Istoria telescopului

Principiul optic fundamental al telescopului a fost descris pentru intaia oara de cercetatorul britanic Roger Bacon in secolul 13. Magicianul olandez Hans Lippershey e creditat pentru inventia telescopului in anul 1608 cand a descoperit ca un obiect distant aparea mult mai apropiat cand era vizionat printr-o lentila concava si o lentila convexa tinuta in fata ei. El a montat lentilele intr-un tub pentru a construi primul telescop.

 Refractorul lui Galileo Telescop construit in 1608 de opticianul olandez Hans Lippershey a atras atentia omului de stiinta italian Galileo, care a realizat cat de util ar fi acesta in astronomie. Galileo a imbunatatit rapid modelul lui Lippershey si a inceput sa construiasca o serie din ce in ce mai buna de telescoape. Cu ele, el a facut o serie de descoperiri, incluzand muntii si vaile de pe Luna si patru din lunile lui Jupiter. Dupa ce descoperirea lui Galileo a aratat cat de important este telescopul, modelul folosit de el a devenit cunoscut ca fiind telescopul lui Galileo si sta la baza binoclului modern. Telescopul lui Galileo functioneaza prin refractia luminii si este de asemenea cunoscut ca telescop refractar. Un alt tip de telescop refractar in care ambele lentile sunt convexe, este cel care formeaza o imagine marita dar rasturnata, si este cunoscut ca fiind un telescop astronomic.

Reflectorul lui Newton Una din problemele telescopului refractar, era ca din cauza unui defect de lentila numit aberatie cromatica, se producea o margine colorata nedorita in jurul imaginii. Ca sa elimine aceasta problema omul de stiinta englez Isaac Newton a proiectat un telescop reflectiv, in 1660. O oglinda plata reflecta lumina intr-o lentila convexa aflata in ochean si montata pe latura tubului principal. Acest tip de telescop este cunoscut ca telescopul lui Newton si este folosit de astronomii amatori.

Telescopul este un instrument optic care permite observarea obiectelor îndepartate si neclare ca si cum ar fi mult mai luminoase si mai apropiate de observator. Telescoapele sunt folosite în astronomie pentru observarea corpurilor ceresti îndepartate.

Instrumentele optice - In general prin instrument optic intelegem un ansamblu de dioptrii care se utilizeaza pentru producerea imaginilor unor obiecte astfel incat privirea acestor imagini sa prezinte unele avantaje fata de privirea directa. Instrumentele optice - De regula se disting doua tipuri de instrumente optice:

Instrumente care dau imagini reale (instrumente obiective), cum sunt obiectivele fotografice, aparatele de proiectie etc., la care imaginea se formeaza, de exemplu, pe un ecran sau pe o placa fotografica si astfel poate fi observata cu ochiul

Instrumente care dau imagini virtuale (instrumente oculare), special adaptate pentru a se observa imaginea cu ochiul, cu ajutorul unor oculare .

De ce vedem mai bine cu un telescop decât cu ochiul liber?

V-aţi întrebat vreodată de ce nu puteţi citi un articol de ziar de la 10m depărtare? Răspunsul simplu este următorul: literele ce formează articolul sunt prea mici şi nu ocupă un spaţiu suficient de mare pe retina dumneavoastră pentru a putea fi descifrate de creier. Dacă am avea ochi de dimensiuni mai mari, atunci am putea primi mai multă lumină de la obiectele din jur şi în felul acesta am putea vedea mai bine şi mai departe.

Două sunt componentele telescopului care fac acest lucru posibil: obiectivul telescopului şi ocularul telescopului. Obiectivul "culege informaţia", colectează lumina de la obiectele îndepărtate, iar ocularulmăreşte imaginea creată de obiectiv; în felul acesta obiecte care fără telescop nu ar fi vizibile, ajung să ocupe pe retina noastră suficient spaţiu încât să putem face observaţiile dorite. Simplu spus, un obiectivşi un ocular fac un telescop. Desigur, în realitatea lucrurile sunt un pic mai complicate, după cum veţi observa mai jos.

 Părţile constructive principale ale unui telescop

 Obiectivul telescopului este versiunea dumneavoastră de ochi mai mare. Obiectivul adună şi focalizează lumina de la un obiect aflat la distanţă. Cu cât este mai mare diametrul (apertura) obiectivului, cu atât este mai luminoasă imaginea finală. Diametrul obiectivului este cea mai importantă caracteristică a unui telescop; de ţinut minte, în cazul în care doriţi să vă achiziţionaţi unul.

Tubul telescopului ţine lentilele la distanţa potrivită unele de altele. De asemenea, are rolul de evita acumularea de praf şi umezeală în interiorul telescopului.

Ocularul telescopului constă din una sau mai multe lentile şi are rolul de a mări imaginea primite de la obiectiv şi de a o focaliza. Un telescop are un singur obiectiv, dar poate avea mai multe oculare, cu puteri diferite de mărire.

 Terminologie fundamentală

Puterea de mărire a telescopului este raportul dintre distanţa focală a obiectivului şi distanţa focală a ocularului folosit. Astfel, un telescop cu o distanţă focală de 1000 mm, folosit cu un ocular cu distanţa focală de 25 mm va avea o putere de mărire de 40x. Deşi puterea de mărire a telescopului este o caracteristică foarte importantă a acestuia, nu întotdeauna folosirea unui ocular care să permită cea mai bună mărire este cea potrivită, întrucât e posibil ca imaginea să devină neclară.

Distanţa focală este distanţa de la obiectiv la focar (distanţa dintre lentilă/oglindă şi locul în care lumina este focalizată într-un punct). De regulă, o distanţă focală mare înseamnă o putere de mărire a telescopului mai bună.

