образ. Если же перед глазом поставить линзу, то зрительные лучи искривятся и человек увидит то, чего в действительности нет. Таким образом, официальная наука времён Галилея вполне могла считать видимые в телескоп светила и удалённые предметы игрой ума. Всё это учёный хорошо понимал и нанёс удар первым. Демонстрация телескопа, с помощью которого можно было обнаружить далёкие, невидимые глазом корабли, убедила всех сомневавшихся, и телескоп Галилея молниеносно распространился по Европе.

10 Изобретение рефракторов

Изобретение рефракторов

10

При создании нового рефрактора два обстоятельства определяют успех: высокое качество оптического секла и искусство его шлифовки. По почину Галилея многие из астрономов сами занимались изготовлением линз. В одном лице тогда должны были сочетаться таланты оптика, механика и астронома. Из оптиков того времени следует вспомнить, прежде всего, Пьера Гинана, швейцарского рабочего, начавшего в XVIII веке свою карьеру оптика с изготовления очков и примитивных рефракторов с картонными тубусами. Однажды ему удалось увидеть английский «доллонд», и Гинан решил сам научиться изготовлять такие рефракторы. В течение семи лет он пробовал самостоятельно отливать оптические стекла, однако поначалу успеха не имел. Но Гинан был человеком очень настойчивым, и неудачи только подстрекали его к новым опытам. Он построил новую большую плавильную печь, в которой можно было плавить до 80 кг стекла. На это ушли почти все его средства, и много лет его семье пришлось жить впроголодь. В конце концов, упорство было вознаграждено. В 1799 году Гинану удалось отлить несколько отличных дисков поперечником от 10 до 15 см – успех по тем временам неслыханный. В 1814 г. Гинан изобрел остроумный способ для уничтожения струйчатого строения в стеклянных болванках: отлитые заготовки распиливались и, после удаления брака, снова спаивались. Тем самым, открывая путь к созданию крупных объективов. Наконец Гинану удалось отлить диск диаметром 18 дюймов(45 см.), который в 1823 году французский оптик Кошуа отшлифовал для Дублинской обсерватории. Это был последний успех Пьера Гинана. Над дальнейшей разработкой рефракторов работал знаменитый американский оптик Альван Кларк. Объективы изготовлялись в американском Кембридже, причем испытание их оптических качеств производилось на искусственной звезде в тоннеле длиной 70м. Уже к 1853 году Альван Кларк достиг значительных успехов: в изготовленные им рефракторы удалось наблюдать ряд неизвестных ранее двойных звезд. В 1862 году на Дирборнской обсерватории в штате Миссисипи был установлен 18-дюймовый рефрактор Кларка. Впервые его оптические качества проявились в полной мере, когда сын Кларка

11 Изобретение рефракторов

Изобретение рефракторов

11

Джордж обнаружил у Сириуса слабенькую звёздочку – спутник, как оказалось впоследствии, первый белый карлик. Одиннадцать лет спустя, на Морской обсерватории начал действовать еще более крупный инструмент – 25-дюймовый рефрактор фирмы «Альван Кларк и сыновья». С помощью этого инструмента Асаф Холл в 1877 году открыл два спутника Марса: Фобос и Деймос. В том же памятном году весь мир облетело сообщение Джовани Скиапарелли об открытии на поверхности Марса загадочных «каналов». Разговоры о марсианской цивилизации увлекали многих и в 1894-м году в штате Аризона Персиваль Ловелл, бывший дипломат, построил на свои средства крупную обсерваторию, главной задачей которой было решение проблемы об обитаемости Марса. В 1896 году на этой обсерватории появился очередной великолепный рефрактор Кларка с поперечником объектива в 24 дюйма. Но еще раньше, в 1885 году Альван Кларк побил сови прежние достижения. В 1878 году Пулковская обсерватория обратилась к фирме Кларка с заказом на изготовление 30-дюймового рефрактора, самого крупного в мире. На изготовление этого телескопа российское правительство ассигновало 300000 рублей. Заказ был выполнен за полтора года, причем объектив изготовил сам Альван Кларк из стекол парижской фирмы Фейль, а механическая часть телескопа была сделана немецкой фирмой Репсальд. Новый Пулковский рефрактор оказался превосходным, одним из лучших рефракторов мира. Но уже в 1888 году на горе Гамильтон в Калифорнии начала свою работу Ликская обсерватория, оснащенная 36-дюймовым рефрактором Альвана Кларка. Отличные атмосферные условия сочетались здесь с превосходными качествами инструмента. Рефракторы Кларка сыграли огромную роль в астрономии. Они обогатили планетарную и звездную астрономию открытиями первостепенного значения. Успешная работа на этих телескопах продолжается и поныне.

