მიუხედავად იმისა, რომ ამრეკლავი ტელესკოპები აწარმოებენ სხვა ტიპის ოპტიკურ აბერაციას, ეს არის დიზაინი, რომელსაც შეუძლია მიაღწიოს დიდი დიამეტრის სამიზნეებს. ასტრონომიულ კვლევებში გამოყენებული თითქმის ყველა ძირითადი ტელესკოპი ასეთია. ამრეკლავი ტელესკოპები წარმოდგენილია სხვადასხვა დიზაინით და შეიძლება გამოიყენონ დამატებითი ოპტიკური ელემენტები გამოსახულების ხარისხის გასაუმჯობესებლად ან გამოსახულების მექანიკურად ხელსაყრელ მდგომარეობაში განთავსება.
ამრეკლავი ტელესკოპების მახასიათებლები
იდეა, რომ მოხრილი სარკეები იქცევიან ლინზების მსგავსად, მიდის მინიმუმ ალფაზენის მე-11 საუკუნის ტრაქტატში ოპტიკის შესახებ, ნაშრომი, რომელიც ფართოდ გავრცელდა ლათინურ თარგმანებში ადრეულ თანამედროვე ევროპაში. გალილეოს მიერ რეფრაქციული ტელესკოპის გამოგონებიდან მალევე, ჯოვანი ფრანჩესკო საგრედო და სხვები, შთაგონებული მრუდი სარკეების პრინციპების ცოდნით, განიხილეს ტელესკოპის აგების იდეა სარკის გამოყენებით.როგორც გამოსახულების ინსტრუმენტი. ბოლონიელმა ცეზარ კარავაგიმ 1626 წელს ააგო პირველი ამრეკლავი ტელესკოპი. იტალიელმა პროფესორმა ნიკოლო ზუჩიმ მოგვიანებით ნაშრომში დაწერა, რომ მან 1616 წელს ჩაზნექილი ბრინჯაოს სარკეზე ექსპერიმენტი ჩაატარა, მაგრამ თქვა, რომ ეს არ იძლევა დამაკმაყოფილებელ გამოსახულებას.
შექმნის ისტორია
პარაბოლური სარკეების გამოყენების პოტენციურმა სარგებელმა, პირველ რიგში, სფერული აბერაციის შემცირებამ ქრომატული აბერაციის გარეშე, განაპირობა მრავალი შემოთავაზებული დიზაინი მომავალი ტელესკოპებისთვის. ყველაზე გამორჩეული იყო ჯეიმს გრეგორი, რომელმაც 1663 წელს გამოაქვეყნა "ამრეკლავი" ტელესკოპის ინოვაციური დიზაინი. ათი წელი (1673) დასჭირდა, სანამ ექსპერიმენტატორ რობერტ ჰუკს შეეძლო ამ ტიპის ტელესკოპის აშენება, რომელიც ცნობილი გახდა როგორც გრიგორიანული ტელესკოპი..
1668 წელს ისააკ ნიუტონს მიენიჭა პირველი ამრეკლავი-გამრღვევი ტელესკოპის აგება. მან გამოიყენა სფერული ლითონის პირველადი სარკე და პატარა დიაგონალი ოპტიკურ კონფიგურაციაში, რომელსაც ეწოდება ნიუტონის ტელესკოპი.
შემდეგი განვითარება
მიუხედავად რეფლექტორის დიზაინის თეორიული უპირატესობებისა, დიზაინის სირთულე და იმ დროს გამოყენებული ლითონის სარკეების ცუდი შესრულება ნიშნავს, რომ მათ პოპულარობას 100 წელი დასჭირდა. ამრეკლავი ტელესკოპების მრავალი მიღწევა მოიცავდა გაუმჯობესებას პარაბოლური სარკეების წარმოებაში მე -18 საუკუნეში.საუკუნეში, ვერცხლით დაფარული შუშის სარკეები მე-19 საუკუნეში, გამძლე ალუმინის საფარი მე-20 საუკუნეში, სეგმენტირებული სარკეები უფრო დიდი დიამეტრის უზრუნველსაყოფად და აქტიური ოპტიკა გრავიტაციული დეფორმაციის კომპენსაციისთვის. მე-20 საუკუნის შუა პერიოდის ინოვაცია იყო კატადიოპტიკური ტელესკოპები, როგორიცაა შმიდტის კამერა, რომელიც იყენებს როგორც სფერულ სარკეს, ასევე ლინზას (ე.წ. კორექტორის ფირფიტა), როგორც პირველადი ოპტიკური ელემენტები, რომლებიც ძირითადად გამოიყენება ფართომასშტაბიანი გამოსახულებისთვის სფერული აბერაციის გარეშე.
