Телескопы - кто они такие?

Телескоп - слово известное практически каждому. Так же существует устоявшийся визуальный образ этого понятия - то как мы себе представляем телескоп - это такая труба на подставке, внутри стекляшки какие-то... на этом конкретика у многих исчерпывается.

Телескопы - кто они такие? Астрономия, Оптика, Физика, Космос, Ликбез, Телескоп, Длиннопост

Потому, что уже на вопрос - "В чем назначение телескопа" - ответ, как правило, слышен сбивчивый и нескорый. Одни считают, что телескоп что-то там приближает, другие думают, что он что-то увеличивает - эти ближе к истине, но незначительно.


Телескоп - не космический корабль и к Луне с его помощью мы ближе не станем. Так же это не насос и Луну мы с его помощью до больших размеров не надуем.


Так для чего же их делают, эти блестящие трубы на подставках?


Открою тайну. Как бы это не казалось удивительным, но главное назначение телескопа - собрать от небесного объекта как можно больше света. Именно потому главным достоинством любого телескопа является диаметр его объектива - в понимании среднестатистического землянина - той линзы, что обращена к небу - именно ее принято считать объективом. (На самом же деле в нашу эпоху объективом телескопа чаще бывает зеркало и прячется оно глубоко в трубе, но такая оптическая схема среди неастрономической публики непопулярна.) А вот когда свет от небесного объекта собран и изображение объекта построено, его можно внимательно рассмотреть - тут мы сталкиваемся со вторым назначением телескопа: Увеличить угол зрения, под которым может быть видимо небесное тело.


Ах, эти научные формулировки! Кто б нам теперь объяснил, что значит это словосочетание: "угол зрения", и зачем нам его увеличивать?


Процитирую строчку из песни Виктора Цоя: "Во дворе идет стройка, работает кран".


Подойдем к окну и посмотрим на кран - его длинная стрела раскинулась на пол неба и что бы осмотреть ее всю от кабины крановщика, до того места, где она заканчивается и свисает вниз трос с крюком, придется повернуть голову. Повернуть - ключевое слово. Оказывается стрела башенного крана имеет некоторую угловую протяженность измеряемую в градусах и равную той величине, на которую нам придется повернуть голову вокруг воображаемой оси вставленной в нашу шею - допустим на 45 градусов.


А если стройка идет в соседнем дворе? В этом случае кран стоит относительно далеко и что бы перевести взгляд с одного конца его стрелы на другой, нам потребуется повернуть голову на меньший угол, допустим на 5 градусов, или сместить глазной зрачок посмотрев чуть в бок, но на ту же величину - на 5 градусов.

Телескопы - кто они такие? Астрономия, Оптика, Физика, Космос, Ликбез, Телескоп, Длиннопост

Вот та величина, накоторую нам приходится изменять направление своего взгляда, что бы рассмотреть объект полностью - это и есть угловой размер этого объекта. В бытовом понимании. Астрономия же, как наука оперирует геометрическими понятиями. Но смысл остается тот же. Он в том, что все видимые объекты, будь то далекие планеты или какие-то земные предметы - деревья или строения - все представляются нам большими или маленькими в первую очередь исходя из тех угловых размеров которые они для нас имеют. Реальные же размеры для наблюдателя вторичны и могут оказаться неожиданными. Например стоящий неподалеку дом может заслонить собой 60 градусов небесной сферы, но высотой он всего метров 25. Наше дневное светило - Солнце - имеет угловой поперечник всего пол градуса, но диаметр его более миллиона километров.


Вот мы первый раз коснулись примера углового размера небесного объекта. Углы, как известно, измеряются в угловых величинах - градусах или радианах, но радианы для любителя - неудобная величина. Градусы - привычнее. Но все равно, не многие из Вас сейчас приведут пример одного градуса в качестве видимого размера какого-то видимого объекта. К тому же, уж так получилось, что и удобного небесного объекта на нашем небе размером в 1 градус нет. Зато есть два объекта которые с хорошей точностью можно считать эталонами углового размера в пол градуса - это Солнце или Луна.


