Teleskopas: apibrėžimas, istorija, tipai ir panaudojimas astronomijoje
Atraskite teleskopų istoriją, tipus ir astronominius panaudojimus — nuo Galilėjaus iki kosminių, radijo ir infraraudonųjų teleskopų. Sužinokite, kaip jie atveria Visatos paslaptis.
Teleskopas yra svarbus astronomijos įrankis, kuris surenka šviesą arba kitą spinduliuotę ir nukreipia ją į vieną tašką, kad būtų galima stebėti arba užfiksuoti tolimesnius objektus. Kai kurie teleskopai tai daro naudodami išlenktus veidrodžius, kai kurie – išlenktus lęšius, o kai kurie – abu (katadioptriniai prietaisai). Teleskopai leidžia tolimus objektus matyti didesnius, ryškesnius ir detalesnius nei plika akimi. Galilėjus buvo vienas pirmųjų, sistemingai panaudojusių teleskopą astronomijoje (apie 1609 m), tačiau pirmasis paprastas teleskopas buvo išrastas 1608 m Nyderlanduose. Daugelis prietaisų, kurie techniškai yra teleskopai, nenaudojami astronomijai — pavyzdžiui, žiūronai, fotoaparato objektyvai arba šnipinėjimo akiniai.
Trumpa istorija
Pirmieji teleskopai atsirado XVII a. pradžioje Nyderlanduose; juos toliau tobulino ir panaudojo astronomijoje tokie mokslininkai kaip Galilėjus. Vėliau, XVII a. pabaigoje, Niutono patobulintas reflektorius (veidrodinis teleskopas) išsprendė chromatines aberacijas, būdingas ilgo fokusavimo lęšiams. Nuo to laiko technologijos vystėsi: didėjo veidrodžių skersmenys, atsirado tikslesni paviršiai, geresnė optika ir elektroniniai detektoriai (CCD), leidžiantys fiksuoti silpną spinduliuotę ir gilintis į Visatą.
Pagrindiniai teleskopų tipai
- Refraktoriai (lęšiniai) – naudoja lęšius šviesos fokusavimui; gerai tinka ryškiems objektams ir mėgėjiškiems stebėjimams.
- Reflektoriai (veidrodiniai) – naudoja veidrodžius; dažnai ekonomiškesni dideliems diametrams ir gerai koreguoja optines aberacijas (pvz., Niutono teleskopai).
- Katadioptriniai – derina lęšius ir veidrodžius, pasižymi kompaktiškumu ir geru vaizdo kokybės kompromisu.
- Radijo teleskopai – tai tarsi didelės radijo antenos, dažniausiai lėkštės formos, skirtos ilgoms bangoms fiksuoti (radijo teleskopai, radijo).
- Infraraudonųjų spindulių teleskopai – stebi šiluminę spinduliuotę; dažnai reikalauja atšaldymo, nes šilti objektai patys skleidžia infraraudonąją šviesą (Infraraudonųjų spindulių teleskopai, infraraudonoji).
- Ultravioletiniai, rentgeno ir gama teleskopai – stebi trumpesnio bangų ilgio spinduliuotę; dėl to, kad dauguma tokių spindulių prasiskverbia pro įprastines medžiagas, jų konstrukcija ir vieta (dažnai kosmose) yra specifinė (Rentgeno, gama spindulių teleskopai).
Kaip teleskopai veikia — svarbiausi parametrai
Apertūra (skersmuo) – svarbiausias parametras: didesnė diafragma surenka daugiau šviesos, leidžia matyti silpnesnius objektus ir geriau išskirti smulkias detales. Raiška (kritinė ribinė detalė) priklauso nuo apertūros ir bangos ilgio: didesnė apertūra suteikia geresnę teorinę raišką. Didinimas priklauso nuo okuliaro ir teleskopo židinio ilgio, bet vien didinimas negarantuoja geresnės kokybės — svarbiausia yra apertūra ir optinė kokybė.
Specialios technologijos ir montuoti
Modernaus observatorijos teleskopo veikimą pagerina keli sprendimai: adaptuojamoji optika sumažina atmosferos iškraipymus, aktyvioji optika koreguoja didelių veidrodžių deformacijas, o sudėtingi montavimai (ekvatorinis arba alt-azimutinis) leidžia tiksliai sekti dangaus objektus. Daug didžiųjų teleskopų veikia silpnose šviesos taršos vietose, o kai kuriems tyrimams reikalinga erdvinė platforma — kosminiai teleskopai, dažnai iškelti į orbitą, kad Žemės atmosfera netrukdytų.
