Рефракторы и рефлекторы

Рефракторы (от лат. refractus “преломлённый”) – это телескопы, имеющие линзовый объектив, который образует изображение наблюдаемых объектов посредством преломления лучей света. Рефракторы используются для визуальных, фотографических, реже спектральных и других наблюдений.

Рефракторы обычно построены по системе Кеплера. Угловое зрение этих телескопов мало, не превосходит 2° . Объектив, как правило, двухлинзовый. Из-за трудностей изготовления крупных однородных блоков оптического стекла диаметр этих объектов не велик.

Линзы в объективах небольших рефракторов обычно склеивают; это способствует уменьшению бликов и потерь света. Уменьшают их также путём специальной обработки поверхностей линз, в результате чего на стекле образуется тонкая прозрачная плёнка, значительно уменьшающая потери света вследствие отражения. Такая обработка называется просветлением оптики

Рефракторы имеют ряд преимуществ по сравнению с другими конструкциями телескопов. Во-первых, в них не проникает пыль и влага, так как труба закрыта объективом. Во-вторых, оптические элементы рефрактора фиксируются на фабрике и не требуют юстировки — тонкой настройки оптической системы. В-третьих, в отличие от других систем, в рефракторах нет экранирования объектива, которое уменьшает количество собираемого света и искажает дифракционную картину. В результате получается высококонтрастное, с прекрасным разрешением изображение, идеально подходящее для наблюдений Луны и планет.

Одним же из основных недостатков рефракторов является окрашивание ярких объектов цветными ореолами. Этот недостаток можно исправить практически полностью, если сделать объектив из нескольких очень точно выполненных линз, изготовленных из специально подобранных сортов стекла. Однако стоимость таких объективов очень высока.

Крупнейший в мире рефрактор Йерксской астрономической обсерватории в США имеет объектив диаметром 1,02 м; относительное отверстие мало – 1:14 х 1:20.

В СССР крупнейший рефрактор с диаметром объектива 0,65 м был установлен на Пулковской обсерватории.

Рефлекторы (от лат. reflectere – “отражать”) – телескопы с зеркальным объективом, образующим изображение путём отражения света от зеркальной поверхности. Рефлекторы используются в основном для фотографирования неба, фотоэлектрических и спектральных исследований, реже для визуальных наблюдений.

Рефлекторы имеют ряд преимуществ перед рефракторами: в них отсутствует хроматическая аберрация; главное зеркало может быть сделано больших размеров, чем линзовый объектив. Если зеркало имеет не сферическую, а параболическую форму, то можно практически свести к нулю и сферическую аберрацию. Изготовление зеркал легче и дешевле, чем линзовых объективов, что дало возможность увеличить диаметр объектива, а значит, и светосилу и разрешающую способность телескопа.

В рефлекторах большое зеркало называют главным зеркалом. В фокальной плоскости главного зеркала могут быть помещены фотопластинки для фотографирования небесных объектов (система первичного или прямого фокуса).

В системе Ньютона объективы представляет собой вогнутое параболическое зеркало, от которого отражённые лучи небольшим плоским зеркалом или призмой полного внутреннего отражения направляются в окуляр, находящийся сбоку от трубы.

В системе Грегори лучи от главного вогнутого параболического зеркала направляются на небольшое вогнутое эллиптическое зеркало, которое отражает их в окуляр, помещённый в центральном отверстии главного зеркала. Поскольку эллиптическое зеркало расположено за фокусом главного зеркала телескопа, изображение в рефлекторе Грегори прямое, тогда как в системе Ньютона – перевёрнутое. Наличие вторичного зеркала удлиняет фокусное расстояние и тем самым даёт возможность применять большие увеличения.

В системе Кассегрена вторичное зеркало – гиперболическое; оно установлено пред фокусом главного зеркала и позволяет сделать трубу рефлектора более короткой. Главное зеркало системы Кассегрена – параболическое, оно свободно от сферической аберрации, но имеет куму (изображение точки принимает вид несимметричного пятна рассеяния); это ограничивает поле зрения рефлектора, которое составляет несколько минут дуги при относительном отверстии 1:3 х 1:5.

В системе Ломоносова – Гершеля, в отличие от рефлектора Ньютона, главное зеркало наклонено таким образом, что изображение фокусируется вблизи входного отверстия телескопа, где и помещается окуляр. Эта система позволила исключить промежуточные зеркала и потери света в них.

Последнее время в зеркальных телескопах широкое применение получила система Ричи – Кретьена, представляющая собой улучшенный вариант системы Кассегрена. В этой системе главное зеркало – вогнутое гиперболическое, а вспомогательное - выпуклое гиперболическое. Окуляр установлен в центральном отверстии гиперболического зеркала. Поле зрения системы Ричи – Кретьена около 4°.

Основной недостаток зеркальных телескопов в том, что их трубы открыты потокам воздуха, которые портят поверхность зеркал; от колебаний температуры и механических нагрузок форма зеркал слегка меняется, поэтому видимость изображения ухудшается.

У одного из крупнейших рефлекторов Маунт-Паломарской астрономической обсерватории в США главное зеркало имеет диаметр 5 м.

В СССР рефлекторы с диаметром зеркала 2,6 м работали на Крымской и Бюраканской астрофизических обсерваториях. Крупнейший в мире 6-метровый рефлектор установлен на Специальной астрофизической обсерватории на Северном Кавказе.

Назад На главную страницу Вперед

В начало