Оказывается, эти два небесных тела, столь разных по своей природе (Солнце - звезда, гигантский газовый шар диаметров более миллиона километров и с температурой поверхности 6000°K ; Луна - спутник Земли, маленькая холодная планетка диаметром 3600 км) для земного наблюдателя на небе имеют одинаковый угловой размер 1/2 градуса.


Ну, а как можно догадаться, 1/2 градуса - величина не очень большая, то телескоп как раз призван изменить это в большую сторону, оказавшись между объектом и наблюдателем.


Вот теперь мы вплотную приблизились к тому, что иногда называют "увеличением", но в отношении чего правильнее употреблять понятие "кратность". Я видел множество разочарованных людей, которые вместо ожидаемых десятков тысяч и миллионов узнавали, что хорошие телескопы позволяют применять 100-кратное увеличение. А более 500 крат в наблюдательной астрономии увеличения применяются крайне редко. Все мы любим большие цифры, особенно если это цифры нашей зарплаты. Но, к счастью, параметры телескопов не подвержены инфляции и, как во времена изобретателя телескопа - итальянца Галилео Галилея, - 30-кратное увеличение было вполне актуально для ряда астрономических наблюдений, так и 400 лет спустя, оно ничуть не потеряло своей актуальности.

Телескопы - кто они такие? Астрономия, Оптика, Физика, Космос, Ликбез, Телескоп, Длиннопост

Первый в истории телескоп был изобретен итальянским ученым и священником Галилео Галилеем в 1609 году. Не следует думать, что сам принцип оптической системы увеличивающей угловой размер наблюдаемого объекта был придумал Галилеем. Подзорные трубы в те годы с успехом и часто уже применялись в мореходстве и при ведении военных действий. Но Галилео был первым, кому хватило отваги в эпоху инквизиции направить трубу в небо. При этом он же сделал важный вывод - точность и качество изготовления линз в подзорных трубах никак не годятся для астрономических наблюдений. Он разработал более точный и качественный метод шлифовки, полировки и доводки до требуемой формы оптических деталей, а саму схему "подзорной трубы" оптимизировал для астрономических наблюдений.

Телескопы - кто они такие? Астрономия, Оптика, Физика, Космос, Ликбез, Телескоп, Длиннопост

Его упорство было вознаграждено поистине революционными открытиями. Многое, что ранее считалось непреложной истиной, обрело другой вид и смысл. На божественном лике Солнца обнаружились темные пятна, на гладкой и плоской Луне "выросли" горы, планеты демонстрировали шарообразность, а Венера "показывала" фазы подобные лунным. Юпитер обзавелся спутниками и стал альтернативным центром мира, а "Высочайшую из планет" - Сатурн - Галилео Галилей "тройною наблюдал". Млечный Путь из пролившегося некогда молока превратился в россыпи звезд, а самих звезд на небосклоне, благодаря прозрачным линзам первого в мире телескопа, оказалось в десятки раз больше.


Надо ли говорить, как отнеслась к открытиям Галилея церковь?! - ученого судили и под угрозой пыток заставили отречься от всего увиденного. Галилей отрекся. Но дальнейшая судьба телескопа уже не зависела от этих событий. Изобретение обрело значительную популярность и стало использоваться многими прогрессивно настроенными учеными. А вместе с этим и совершенствовалась его оптическая схема, появлялись все новые конструкции.

Телескопы - кто они такие? Астрономия, Оптика, Физика, Космос, Ликбез, Телескоп, Длиннопост

То, сочетание линз, что использовал в своем телескопе Галилей, вскоре вышло из употребления, и хотя похожая оптическая схема по сей день используется в театральных биноклях, для наблюдений небесных тел уже через несколько лет после премьеры Галилея была изобретена другая, более удобная конструкция.