12 Строение рефракторов

Строение рефракторов

12

13 Изобретение рефлекторов

Изобретение рефлекторов

13

Идея создания зеркального телескопа, или рефлектора была высказана при жизни Галилея Н. Цукки (1616 г.) и М. Мерсеном (1638 г.). Позже Д. Грегори(1663 г.) и Г. Кассегрен (1672 г.) предложили теоретические схемы этих телескопов, но ни один образец изготовлен не был. В 1664 году Роберт Гук изготовил рефлектор по схеме Грегори, но качество телескопа оставляло желать лучшего. Лишь в 1668 году Исаак Ньютон, наконец, построил первый действующий рефлектор. Этот крошечный телескоп по размерам уступал даже галилеевским трубам. Главное вогнутое сферическое зеркало из полированной зеркальной бронзы имело в поперечнике всего 2.5 см., а его фокусное расстояние составляло 6.5 см. Лучи от главного зеркала отражались небольшим плоским зеркалом в боковой окуляр, представлявший собой плоско-выпуклую линзу. Первоначально рефлектор Ньютона увеличивал в 41 раз, но, поменяв окуляр и, снизив увеличение до 25 раз, ученый нашел, что небесные светила при этом выглядят ярче и наблюдать их удобнее. В 1671 году Ньютон соорудил второй рефлектор, чуть больше первого (диаметр главного зеркала был равен 3.4 см. при фокусном расстоянии 16 см.). Система Ньютона получилась весьма удобной, и она успешно применяется до сих пор.

14 Изобретение рефлекторов

Изобретение рефлекторов

14

Рефлектор по схеме Грегори имеет несколько другое устройство. Лучи от главного зеркала падают на небольшое вогнутое эллипсоидальное зеркало, отражающее их в окуляр, который укреплен в центральном отверстии главного зеркала. Эта система имеет некоторые преимущества перед системой Ньютона. Так как эллипсоидальное зеркало находится дальше главного фокуса телескопа, изображения в рефлекторе Грегори прямые (как в театральном бинокле). При рассматривании земных предметов это удобно, а при наблюдении небесных тел – безразлично. Так как эллипсоидальное зеркало как бы удлиняет фокусное расстояние телескопа, в рефлекторах Грегори при прочих равных условиях можно применять большие увеличения, чем в рефлекторах Ньютона. Кроме того, наблюдатель смотрит на небесный объект прямо, что при наведении на светило представляет некоторое неудобство. Если вогнутое эллипсоидальное зеркало заменить выпуклым гиперболическим, получаем систему Кассенгрена. Так как гиперболическое зеркало встречает лучи, отраженные главным зеркалом до фокуса, кассенгреновские рефлекторы короткие, практичные, что удобно для некоторых астрофизических наблюдений. Главное преимущество рефлекторов – отсутствие у зеркал хроматической аберрации1. Если же главному зеркалу придать форму параболоида вращения, то можно теоретически свести к нулю сферическую аберрацию2 (во всяком случае, для лучей, падающих на главное зеркало параллельно его оптической оси). 1Хроматическая аберрация – искажение изображения, связанное с тем, что световые лучи различных длин волн собираются после прохождения линзы на различном расстоянии от нее; в результате изображение размывается и края его окрашиваются. 2Сферическая аберрация – искажение изображения в оптических системах, связанное с тем, что световые лучи от точечного источника, расположенного на оптической оси, не собираются в одну точку с лучами, прошедшими через удаленные от оси части системы.

