Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика
жүктеу/скачать 6,71 Mb. Pdf көрінісі
|
| Гл. XII. Оптические приборы
и постройки телескопов настойчиво преодолеваются астрономами и инженерами 1 ). При анализе работы телескопа необходимо поставить вопрос не только о размерах даваемых им изображений и о его светоси- ле, но надо также рассмотреть вопрос и о к а ч е с т в е и з о б- р а ж е н и я. Телескопы должны давать высокое качество изоб- ражения, т. е. оптическая система телескопа не должна обладать сферической и хроматической аберрацией и другими недостатка- ми (см. §§ 104–106). Для этого все преломляющие и отражаю- щие поверхности телескопа должны иметь строго определенную форму, согласованную одна с другой, быть тщательно отшли- фованы, отполированы и т. п. При крупных размерах оптиче- ских деталей телескопа «исправление» его системы представляет большие трудности. Для устранения аберраций в оптическую си- стему телескопа вводятся дополнительные линзы и зеркала, что значительно усложняет конструкцию и лишь частично улучшает изображение. Другой путь улучшения телескопов состоит в том, что по- верхности зеркала придают не сферическую форму, а форму па- раболоида вращения. При применении параболического зеркала значительно уменьшается влияние сферической аберрации, но изготовлять параболические зеркала гораздо труднее, чем сфе- рические. Зеркальный телескоп, рефлектор (рис. 258), обладает по сравнению с рефрактором тем преимуществом, что он не имеет хроматической аберрации. Изготовить зеркало также легче, чем объектив: требования к о д н о р о д н о с т и с т е к л а, идущего для изготовления зеркала, предъявляются менее строгие, так как свет через него не проходит — оно является всего лишь основанием, на которое наносится отражающий слой. По этим причинам самый большой из существующих сейчас телескопов является зеркальным, его диаметр равен 6 м. Диаметр самого большого в настоящее время рефрактора равен 1 м (при длине трубы в 21 м). Зеркальный телескоп при том же диаметре 1 м должен иметь длину всего 6 м. Благодаря этому конструкция зеркального телескопа более проста. Однако требования к точно- сти изготовления п о в е р х н о с т и з е р к а л а предъявляются 1 ) Значительное улучшение условий работы телескопов достигается при установке их на искусственных спутниках Земли. При этом также существенно расширяется доступный для изучения спектральный интервал электромагнит- ного излучения космических тел — от далекой инфракрасной до рентгеновской области.
Гл. XII. Оптические приборы 309
Рис. 258. 2,6-метровый рефлектор Крымской астрофизической обсерва- тории АН СССР более высокие, чем при изготовлении поверхности объектива. Вместе с тем зеркала более чувствительны к прогибам, чем линзы. Такие прогибы появляются из-за действия собственного веса зеркала или вследствие изменения температуры и приво- дят к значительному понижению качества изображения. Таким образом, и рефлекторы и рефракторы имеют свои достоинства и недостатки. Очень удачная и остроумная конструкция телескопа бы- ла предложена в 1941 г. советским ученым Д. Д. Максутовым. В т е л е с к о п е М а к с у т о в а объектив представляет собой с о ч е т а н и е п о л о ж и т е л ь н о г о м е н и с к а (см. § 90) и з е р к а л а. Положительный мениск может быть очень хорошо исправлен в отношении хроматической аберрации, но обладает при этом сферической аберрацией. Последняя компенсируется благодаря тому, что в систему входит сферическое зеркало, да- ющее равную по величине и противоположную по знаку сфери- ческую аберрацию. Так как зеркало не обладает хроматической
310 Гл. XII. Оптические приборы аберрацией, то получается система, не имеющая практически ни сферической, ни хроматической аберрации. Рис. 259. Схема телескопа Максутова На рис. 259 изображена простейшая схема телескопа Максу- това. Параллельный пучок лучей в этом телескопе, пройдя через мениск 1 и отразившись в вогнутом зеркале 2, дает в фокусе F изображение, не искаженное ни хроматической, ни сферической аберрациями. Для удобства наблюдения пучок лучей поворачи- вается плоским зеркалом 3. Изображение в F
рассматривается с помощью окуляра 4. жүктеу/скачать 6,71 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|