Телескопы - кто они такие? Астрономия, Оптика, Физика, Космос, Ликбез, Телескоп, Длиннопост

Ее разработал Иоганн Кеплер - математик, физик, астроном, но по большей части - теоретик, а потому собственную конструкцию телескопа ни разу не использовал. Впервые изготовил ее и опробовал на астрономическом поприще его коллега и современник - К. Шейнер.


Система Кеплера обладала рядом существенных преимуществ: Большее поле зрения, более качественное изображение и ввиду более легкого изготовления короткофокусных собирающих линз (а в качестве окуляра у Галилея использовалась отрицательная - рассеивающая линза) позволяла добиваться большей кратности увеличения. Однако использовать ту же схему для подзорных труб уже не удавалось - схема Кеплера давала перевернутые изображения. Для астрономических наблюдений это не стало недостатком, а вот для наблюдения земных удаленных объектов было неприемлемо.


Телескопическая астрономия стала стремительно развиваться. Открылись новые горизонты, оказалась доступна новая точность измерений и конечно же хотелось большего. Астрономы XVII века пытались заглянуть все дальше в космос, старались более детально рассмотреть небесные тела и применяли для этого все большие увеличения своих примитивных инструментов.


Очень скоро стало понятно, что перешагнув определенную кратность, качество изображения, его детальность, количество звезд в поле зрения перестают увеличиваться, и даже начинают падать. Можно с уверенностью сказать, что в эпоху Галилея и Кеплера 50-кратное увеличение было предельным и дальнейшее увеличение кратности на пользу не шло.


Если обратиться к иллюстрации приведенной выше, можно отметить закономерность, что чем больше фокусное расстояние объектива [F] (расстояние , на котором линза строит изображение объекта - вспомните, как получают огонь в солнечный день с помощью увеличительного стекла - именно на этом расстоянии солнечные лучи собираются в "точку"), и чем меньше фокусное расстояние окуляра [f], тем больше кратность [ F/f ]. Может показаться, что сделав очень длиннофокусный объектив и взяв короткофокусный окуляр, можно достичь невероятно большой кратности увеличения. Однако, очень скоро становится заметно, что чем больше кратность, тем слабее яркость изображения. Случалось так, что объект исследований прекрасно виден глазом, но при большом увеличении перестает быть видимым в телескоп. Второе неожиданное открытие астрономов заключалось в том, что определенного размера линза объектива, какое бы не было огромным используемое увеличение, не в состоянии показать детальность мельче определенного порога. Это уже свойство самого света - его волновой природы.


Оказывается, что есть так называемый "дифракционный предел", суть которого в том, что любые отверстия, пропускающие световой поток, ограничивают детальность картинки, которую этот поток несет с собой. Более того, все точечные объекты, а звезды можно было в ту далекую пору считать именно точечными объектами, в следствие "дифракционного предела" при больших увеличениях видны не точками, а кружками, окруженными несколькими убывающими по яркости кольцами. И, собственно, любое изображение в телескопе как-будто складывалось из их совокупности

Телескопы - кто они такие? Астрономия, Оптика, Физика, Космос, Ликбез, Телескоп, Длиннопост

Что бы увеличить разрешение телескопа, шагнуть за "дифракционный предел", нужен телескоп с большим диаметром объектива. Тогда дифракционные диски становятся меньше.


Ах если б это было все...! Линзы стали делать больше, но тут обнаружилось, что стекло, их которого делали линзы для телескопов имеет свойство очень по-разному преломлять лучи разной длины волны (а говоря по-народному - разных цветов). Оказалось, красные лучи фокусируются ближе к линзе, синие - дальше от нее. А поскольку в свете небесных объектов присутствуют лучи самых разных цветов (длин волн), то точно навести резкость при больших увеличениях никак нельзя. Будь то звезда или планета, ее изображение так и оставалось нерезким, отливая всеми цветами радуги несфокусированных лучей.