15 Изобретение рефлекторов

Изобретение рефлекторов

15

Изготовление зеркал – дело более легкое, чем шлифовка огромных линзовых объективов, и это также предрешило успех рефлекторов. Из-за отсутствия хроматических аберраций рефлекторы можно делать очень светосильными (до 1:3), что совершенно немыслимо для рефракторов. При изготовлении рефлекторы обходятся гораздо дешевле, чем равные по диаметру рефракторы. Есть, конечно, недостатки и у зеркальных телескопов. Их трубы открыты, и токи воздуха внутри трубы создают неоднородности, портящие изображение. Отражающие поверхности зеркал сравнительно быстро тускнеют и нуждаются в восстановлении. Для отличных изображений требуется почти идеальная форма зеркал, что трудно исполнить, так как в процессе работы форма зеркал слегка меняется от механических нагрузок и колебаний температуры. И все-таки рефлекторы оказались наиболее перспективным видом телескопов.

16 Строение рефлекторов

Строение рефлекторов

16

17 Зеркально-линзовые системы телескопов

Зеркально-линзовые системы телескопов

17

Стремление свести к минимуму всевозможные аберрации телескопов рефлекторов и рефракторов привело к созданию комбинированных зеркально-линзовых телескопов. В этих инструментах функции зеркал и линз разделены таким образом, что зеркала формируют изображение, а линзы исправляют аберрации зеркал. Первый телескоп такого типа был создан жившим в 1930 году в германии оптиком Б. Шмидтом (эстонцем по происхождению). В телескопе Шмидта главное зеркало имеет сферическую отражающую поверхность, а значит, тем самым отпадают трудности, связанные с параболизацией зеркал. Естественно, что сферическое зеркало большого диаметра обладает весьма заметными аберрациями, в первую очередь сферической. Для того чтобы максимально уменьшить эти аберрации, Шмидт поместил в центре кривизны главного зеркала тонкую стеклянную коррекционную линзу. На глаз она кажется обыкновенным плоским стеклом, но на самом деле поверхность ее очень сложная (хотя отклонения от плоскости не превышают нескольких сотых долей мм.). Она рассчитана так, чтобы исправить сферическую аберрацию, кому и астигматизм главного зеркала. При этом происходит как бы взаимная компенсация аберраций зеркала и линзы. Хотя в системе Шмидта остаются неисправленными второстепенные аберрации (например, дисторсия), телескопы такого вида заслуженно считаются лучшими для фотографирования небесных тел. В отличии от рефлекторов, тубус камеры Шмидта наглухо закрыт коррекционной пластинкой и это исключает возникновение токов воздуха в трубе, которые портят изображение. Одно из главных достоинств телескопов Шмидта – огромное поле зрения и светосила. У большинства таких телескопов диаметр поля зрения доходит до 250, а в некоторых и того больше. Но есть недостатки и у таких телескопов. Так как коррекционная линза укреплена на двойном фокусном расстоянии от зеркала, тубус шмидтовских камер получается сравнительно длинным. Главная же беда заключается в том, что из-за сложной формы коррекционной пластинки изготовление её сопряжено с огромными трудностями. Поэтому создание крупных камер Шмидта – редкое событие в астрономической технике.

18 Зеркально-линзовые системы телескопов

Зеркально-линзовые системы телескопов

18

В 1941 году известный советский оптик Д. Д. Максутов изобрел новый тип зеркально-линзового телескопа, свободного от главного недостатка камер Шмидта. В системе Максутова как и в системе Шмидта главное зеркало имеет сферическую вогнутую поверхность. Однако вместо сложной коррекционной линзы Максутов использовал сферический мениск – слабую рассеивающую выпукло-вогнутую линзу, сферическая аберрация которой полностью компенсирует сферическую аберрацию главного зеркала. А так как мениск слабо изогнут и мало отличается от плоско - параллельной пластинки, хроматическую аберрацию он почти не создает. В системе Максутова все поверхности зеркала и мениска сферические, что сильно облегчает их изготовление. Центральная часть мениска посеребрена и используется как второе отражающее зеркало в системе Кассенгрена. Из-за этого максутовские телескопы получаются относительно короткими, компактными, удобными в обращении. В инструментах такого типа можно использовать ньютоновскую систему и систему Грегори.

