Bár a fényvisszaverő teleszkópok más típusú optikai aberrációkat is produkálnak, ezzel a kialakítással nagy átmérőjű célokat lehet elérni. Szinte az összes csillagászati kutatásban használt nagy távcső ilyen. A fényvisszaverő teleszkópok többféle kivitelben kaphatók, és további optikai elemeket is használhatnak a képminőség javítására vagy a kép mechanikailag előnyös helyzetbe helyezésére.
A visszaverő teleszkópok jellemzői
Az az elképzelés, hogy a hajlított tükrök lencsékként viselkednek, legalábbis Alphazen 11. századi optikáról szóló értekezésére nyúlik vissza, amely művében széles körben elterjedt latin fordításokban a kora újkori Európában. Nem sokkal azután, hogy Galileo feltalálta a fénytörő távcsövet, Giovanni Francesco Sagredo és mások, akiket a görbe tükrök alapelveinek ismerete inspirált, megvitatták a távcső megalkotásának ötletét egy tükör segítségével.képalkotó eszközként. A jelentések szerint Bolognese Cesare Caravaggi építette az első fényvisszaverő távcsövet 1626 körül. Niccolo Zucci olasz professzor egy későbbi munkájában azt írta, hogy 1616-ban kísérletezett egy homorú bronztükörrel, de azt mondta, hogy az nem ad kielégítő képet.
A teremtés története
A parabolatükrök használatának lehetséges előnyei, elsősorban a gömbi aberráció kromatikus aberráció nélküli csökkentése, számos jövőbeli távcsövet javasoltak. A legfigyelemreméltóbb James Gregory volt, aki 1663-ban innovatív tervet adott ki egy „visszaverő” távcsőhöz. Tíz évbe telt (1673), mire Robert Hooke kísérletező tudós meg tudta építeni ezt a típusú távcsövet, amely Gergely-távcsőként vált ismertté.
Isaac Newton nevéhez fűződik az első fényvisszaverő-törő távcső 1668-as megépítése. Egy gömb alakú fém elsődleges tükröt és egy kis átlós tükröt használt optikai konfigurációban, az úgynevezett newtoni teleszkóp.
További fejlesztés
A reflektorok tervezésének elméleti előnyei ellenére az akkoriban használt fémtükrök tervezésének bonyolultsága és gyenge teljesítménye miatt több mint 100 évbe telt, mire népszerűvé váltak. A fényvisszaverő teleszkópok terén elért előrelépések közé tartozik a parabolatükrök gyártásának fejlesztése a 18. században.századi, ezüstbevonatú üvegtükrök a 19. században, tartós alumínium bevonatok a 20. században, szegmentált tükrök a nagyobb átmérők biztosítására, valamint aktív optika a gravitációs deformáció kompenzálására. A 20. század közepén a katadioptikus teleszkópok, például a Schmidt-kamera egy újítást jelentettek, amelyek gömbtükröt és lencsét (úgynevezett korrektorlemez) egyaránt használnak elsődleges optikai elemként, és elsősorban nagyméretű, szférikus aberráció nélküli képalkotáshoz használták.
A 20. század végén az adaptív optika és a teleszkópok megfigyelésével és visszaverődésével kapcsolatos problémák leküzdésére szolgáló sikeres képalkotás mindenütt jelen van az űrtávcsöveken és az űrhajók számos képalkotó eszközén.
A görbe vonalú elsődleges tükör a teleszkóp fő optikai eleme, és a fókuszsíkban hoz létre képet. A tükör és a fókuszsík távolságát gyújtótávolságnak nevezzük. Ide helyezhető egy digitális érzékelő a kép rögzítéséhez, vagy egy további tükör is hozzáadható az optikai jellemzők megváltoztatásához és/vagy a fény átirányításához a filmre, digitális érzékelőre vagy okulárra vizuális megfigyelés céljából.
Részletes leírás
A legtöbb modern teleszkóp elsődleges tükre egy tömör üveghengerből áll, amelynek elülső felülete gömb vagy parabola alakúra van csiszolva. Vékony alumíniumréteg kerül a lencsére, és kialakulfényvisszaverő első felületi tükör.