Телескопы - кто они такие? Астрономия, Оптика, Физика, Космос, Ликбез, Телескоп, Длиннопост

Та самая красота - разложение белого света на все его составляющие, которое мы привыкли именовать радугой, - на какое-то время стала главной головной болью астрономов. Уже и инквизиция отошла на второй план, а вот справиться с "хроматической аберрацией" не удавалось около столетия. Во все времена существовал список невозможного. В XVII веке нем были такие пункты: Человек никогда не заглянет на обратную сторону Луны; Человек никогда не достигнет звезд; Человек никогда не найдет средство против хроматической аберрации.


К этой беде добавилась "сферическая аберрация" - принципиальная неспособность линз со сферическими поверхностями строить качественные изображения. Но это беда была меньшей.


Какие только опыты не проводили астрономы и оптики XVII-XVIII веков, искали особый сорт стекла, использовали дополнительные линзы и фильтры. Между делом было обнаружено, что действия хроматической и сферической аберраций заметно ослаблялось при увеличении фокусного расстояния объектива телескопа. Телескопы стали делать все длиннее.

Телескопы - кто они такие? Астрономия, Оптика, Физика, Космос, Ликбез, Телескоп, Длиннопост

Надо заметить, что здесь астрономы проявили себя масштабно, так, что даже эпоху эту в телескопостроении назвали эпохой телескопов-динозавров. При диаметре линзы объектива всего в 8 сантиметров, длина инструмента иногда превышала 100 метров - можете себе это представить?! Конечно же изготовить трубу для такого телескопа было невозможно - она согнулась бы или сломалась под собственным весом. Телескопы делали "воздушными" - такие решетчатые конструкции крепились на высоких мачтах и управлялись целой бригадой специально обученных рабочих, всюду тянулись тросы и канаты, фермы телескопа приводились в движение с помощью рычагов и блоков, причем в полной темноте - пользоваться факелами во время наблюдений было нельзя - от грандиозности замысла и сейчас захватывает дух!... жаль лишь, что особого результата и качества эти инструменты так и не показали. Впрочем, в эпоху телескопов-динозавров астрономы так же сделали немало открытий. Гюйгенс наконец смог понять, что же имел в виду Галилей говоря о "тройственности высочайшей планеты", и открыл кольцо Сатурна (выступающие в стороны ушки которого Галилей принял за две другие близкорасположенные планеты - его телескоп не позволил тогда это детально рассмотреть), а Кассини открыл в кольце Сатурна щель отделяющую внешнее кольцо от внутреннего. Это деление кольца Сатурна позже назвали именем его открывателя.


При этом астрономы демонстрировали невероятное мастерство фиксации своих наблюдений. Фотографии тогда не было, но рисунки наблюдателей представляли из себя произведение искусства и научный документ одновременно.

Телескопы - кто они такие? Астрономия, Оптика, Физика, Космос, Ликбез, Телескоп, Длиннопост

Но бесконечно так продолжаться не могло. Телескопы длиной в 90 метров показывали хуже 50-метровых и это был тупик. Выход нашел величайший из физиков всех времен и народов сэр Исаак Ньютон. Именно Ньютону принадлежит изобретение зеркального телескопа.

Телескопы - кто они такие? Астрономия, Оптика, Физика, Космос, Ликбез, Телескоп, Длиннопост

Линза собирает параллельный пучок лучей в точку и строит изображение. Но тоже самое может и вогнутое зеркало. Правда зеркало собирает пучок перед собой и пытаясь рассмотреть построенное изображение, наблюдатель рискует перекрыть собой весь световой поток льющийся с небес. Так ведь можно использовать еще одно зеркало, которое отведет пучок лучей от главной оптической оси.

