Глазами астронома любителя
Бывают ситуации, когда по разным причинам мы не можем приблизиться к изучаемому объекту и рассмотреть его в необходимых подробностях. Наши глаза — это инструмент общего назначения: их чувствительность и разрешающая способность ограничены, а увеличение минимально. Чтобы усилить свои возможности, мы используем телескопы. Телескоп — это оптический прибор, предназначенный для наблюдения удаленных объектов.
Первое из двух главных преимуществ телескопа – это увеличение угла зрения, под которым мы видим небесные объекты. Человеческий глаз способен в отдельности различать две части предмета, если угловое расстояние не меньше одной минуты дуги. Поэтому, например, на Луне невооруженный глаз различает лишь крупные детали, поперечник которых превышает 100 километров. В благоприятных условиях, когда Солнце затянуто дымкой, на его поверхности удается рассмотреть самые крупные из солнечных пятен. Никаких других подробностей невооруженный глаз на небесных телах не видит. Телескопы увеличивают угол зрения в десятки и сотни раз.
Второе преимущество телескопа по сравнению с глазом заключается в том, что телескоп собирает гораздо больше света, чем зрачок человеческого глаза, имеющий даже в полной темноте диаметр не более 8 мм. Очевидно, что количество света, собираемого телескопом, во столько раз больше, во сколько площадь объектива больше площади зрачка. Это отношение равно отношению квадратов диаметров объектива и зрачка.
Телескопы бывают самыми разными – оптические (общего астрофизического назначения, коронографы, телескопы для наблюдения искусственных спутников Земли), радиотелескопы, инфракрасные, нейтринные, рентгеновские.
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
 glazami_astronoma_lyubitelya.pptx | 2.68 МБ |
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Объект изучения: Солнце, Луна Предмет изучения: телескоп -рефрактор Цели: Познакомиться с историей создания телескопа и его основными оптическими характеристиками; Рассмотреть устройства, ход световых лучей в оптических телескопах и выделить недостатки, которые дают телескопы при наблюдении; Изучить комплектацию любительского телескопа «Галилей -200», его характеристики и особенности работы с ним, и научиться применять для наблюдений удалённых объектов; Гипотезы: 1. Чем больше фокусное расстояние окуляра, тем меньше увеличение телескопа. 2. С ростом увеличения уменьшается яркость наблюдаемого светила и уменьшается поле зрения. 3. Возможно ли с помощью любительского телескопа-рефрактора наблюдать хроматическую аберрацию.
Методы: 1. метод-сравнение – сопоставление одного прибора с другим с целью обнаружения сходства или различия между ними (сопоставление телескопа-рефрактора и телескопа-рефлектора) 2. метод-обобщение – установление общих свойств и признаков изучаемых оптических приборов и физических явлений.(установление общих черт разных типов телескопов, физических явлений - рефракция, дифракция, аберрация) 3. метод-наблюдение – целенаправленное изучение удалённых небесных объектов и получение знаний, описание объектов в схемах, таблицах.(наблюдение Солнца и Луны.)
Об истории создания телескопа… Галилео Галилей 1564 – 1642 Исаак Ньютон 1643–1727
Линзовые телескопы – рефракторы. Простейший телескоп-рефрактор состоит из объектива, представляющего собой двояковыпуклую линзу, и двояковыпуклого окуляра. Объектив собирает лучи, идущие от источника света, в точку, которая носит название фокус. В фокусе создается действительное изображение рассматриваемого объекта. Это изображение увеличивается с помощью окуляра.
Хроматическая и сферическая аберрация. Аберрация – это погрешность (искажение) в изображении оптической системе. Хроматическая аберрация Сферическая аберрация Ход лучей при хроматической аберрация
Зеркальный телескоп-рефлектор. У телескопа-рефлектора фокус находится на пути падающих лучей, то есть между объективом и наблюдаемым объектом. И для того чтобы рассматривать изображение, создаваемое объективом, приходится между основным зеркалом и его фокусом помещать дополнительное зеркало, которое отклоняет отраженные объективом лучи и выводит полученное изображение либо в сторону, либо через отверстие в центре главного зеркала.
Зеркально-линзовый (катадиоптрические) телескоп. Телескоп Шмидт-Кассегрена Телескоп Максутова-Кассегрена Зеркально-линзовые телескопы представляет собой гибрид двух предыдущих систем — для того чтобы управлять ходом лучей в них используются и линзы, и зеркала.
Характеристики оптических телескопов. Светосила характеризуется отношением диаметра объектива к его фокусному расстоянию . Эта величина называется относительным отверстием и записывается в виде дроби: 1:5, 1:7, 1:10, 1:15... Увеличение телескопа - это отношение угла, под которым видно изображение объекта в окуляр, к углу, под которым этот объект можно было бы наблюдать невооруженным глазом. Разрешающая сила характеризует способность телескопа различать мелкие детали у протяженных объектов (например, на дисках Луны и планет) и разделять близко расположенные точечные объекты — звезды. Монтировка астрономического телескопа - важная часть конструкции, так как наблюдатель должен иметь возможность легко направлять телескоп в заданную точку неба и поддерживать его ориентацию при вращении Земли, отслеживая видимое движение объекта по небу.
