Рефлектор, он же – оптический телескоп Ньютона

Рефлектор, он же – оптический телескоп Ньютона

Принято считать, что первый телескоп создал Галилео Галилей в 1609 году. Хотя первые чертежи этого оптического прибора были найдены еще в записях Леонардо да Винчи, датируемых 1509 годом. Его оптическая схема состояла только из линз. Линзовый телескоп, или рефрактор, на начальных этапах страдал одной серьезной проблемой – он вносил сильные искажения в картинку на увеличении свыше 3 крат. Позднее Галилею удалось увеличить мощность своего телескопа до 34 крат, однако качество картинки все еще оставляло желать лучшего. А вот первый оптический телескоп, созданный Ньютоном в 1668 году, уже позволил избавиться от хроматических аберраций. В качестве объектива в нем было установлено зеркало, а не классическая линза.

Система Грегори

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.

Техническая составляющая рефлектора Ньютона

Зеркало подобного телескопа представлено стеклянным диском, одна сторона которого выполнена в форме параболы или сферы и покрыта отражающим слоем. При этом важно заметить, что с наращиванием светосилы, при сферической форме оптики появляется проблема сферической аберрации. Чтобы ее решить, зеркало делают параболическим.

После того, как свет отражается в зеркале его выводят из трубы телескопы не очень большим вторичным зеркалом, имеющим форму эллипса. Данный элемент располагается к оптической оси основного зеркала под углом в 45°.

Один из плюсов рефлекторов заключается в том, что в отличие от рефракторов окрашивания границ объектов в несвойственные им цвета не происходит. Это стало возможным благодаря тому, что свет теперь проходит не через стекло, а отражается в зеркальном покрытии объектива. А вот в число минусов входит, например, слишком длинная труба, которая чрезвычайно чувствительная к воздействию воздушных потоков, а потому часто становится причиной нечеткой картинки. Кроме этого, такие телескопы требуют периодической юстировки.

Телескопы-рефлекторы, их достоинства и недостатки.

Настало время разобраться в том, что же такое рефлектор и чем он принципиально отличается от рефрактора.

Само слово рефлектор произошло от английского «reflect» – отражать. Из этого ясно, что в качестве основного элемента схемы выступает зеркало. Отцом рефлектора стал Исаак Ньютон, который собрал первый такой телескоп в 1688 году. До этого существовала лишь одна схема – созданный Галилеем рефрактор, который сильно грешил хроматической аберрацией (будучи неахроматическим, неспособным собрать в фокус лучи с разной длиной волны, значительно изменяя картинку).

До сих пор схема Ньютона остается самой популярной для каждого, кто захочет купить зеркальный телескоп. Суть ее крайне проста: свет попадает на параболическое ( иногда — сферическое) главное зеркало, которое, в свою очередь, направляет его на диагональное зеркало (плоское). И уже этот элемент выводит свет на окуляр.

Википедия утверждает, что существует еще 7 различных рефлекторных схем, но изучать их имеет смысл разве что из праздного любопытства. По большей части в промышленных телескопах используется именно схема Ньютона. Если кто-то говорит «рефлектор», то он имеет в виду именно «рефлектор Ньютона», все прочие схемы будут обозначаться по фамилии создателя.

Это объясняется тем, что все они значительно менее удобны. Где-то требуется больше зеркал, где-то смотреть приходится под углом. Ньютон – это простая и нестареющая классика.

Достоинства рефлектораЕго создавали для того, чтобы избавиться от хроматических аберраций, которые давали линзовые телескопы. Было бы странно полагать, что они у него остались. Полное отсутствие этого дефекта – главное достоинство рефлекторов. К тому же, они обладают высокой светосилой (до 1:4 в серийных моделях), которая рефракторам не может и присниться. Именно зеркальная схема сделала телескопы с большим диаметром доступными простому обывателю. Из-за большого фокусного расстояния рефрактору с большим диаметром понадобилась бы очень длинная (около 7 метров) труба. К ней, естественно, нужна огромная монтировка. Стоимость такого устройства исчислялась бы, наверное, в миллионах. То, что мы можем купить телескоп с большим диаметром за гораздо меньшие деньги – заслуга исключительно рефлекторов.

Недостатки зеркального телескопаФормально к ним относятся световые потери из-за наличия второго зеркала (в рефракторе свет идет сразу вам в глаз, а в рефлекторе ему нужно «попутешествовать» между зеркалами), воздушные потоки внутри открытой трубы и прочее. На практике же вам будет портить жизнь лишь одна вещь – необходимость настройки зеркал (юстировки) после любой перевозки. Юстировка отнимает малую часть драгоценного времени наблюдений. При наличии опыта она занимает не более 5 минут.Впрочем, юстировки не нужно бояться – она совсем не сложна, научиться сможет любой.

ВердиктНачиная с диаметра 110мм, имеет смысл купить рефлектор. Рефрактор, который вы сможете купить за эти деньги, будет иметь значительно меньший диаметр (в районе 90мм). Рефлекторы просты и удобны в настройке, их рекомендуется брать всем, за исключением тех, кому необходимы наземные объекты.