Телескопы - кто они такие? Астрономия, Оптика, Физика, Космос, Ликбез, Телескоп, Длиннопост

Пришлось мириться еще с рядом неудобств и недостатков - зеркала тогда делали из хитрого сплава меди и олова. Отражали они немного света (40-50%, если учесть, что зеркала было два, то до глаза наблюдателя доходила в лучшем случае 1/5 часть светового потока), к тому же такие зеркала быстро тускнели и требовали частой переполировки. Вспомогательное зеркало так же заслоняло собой часть главного и это приводило к еще большим потерям. Зато - можете себе представить - никакой хроматической аберрации! А если придать зеркалу не сферическую, а параболическую форму, то можно разом избавиться и от сферической аберрации. Да, конечно, изображение планет и туманностей при том же диаметре объектива намного тусклее, но зато какое резкое, какое четкое! И ведь никто не мешает сделать зеркало в несколько раз больше.

Телескопы - кто они такие? Астрономия, Оптика, Физика, Космос, Ликбез, Телескоп, Длиннопост

Первый телескоп системы Ньютона был карликовых размеров. Его изготовил сам Ньютон как пример, иллюстрацию своей находки. Зато как размахнулись изготовители настоящих телескопов такой конструкции - один другого больше.

Телескопы - кто они такие? Астрономия, Оптика, Физика, Космос, Ликбез, Телескоп, Длиннопост

Чаще всего изготовителем телескопа и наблюдателем был один и тот же человек. В те годы не существовало промышленного изготовления оптики - все делалось вручную. Уильям Гершель, музыкант по образованию, но увлекшийся в 30-летнем возрасте астрономией, сделал более десятка телескопов отменного качества. В их числе крупнейший телескоп XVIII века (длина трубы 12 метров, диаметр медно-оловянного зеркала 122 см), который до середины следующего столетия оставался непревзойденным. Трудно себе представить муки ученого вынужденного буквально сутками без перерыва продолжать полировку зеркала, ведь если процесс остановить до завершения, начнется окисление верхнего слоя, зеркало не будет отражать и все придется начать с начала.

Телескопы - кто они такие? Астрономия, Оптика, Физика, Космос, Ликбез, Телескоп, Длиннопост

Но оно того стоило - инструменты и наблюдения Гершеля положили начало галактической астрономии, астрофизике, ему удалось открыть новую планету - Уран, а так же множество комет и несколько спутников планет. Правда попутно Гершель создал собственную версию зеркального телескопа - без вспомогательного зеркала:

Телескопы - кто они такие? Астрономия, Оптика, Физика, Космос, Ликбез, Телескоп, Длиннопост

И дальше новые системы зеркальных телескопов полезли как грибы после дождя. Какие-то обретали многовековую популярность, как система Кассегрена:

Телескопы - кто они такие? Астрономия, Оптика, Физика, Космос, Ликбез, Телескоп, Длиннопост

Другие оставались в справочниках, но из реальности вскоре исчезали, как система Грегори:

Телескопы - кто они такие? Астрономия, Оптика, Физика, Космос, Ликбез, Телескоп, Длиннопост

И когда победа зеркальных систем уже казалась окончательной и бесповоротной, оптики разгадали тайну веков - изобрели "ахромат" - линзовый объектив лишенный хроматической аберрации.


В середине XVIII века эта счастливая идея посетила Леонарда Эйлера и через несколько лет ее осуществил, что называется, "в стекле" оптик Джон Доллонд. В стекле все дело и было. Оказывается, что разные сорта стекла имеют разный коэффициент преломления (способность искривлять естественное направление световых лучей) - это было известно давно. Но у разных сортов так же была различна та разность в преломлении лучей разных длин волн, которая и приводила к размытию изображения. Оказывается у тяжелых стекол сорта "флинт" разброс в преломлении разноцветных лучей гораздо больше, чем общее отличие коэффициента преломления в сравнении с легкими стеклами сорта "Крон". Оказалось возможным создать такое сочетание двух линз, в котором положительная линза из "Крона" создает сходящийся пучок лучей "окрашенных" хроматической аберрацией, но идущая следом же рассеивающая линза из "флинта" немного уменьшая сходимость пучка лучей, практически полностью устраняет разницу в сходимости лучей разных цветов - то есть убирает хроматизм.