Радиотелескопы. В качестве объектива радиотелескопа чаще всего выступает металлическая чаша параболоидной формы . Собранный ею сигнал принимается антенной, находящейся в фокусе объектива. Антенна связана с ЭВМ, которая обычно и обрабатывает всю информацию, строя изображения в условных цветах. Радиотелескоп, как и радиоприемник, способен одновременно принимать только какую-то длину волны . В Пуэрто Рико , недалеко от города Аресибо , на высоте 497 м над уровнем моря находится самый большой радиотелескоп, который используется для исследований в области радиоастрономии, физики атмосферы и радиолокационных наблюдений объектов Солнечной системы.
Инфракрасные телескопы. Инфракрасные волны – это тепло . Инфракрасные телескопы похожи на радиотелескопы, принимающие сигнал только на одной длине волны. Конструкция инфракрасных телескопов схожа с конструкцией оптических зеркальных телескопов. Телескоп Хаббл регистрирует электромагнитное излучение в инфракрасном диапазоне. В инфракрасном диапазоне телескоп «Хаббл» может увидеть больше галактик, чем звезд. Телескоп Хаббл назван так в честь Эдвина Хаббла – знаменитого американского астронома. Телескоп был запущен в 1990 году
Рентгеновский телескоп. Предназначены для наблюдения удаленных объектов в рентгеновском спектре. Для правильной работы их требуется поднять над атмосферой Земли, непрозрачной для рентгеновских лучей. Поэтому телескопы размещают на орбитах Земли. Попадающая в такое устройство частица вызывает кратковременный импульс тока, который и регистрируется. Рентгеновский телескоп Chandra , доставленный на орбиту 23 июля 1999 г. на борту многоразового корабля Columbia (миссия STS-93), стал третьей из четырех больших обсерваторий NASA, запущенных в период с 1990 по 2003 г. Название он получил в честь американского физика и астрофизика индийского происхождения Субраманьяна Чандрасекара .
Ультрафиолетовый телескоп. Фотографическая пленка, особенно если она специально для этого сделана, способна засвечиваться и ультрафиолетовыми лучами. Поэтому принципиальной проблемы в фотографировании ультрафиолетовых изображений не стоит. Ультрафиолетовые телескопы схожи по своей конструкции с инфракрасными или оптическими. В ультрафиолетовом диапазоне астрономы ведут поиски карликовых галактик. В ходе пилотируемой экспедиции в апреле 1972 г. астронавт Джон Янг установил ультрафиолетовый телескоп на поверхности Луны, а 28 апреля 2003 г. на орбиту был выведен космический телескоп GALEX.
Гамма-телескоп. Телескоп, который использует гамма волны для исследования космоса. Астрономические гамма-лучи появляются в исследованиях астрономических объектов с короткой длиной волны электромагнитного спектра. Предметом исследования гамма-телескопов являются пульсары, нейтронные звезды и кандидаты на черные дыры в активных галактических ядрах. Наиболее мощным на сегодняшний день гамма-телескопом является телескоп HESS , расположенный в Намибии, состоящий из 4 параболических тарелок диаметром 12 метров (на каждой закреплено 382 круглых зеркала диаметром 60 см), которые размещены на площадке размером 250 метров. Данный телескоп активно работает с 2002 года.
Исследовательская работа. Характеристики телескопа «Галилей-200» Модель: телескоп-рефрактор Диаметр объектива: 50мм Общая длина: 630 мм Предельная звёздная величина: 10,6 Монтировка: альтазимутальная Светочувствительность: в 265 раз выше человеческого глаза Яркость изображения (светосила): 1:6 Фокусное расстояние объектива: 600 мм Увеличение: 200Х
Наблюдение Солнца. С удалением экрана от окуляра растёт размер изображения Солнца, но зато падает его яркость. С ростом увеличения уменьшается яркость наблюдаемого светила и уменьшается поле зрения.
Наблюдение Солнца. Чем больше фокусное расстояние окуляра, тем меньше увеличение телескопа:
Наблюдение Солнца. Возможно ли с помощью любительского телескопа-рефрактора наблюдать хроматическую аберрацию. Вывод: Вокруг диска Солнца появляется цветное сияние, это и есть хроматическая аберрация.
франсуа араго 1786–1853
Пятёрки
Рисуем гуашью: "Кружка горячего какао у зимнего окна"
Гораздо больше риска в приобретении знаний, чем в покупке съестного
Рисуем "Осенний дождь"
Астрономический календарь. Октябрь, 2018