Teleskopai ne matomai spinduliuotei
Ne tik regima šviesa yra svarbi: radijo, infraraudonieji, ultravioletiniai, rentgeno ir gama spindulių teleskopai atveria skirtingus Visatos aspektus. Rentgeno ir gama teleskopai susiduria su konstrukciniais iššūkiais, nes spinduliai prasiskverbia pro daugumą metalų ir stiklų; tam veidrodžiai formuojami kaip žiedai vienas kito viduje, kad spinduliai atsitrenktų nedideliu kampu ir atsispindėtų. Dėl to tokie teleskopai dažnai būna kosminiai — į Žemę pasiekia labai nedaug šios spinduliuotės.
Panaudojimas astronomijoje
Dauguma didžiųjų astronomijos teleskopų skirti giliems, itin tiksliems tyrimams: exoplanetų paieškai, tolimų galaktikų stebėjimui, supernovų, asteroido sekimui ar kosminių struktūrų tyrimams. Keletas teleskopų specializuojasi naujų objektų paieškoje — pavyzdžiui, asteroidus fiksuojantys instrumentai (kartais vadinami astrografais). Teleskopai taip pat naudojami spektrinei analizei: iš šviesos spektro mokslininkai nustato objektų cheminę sudėtį, judėjimo greitį (raudonąjį poslinkį) ir temperatūrą.
Kiti panaudojimai ir mėgėjų astronomija
Be profesionalių observatorijų, teleskopai plačiai naudojami mėgėjų astronomijoje, švietime ir turizme. Mėgėjams svarbu pasirinkti tinkamą apertūrą, tvirtą montavimą ir aiškų okuliarų rinkinį. Paprastiems stebėjimams dažnai užtenka kompaktiško refraktoriaus arba mažesnio reflektoriaus, o pažengusiems stebėtojams — didesnių, sudėtingesnių sistemų su fotoaparatais ar CCD.
Trumpa santrauka
Teleskopas – įrankis, leidžiantis tyrinėti tiek regimąją, tiek nematomą spinduliuotę iš Visatos. Yra daug konstrukcijų ir technologijų: nuo paprastų lęšinių prietaisų iki didžiulių veidrodinių observatorijų ir kosminių teleskopų. Tinkamai parinktas ir eksploatuojamas teleskopas atveria duris į nuostabų dangaus stebėjimų pasaulį.
Mažas, senas žiūronas
Didelis modernus teleskopas
Susiję puslapiai
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra teleskopas?
A: Teleskopas yra prietaisas, naudojamas tam, kad plika akimi tolimi objektai atrodytų artimesni ir ryškesni. Tai daroma surenkant šviesą ir nukreipiant ją į vieną tašką, paprastai naudojant lenktus veidrodžius arba lęšius, arba ir viena, ir kita.
K: Kas išrado pirmąjį teleskopą?
A: Pirmasis teleskopas buvo išrastas 1608 m. Nyderlanduose.
K: Kaip teleskopai veikia tik akimis?
A: Kai teleskopai naudojami tik akimis, reikia naudoti okuliarą, kuris dviem ar daugiau mažesnių lęšių padidina vaizdą, kad jį būtų galima sufokusuoti.
K: Kokio tipo teleskopo reikia norint stebėti giliojo dangaus objektus?
A: Norint stebėti giliojo dangaus objektus, reikia turėti "Go-to" teleskopą, kuris turi būti uždėtas ant Alt-Azimuth tvirtinimo, kad jo ašis būtų nukreipta į poliarinę žvaigždę, tai vadinama poliariniu išlyginimu.
K: Kas yra mėgėjiški teleskopai?
A: Mėgėjiški teleskopai yra mažesni už profesionalius ir paprastam žmogui nekainuoja daug pinigų. Kai kurie populiarūs mėgėjiškų teleskopų tipai yra Dobsono teleskopai, kurie yra Niutono teleskopo tipas.
Klausimas: Ar yra teleskopų, kuriais galima aptikti bangų ilgius, kurių nematome?
A: Taip, yra teleskopų, kuriais galima aptikti infraraudonąją šviesą, radijo bangas, rentgeno ir gama spindulius, kurie atsispindi skirtingai, nes praeina pro daugumą metalų ir stiklų. Tokio tipo teleskopus paprastai reikia laikyti šaltai arba iškelti į kosmosą, kad Žemės atmosfera jiems netrukdytų.
K: Kam dažniausiai naudojami teleskopai?
A: Teleskopai dažniausiai naudojami dangaus objektams, pavyzdžiui, žvaigždėms, planetoms ir t. t., stebėti, tačiau jais gali naudotis ir paprasti žmonės.
Ieškoti