Raportul focal este raportul dintre distanţa focală şi apertura (deschiderea) obiectivului telescopului.

Câmpul vizual al telescopului reprezintă zona din spaţiu pe care o poate observa un telescop, exprimată în grade. Spre deosebire de câmpul vizual al omului, de zeci de grade, un telescop are un câmp vizual mult mai mic (de exemplu, de 0,5 grade).

Rezoluţia telescopului este capacitatea de a distinge detalii a telescopului; depinde de apertura telescopului şi de calitatea materialelor din care sunt făcute elementele optice ale acestuia.

Focalizatorul telescopului, după cum spune şi termenul în sine, are rolul de a focaliza imaginea colectată de obiectivul telescopului.

 Tipuri de telescop

Telescopul refractor

Telescopul refractor se bazează pe modul în care lumina interacţionează cu sticla. Atunci când razele de lumină trec prin lentila biconvexă a telescopului, acestea sunt refractate. Asta înseamnă că razele de lumină ce întâlnesc obiectivul telescopului în partea de sus a acestuia vor fi deviate în jos, iar razele de lumină ce întâlnesc telescopul în partea de jos a lentilei vor fi deviate în sus.

 

  Odată ieşite din lentilă, razele de lumină se concentrează în focar, după care sunt colectate de ocular, prin care ochiul are acces la imaginea obiectului aflat în observaţie. O problemă ce apare este aceea că imaginea ce ajunge la ocular este răsturnată. Pentru observarea unei stele, de pildă, acest lucru nu constituie o problemă. Dacă însă facem observaţii ale unor obiecte terestre, este nevoie de introducerea unei lentile suplimentare care să repună imaginea în poziţia veche.

  Deşi foarte simplu, telescopul refractar are următoarea problemă: la trecerea luminii prin lentilă, diferitele culori ale luminii (lumina albă are mai multe culori, vezi acest articol) sunt refractate în mod diferit, în acest fel fiind dificilă realizarea unei focalizări foarte bune. Acest fapt l-a determinat pe Isaac Newton să construiască un telescop folosind oglinzi.

 Telescopul reflector

Telescopul reflector foloseşte oglinzi în locul lentilelor. Atunci când lumina întâlneşte oglinda nu se mai refractă, ci este reflectată sub un anumit unghi, în funcţie de poziţionarea oglinzii. Una dintre proprietăţile esenţiale ale unei oglinzi pentru a reda în mod fidel obiectele din faţa ei este aceea că reflectă lumina sub acelaşi unghi cu unghiul format de razele incidente (aşa cum se poate observa în imaginea de mai jos),

indiferent de culoarea luminii.

  Fizicianul Isaac Newton este cel care a construit primul telescop reflector, folosind oglinzi în loc de lentile, în jurul anului 1680. Newton a vrut să elimine problema aberaţiei cromatice (lumina ce se refractă din lentilă se refractă diferit în funcţie de culorile sale) şi a folosit o oglindă metalică pe post de oglindă primară (obiectiv) pentru a colecta lumina şi a o reflecta către ocular.

După cum se poate vedea în imaginea de mai sus, a doua oglindă, care are rolul de a prelua lumină reflectată de oglinda primară şi a o retransmite către ocular, este între obiectul observat şi oglinda primară. Numai că oglinda secundară este atât de mică, încât nu împiedică telescopul să-şi îndeplinească funcţia. Telescopul lui Newton s-a dovedit foarte eficient, aşa că este folosit pe scară largă şi astăzi.

1. Telescoapele refractoare (Lunete)Sunt telescoapele cele mai răspândite, sunt de obicei lungi, în formă de tub, unde lumina merge într-o direcție dreaptă de la intrare până la ocular.Avantajele:-    Ușor de folosit din cauza design-ului simplu.-    Bun pentru observații terestre în distanță-    Unelte excelente pentru observații planetare, Lunare și stele duble, mai ales la aperturi mari-    Construcția închisă protejează lentilele și curenții de aer care pot fi deranjante-    Sunt rigide, au nevoie de mentenanță minimală.Dezavantaje:-    În generale au aperturi mici, între 3-5”-    Nu sunt adecvate pentru observarea galaxiilor mai mici, și nebuloaselor mici și mai palide-    Sunt mai grele și mai lungi decât modelele similare de reflectoare și catadioptri-    Utilizare practică limitată-    Telescoapele bune costă mai mult pe țol de apertură decât cele similare din categoria reflectoare sau catadioptrice

2. Telescoapele reflectoare (Newton)Telescoapele reflectoare folosesc o oglindă mare pentru adunarea luminii și reflectă lumina pe o oglindă secundară care la rândul ei reflectă lumina către ocularul de la marginea telescopului. Pentru privire folosiți ocularul de pe marginea telescopului pe partea de sus. Avantaje:-    Ușor de folosit și chiar de construit-    O soluție excelentă pentru galaxiile îndepărtate, nebuloasele palide și obiectele slab luminoase din cauza puterii de adunare mare a luminii-    Iregularitățile optice sunt reduse, și oferă imagini luminoase-    Sunt rezonabil de compacte și portabile-    Cel mai mic cost pe țol deoarece oglinzile sunt mai ieftine de produsDezavantaje-    În general nu sunt adecvate pentru observații terestre-    O ușoară pierdere a aperturii din cauza obstrucției centrale de la oglinda secundară-    Tubul este deschis, deci praful poate ajunge pe oglindă chiar și când telescopul este acoperit-    Au nevoie de mentenanță și îngrijre.