Egyes teleszkópok elsődleges tükröket használnak, amelyek másképp készültek. Az olvadt üveg forog, így felülete paraboloid lesz, lehűl és megszilárdul. A kapott tükörforma megközelíti a kívánt paraboloid alakot, amely minimális csiszolást és polírozást igényel a pontos alak eléréséhez.
Képminőség
A reflektorteleszkópok, mint bármely más optikai rendszer, nem hoznak létre "ideális" képeket. Az, hogy a tárgyakat a végtelenségig távol kell fényképezni, a fény különböző hullámhosszain kell szemlélni, és meg kell követelni az elsődleges tükör által keltett kép valamilyen módját, azt jelenti, hogy a visszaverő távcső optikai kialakításában mindig van némi kompromisszum.
Mivel az elsődleges tükör a fényt a saját fényvisszaverő felülete előtti közös pontra fókuszálja, szinte minden fényvisszaverő teleszkóp-konstrukcióban van egy másodlagos tükör, filmtartó vagy detektor ennek a fókuszpontnak a közelében, ami részben megakadályozza, hogy a fény elérje az elsődlegest. tükör. Ez nemcsak a rendszer által begyűjtött fény mennyiségének némi csökkenését eredményezi, hanem a kép kontrasztjának elvesztését is eredményezi a diffrakciós akadályok, valamint a legtöbb másodlagos tartószerkezet által okozott diffrakciós tüskék miatt.
A tükrök használata elkerüli a kromatikus aberrációt,de más típusú aberrációkat hoznak létre. Egy egyszerű gömbtükör nem tud fényt továbbítani egy távoli tárgyról egy közös fókuszba, mert a tükör szélén felcsapó fénysugarak visszaverődése nem konvergál a tükör közepéről visszaverődőkékkel, ezt a hibát gömbi aberrációnak nevezik. A probléma elkerülése érdekében a legfejlettebb fényvisszaverő teleszkóp-konstrukciók parabolatükröket használnak, amelyek az összes fényt közös fókuszba állítják.
Gregorián-távcső
A Gergely-távcsövet James Gregory skót csillagász és matematikus 1663-ban megjelent Optica Promota című könyvében úgy írja le, hogy egy homorú másodlagos tükröt használ, amely a képet az elsődleges tükörben lévő lyukon keresztül tükrözi vissza. Ez egy függőleges képet hoz létre, amely hasznos a földi megfigyelésekhez. Számos nagy modern teleszkóp használja a gregorián konfigurációt.
Newton reflektorteleszkópja
Newton készüléke volt az első sikeres fényvisszaverő távcső, amelyet Isaac épített 1668-ban. Általában van egy paraboloid primer, de f/8 vagy nagyobb fókuszarány esetén egy gömb alakú primer, ami elegendő lehet a nagy vizuális felbontáshoz. Egy lapos szekunder a fényt a távcső tetejének oldalán lévő fókuszsíkban veri vissza. Ez az egyik legegyszerűbb és legolcsóbb kivitel adott nyersanyagmérethez, és gyakori a hobbibarátok körében. A visszaverő teleszkópok sugárútja volt az elsőpontosan a newtoni mintán dolgozták ki.
Cassegrain készülék
A Cassegrain távcsövet (néha "klasszikus Cassegrainnek" nevezik) először 1672-ben építették meg, Laurent Cassegrainnek tulajdonítva. Van egy parabolikus primer és egy hiperbolikus másodlagos része, amely vissza- és lefelé veri vissza a fényt az elsődlegesen lévő lyukon keresztül.
A Dall-Kirkham Cassegrain távcső tervét Horace Dall készítette 1928-ban, és a Scientific American 1930-ban megjelent cikkében nevezték el Allan Kirkham amatőrcsillagász és Albert G. Ingalls közötti megbeszélést követően (a magazin akkori szerkesztője). Konkáv elliptikus primert és konvex szekundert használ. Bár ezt a rendszert könnyebb őrölni, mint a klasszikus Cassegrain vagy Ritchey-Chrétien rendszert, nem alkalmas tengelyen kívüli kómára. A mező görbülete valójában kisebb, mint a klasszikus Cassegrainé. Manapság ezt a kialakítást e csodálatos eszközök számos alkalmazásában használják. De felváltják az elektronikus megfelelők. Ennek ellenére ez a készüléktípus tekinthető a legnagyobb fényvisszaverő távcsőnek.