Телескопы - кто они такие? Астрономия, Оптика, Физика, Космос, Ликбез, Телескоп, Длиннопост

И изголодавшиеся по линзам, астрономы вновь переметнулись к телескопам из прозрачного стекла.


Вот как бывает в истории любого дела - нет единой верной дороги, Жизнь состоит из метаний, компромиссов и крайностей.


Но по размерам линзовые телескопы все же не смогли превзойти зеркальных своих собратьев. Была недолгая эпоха расцвета линзовых инструментов. Кончилась она двумя линзовыми исполинами - Ликским и Йоркским рефракторами (рефрактор - линзовый телескоп, в то время как зеркальный зовется рефлектором). Лик и Йорк - два бизнесмена, два олигарха своего времени, с тем отличием от современных обладателей несметных богатств, что решили тот излишек средств, который им самим явно не потратить, вложить в науку, а поскольку и тогда, и сейчас в западном мире самым передовым и престижным направлением было исследование Вселенной, то не сговариваясь Лик и Йорк решили профинансировать строительство самого крупного в мире рефрактора. Оба обратились за этим к известнейшему оптику XIX века - Кларку. Но Лик это сделал чуть раньше и получил телескоп чуть меньше (93 см диаметр объектива). Йорк изъявил желание , что бы его телескоп был больше и получил, что просил (102 см диаметр объектива), но оказалось, что больше - не значит лучше. 93 сантиметра Ликского Рефрактора оказались тем самым разумным пределом, после которого каждый новый сантиметр в диаметре объектива уже играет против качества. Поэтому Йоркский Рефрактор оказался чуть менее "зорким" телескопом, зато крупнейшим по сей день и при этом довольно неплохим для своих исполинских размеров.

Телескопы - кто они такие? Астрономия, Оптика, Физика, Космос, Ликбез, Телескоп, Длиннопост

На этом история гигантских линзовых телескопов заканчивается. Лик и Йорк ныне покоятся в фундаменте собственных обсерваторий - именно там они завещали захоронить урны с собственным прахом. Их огромные телескопы тоже покоятся - сейчас они уже не актуальны для современной науки и являются не более чем музейными экспонатами.


Зеркальные же телескопы продолжили свое развитие и будущее несомненно за ними. Хотя для современной науки оказались в свое время очень полезны зеркально линзовые гибриды. Оказывается, если не стоит цель сделать полноценный линзовый объектив и нет желания заниматься зеркальными системами со сложными поверхностями, то можно сделать недорогой в производстве и очень качественный по изображению Зеркально-Линзовый телескоп.

Телескопы - кто они такие? Астрономия, Оптика, Физика, Космос, Ликбез, Телескоп, Длиннопост

Разработал такую неожиданную схему наш соотечественник Дмитрий Максутов.


Беда всех "крупнокалиберных" линзовых телескопов - масса линз объектива. Линзы крупных рефракторов весят сотни килограмм - их приходится делать толстыми, или они будут прогибаться под собственным весом. Их делали толстыми и они все равно прогибались и плюс к этому при таких объемах линзы уже не удавалось сварить для нее идеальное однородное оптическое стекло.


Но если использовать не линзу, а тонкий и легкий мениск (тоже линза, но выпукло-вогнутая при приблизительно одинаковых радиусах кривизны обеих поверхностей), то отпадает сразу несколько проблем - пусть себе гнется - прогиб одной поверхности в точности компенсируется выгибом другой. ввиду небольшой оптической силы мениск не страдает хроматизмом. Для чего же он тогда нужен? - что бы исправить сферическую аберрацию главного зеркала - ведь изготовление сферической поверхности проще и дешевле, а ведь сфера при многих ее недостатках позволяет получить большее полезное поле зрение телескопа.