19 Строение зеркально-линзовых телескопов

Строение зеркально-линзовых телескопов

19

20 Линзы

Линзы

20

Линза (от лат. lens – «чечевица») – это прозрачное тело, ограниченное двумя преломляющими поверхностями. Чаще всего линзы делают из стекла или пластика; линзы, обе поверхности которых имеют общую ось симметрии, удобнее изготовлять, и качество их выше. Наиболее просты в производстве линзы со сферическими поверхностями. Рассмотрим их свойства. Линзы изменяют направление падающих на них лучей. Если параллельный пучок лучей, пройдя через линзу, становится сходящимся, эта линза собирающая, или положительная; если пучок расходится, ее называют рассеивающей или отрицательной. Линза первого типа собирает изначально параллельный пучок в одной точке – фокусе (от лат. focus – «очаг», «огонь»); пройдя сквозь линзу второго типа, все лучи кажутся выходящими из мнимого фокуса. Пучки, слабо наклоненные к оси симметрии линзы (главной оптической оси), собираются в точках на плоскости, перпендикулярной оптической оси. Это фокальная плоскость, а точка ее пересечения с осью называется главным фокусом линзы. Линза имеет две фокальные плоскости: ведь на нее можно светить с обеих сторон. Но для получения резкого изображения нужно сфокусировать не параллельные, а расходящиеся лучи, испускаемые каждой точкой объекта. Где они пересекутся? Проще всего рассчитывать их ход в тонкой линзе, толщина которой гораздо меньше радиусов кривизны ее поверхностей. У такой линзы есть несколько свойств, сильно упрощающих расчеты. Во-первых, можно заменить сферические поверхности плоскостью, перпендикулярной ее главной оси в центре линзы, и рассмотреть преломления только на ней. .А во-вторых, сильно упрощают построение «замечательные лучи».

21 Линзы

Линзы

21

1. Луч, до собирающей линзы идущий параллельно ее главной оптической оси, после преломления обязательно пройдет через главный фокус. В рассеивающей линзе он преломится так, что будет казаться выходящим из главного мнимого фокуса. 2. Луч, проходящий через геометрический центр линзы (по побочной оптической оси), не изменяет направления, так как в самом центре обе поверхности линзы перпендикулярны главной оси и параллельны друг другу. 3. Луч, проходящий через фокус в сторону собирающей линзы, после преломления на главной плоскости станет параллельным ее главной оси. Луч, продолженный сквозь рассеивающую линзу в ее мнимый фокус, после линзы станет параллельным главной оси.

22 Линзы

Линзы

22

Пример предмета, находящегося дальше двойного фокусного расстояния линзы.

23 Сферические зеркала

Сферические зеркала

23

Сферическое зеркало изменяет путь лучей подобно линзе. Его фокусное расстояние равно половине радиуса кривизны и лежит на главной оптической оси. Выпуклые зеркала всегда дают мнимые уменьшенные изображения.

24 Сферические зеркала

Сферические зеркала

24

Вогнутые зеркала собирают параллельные лучи в точку на фокальной плоскости; дают перевернутое действительное изображение, если предмет находится дальше фокусного расстояния, и прямое мнимое – если ближе.

25 Литература

Литература

25

Энциклопедия для детей – «Физика» - Том 16 – Ч. 1,2 – Издательство «Аванта+», Москва, 2000г. Энциклопедия для детей – «Астрономия» - Том 8 – Издательство «Аванта+», Москва, 1997г.

«Изобретение телескопа»
http://900igr.net/prezentacija/fizika/izobretenie-teleskopa-139650.html
cсылка на страницу
Урок

Физика

134 темы
Слайды
900igr.net > Презентации по физике > Радиоволны > Изобретение телескопа