Телескопы - кто они такие? Астрономия, Оптика, Физика, Космос, Ликбез, Телескоп, Длиннопост

Разумеется давно никто уже не делает зеркала из олова с медью - их так же делают из стекла и покрывают алюминием в вакуумных камерах. Такие зеркала отражают до 98% процентов света попадающих на них из Вселенной. Но оказывается главная преграда для этого звездного света все так же заслоняет от нас многие вселенские тайны. Это наша атмосфера. Этот природный фильтр защищает нас и все живое на планете от жесткого солнечного излучения, но и соответственно поглощает львиную долю интересующих современных астрономов космических лучей.

Телескопы - кто они такие? Астрономия, Оптика, Физика, Космос, Ликбез, Телескоп, Длиннопост

Башни с телескопами начали поднимать на самые заоблачные вершины, туда, где чище воздух, нет городской засветки и тоньше слой атмосферы - ближе к звездам.


Но самым феноменальным шагом к звездам стал запуск заатмосферного телескопа им. Хаббла. Находясь на орбите Земли этот телескоп в автоматическом режиме ведет наблюдения круглые сутки, ведь там, за пределами воздушного океана звезды видны всегда. Фотоснимки из компьютера телескопа им. Хаббла отправляются на землю в цифровом формате по радиоканалу.

Телескопы - кто они такие? Астрономия, Оптика, Физика, Космос, Ликбез, Телескоп, Длиннопост

При том, что этот космический телескоп заметно уступает в размерах многим земным, изображения полученные им из космоса, где нет поглощения света и турбуленции атмосферных потоков, настолько качественны и детальны, что дальнейшее развитие наземных наблюдательных приборов становится все менее перспективным.

Хотя, разумеется, одним заатмосферным телескопом вся современная астрономия сыта не будет и новых башен в горах появится еще не мало.


А в завершении рассказа хочу вспомнить, что наряду с вполне привычными оптическими телескопами уже много десятилетий создаются и используются для изучения нашего огромного мира телескопы несколько иного рода. До сего момента речь шла о исследовании Вселенной опираясь на свет приходящий из космических далей. Но из глубин Вселенной к нам приходит не только свет. Это радиоволны, это рентгеновское и гамма-излучение. Это ультрафиолет и инфракрасные тепловые волны. Оказывается для каждого из этих видов излучения существуют специальные телескопы - они фиксируют это излучение и показывают нам то, как бы для нас выглядела Вселенная, если бы мы могли тоже воспринимать своими органами чувств все эти непривычные нам потоки.

Телескопы - кто они такие? Астрономия, Оптика, Физика, Космос, Ликбез, Телескоп, Длиннопост
Вы смотрите срез комментариев. Показать все
2
Автор поста оценил этот комментарий
Одно интересно, как же были открыты пятна на солнце с помощью телескопа?
раскрыть ветку (19)
3
Автор поста оценил этот комментарий

У каждого исследователя было только две попытки)

1
Автор поста оценил этот комментарий

Строго говоря, солнечные пятна наблюдались людьми в разных странах задолго до Галилея. Еще в античную эпоху на них обратили внимание. Иногда складывались удобные условия - Солнце заходит в густую дымку, но остается четким, неразмытым. Или сквозь дым пожаров, когда на него можно смотреть без неприятных ощущений.

Я неоднократно в подобных условиях видел на Солнце крупные пятна просто глазом. В летописях разных стран подобное так же неоднократно отмечалось.

Но в эпоху Галилея уже научились коптить стекла. О наблюдении Галилеем Солнца на экране я не слышал. Построение изображения наблюдаемого объекта позади окуляра на экране называется "окулярное увеличение" и эта технология сейчас активно используется в телеобъективах и зумах, но во времена Галилея она не была известна.

раскрыть ветку (2)
1
Автор поста оценил этот комментарий

Короче, собирай материал про гелиоскопы и солнечные пятна и пили новый топик.

раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий

Нельзя войти в одну реку дважды. Напишу о чем-нибудь другом теперь.

1
Автор поста оценил этот комментарий

Галилей, емнип, проецировал изображение солнца на закреплённый за окуляром листок бумаги и отмечал на нём солнечные пятна

Иллюстрация к комментарию
Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку (5)
Автор поста оценил этот комментарий

Это сейчас очень распространенный способ наблюдения Солнца (и даже Луны!). Но телескоп Галилея вряд ли мог построить качественное изображение небесного объекта на экране.

раскрыть ветку (4)
1
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

Чего-то кроме Солнца - конечно же не мог, слишком маленький объектив, потому изображение было бы слишком тусклым.  А с Солнцем вот никаких проблем не возникло. Ну а если, по вашему мнению, возникли, опишите, пожалуйста, причины из возникновения.

раскрыть ветку (3)
Автор поста оценил этот комментарий

Первая проблема в том, что телескоп у Галилея был еще системы Галилея, так сказать - собирающая линза в качестве объектива, рассеивающая в качестве окуляра. И при 30-кратном увеличении Луна/Солнце едва помещались в поле зрения - маленькое поле - существенный недостаток этой оптической схемы. При окулярном увеличении, мне представляется, поле будет только сокращаться.

раскрыть ветку (2)
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

Что для глаза, что для экрана изображение строится из лучей, уже прошедших через телескоп. И при условии того, что окуляр не меняется, поле зрения там одинаковое что так, что так. Так как его границы - это изображение объектива через окуляр.

раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий

Не совсем. Ведь для того, чтобы окуляр (отрицательная линза) начал строить  изображение объекта, его надо сместить по оптической оси. А в какую сторону, кстати - туда, где пучок шире или туда, где уже?

1
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

Светофильтры. Тогда это было закопченое стекло. Зрение от таких наблюдений портилось, но не настолько, чтоб ослепнуть. А сейчас уже есть хорошие светофильтры, можно спокойно смотреть на солнце в телескоп. Хотя, конечно, профессиональные астрономы уже давно пользуются камерами, глазами в телескопы уже не смотрят.

раскрыть ветку (8)
1
Автор поста оценил этот комментарий

Закопченое стекло - довольно плотный фильтр. И зрение при таких наблюдениях страдать не должно.

раскрыть ветку (1)
1
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

Ну, все зависит от того, как закоптить. Где-то я читал о том, что как у астронома от наблюдений через недостаточно закопченное стекло село зрение. Но согласен, так категорически, как это написал я, это утверждать нельзя.

1
Автор поста оценил этот комментарий
Ещё есть метод принимать изображение от окуляра на лист бумаги, так называемая камера-обскура только с телескопом. Именно таким таким образом заметили пятна. Исследователь просто обрисовывал пятнышко, которое было темнее общего яркого круга от Солнца. А так же можно было понять, что оно возникает/исчезает и меняет размер и положение, т.е. не статично.
раскрыть ветку (5)
Автор поста оценил этот комментарий

Камера Обскура подразумевает полное отсутствие преломляющей или отражающей оптики.

раскрыть ветку (4)
1
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

На самом деле использовались оба метода. Шайнер использовал цветное стекло, Галилей с помощником - проекцию на экран. Источник: http://galileo.rice.edu/sci/observations/sunspots.html

раскрыть ветку (2)
Автор поста оценил этот комментарий

Огромное спасибо за ссылку. Познавательною. Я предполагал, что наблюдения на экране стали практиковаться значительно позже. Но, оказывается, уже при Галилее это делали.

Автор поста оценил этот комментарий

Я опубликовал перевод для всех желающих.

https://pikabu.ru/story/pervyie_nablyudeniya_solntsa_v_teles...

1
Автор поста оценил этот комментарий
Согласен. Не лучший пример
Вы смотрите срез комментариев. Чтобы написать комментарий, перейдите к общему списку