მე-20 საუკუნის ბოლოს, ადაპტური ოპტიკის განვითარება და წარმატებული გამოსახულება ტელესკოპების დაკვირვებასა და ასახვასთან დაკავშირებული პრობლემების დასაძლევად ყველგან არის გავრცელებული კოსმოსურ ტელესკოპებსა და კოსმოსური ხომალდების გამოსახულების მრავალ ტიპზე.
მრუდეული პირველადი სარკე არის ტელესკოპის მთავარი ოპტიკური ელემენტი და ის ქმნის გამოსახულებას ფოკუსურ სიბრტყეში. მანძილს სარკედან ფოკუსურ სიბრტყემდე ეწოდება ფოკუსური მანძილი. ციფრული სენსორი შეიძლება განთავსდეს აქ სურათის ჩასაწერად, ან დამატებითი სარკე შეიძლება დაემატოს ოპტიკური მახასიათებლების შესაცვლელად და/ან შუქის გადამისამართება ფილმზე, ციფრულ სენსორზე ან ოკულარზე ვიზუალური დაკვირვებისთვის.
დეტალური აღწერა
უმეტეს თანამედროვე ტელესკოპებში პირველადი სარკე შედგება მყარი მინის ცილინდრისგან, რომლის წინა ზედაპირი დაფქულია სფერულ ან პარაბოლურ ფორმამდე. ალუმინის თხელი ფენა ევაკუირებულია ლინზაზე და იქმნებაამრეკლავი პირველი ზედაპირის სარკე.
ზოგიერთი ტელესკოპი იყენებს პირველადი სარკეებს, რომლებიც მზადდება სხვაგვარად. გამდნარი მინა ბრუნავს, რათა მისი ზედაპირი პარაბოლოიდური გახდეს, ის კლებულობს და მყარდება. მიღებული სარკის ფორმა უახლოვდება სასურველ პარაბოლოიდულ ფორმას, რომელიც მოითხოვს მინიმალურ დაფქვას და გაპრიალებას ზუსტი ფიგურის მისაღწევად.
სურათის ხარისხი
რეფლექტორული ტელესკოპები, ისევე როგორც ნებისმიერი სხვა ოპტიკური სისტემა, არ ქმნიან "იდეალურ" სურათებს. უსასრულობამდე დისტანციებზე ობიექტების გადაღების აუცილებლობა, სინათლის სხვადასხვა ტალღის სიგრძეზე მათი დათვალიერება და პირველადი სარკის მიერ წარმოქმნილი გამოსახულების ნახვის საჭიროება ნიშნავს, რომ ყოველთვის არის გარკვეული კომპრომისი ამრეკლავი ტელესკოპის ოპტიკურ დიზაინში.
იმის გამო, რომ პირველადი სარკე ამახვილებს შუქს საერთო წერტილზე საკუთარი ამრეკლავი ზედაპირის წინ, თითქმის ყველა ამრეკლავი ტელესკოპის დიზაინს აქვს მეორადი სარკე, ფირის დამჭერი ან დეტექტორი ამ ფოკუსის მახლობლად, რაც ნაწილობრივ ხელს უშლის სინათლის პირველად მიღწევას. სარკე. ეს არა მხოლოდ იწვევს სისტემის მიერ შეგროვებული სინათლის რაოდენობის გარკვეულ შემცირებას, არამედ იწვევს გამოსახულების კონტრასტის დაკარგვას დიფრაქციული დაბრკოლების ეფექტების გამო, ისევე როგორც დიფრაქციული მწვერვალების გამო, რომლებიც გამოწვეულია მეორადი დამხმარე სტრუქტურების უმეტესობით.
სარკეების გამოყენება თავიდან აიცილებს ქრომატულ აბერაციას,მაგრამ ისინი ქმნიან სხვა სახის გადახრებს. უბრალო სფერულ სარკეს არ შეუძლია სინათლე გადასცეს შორეული ობიექტიდან საერთო ფოკუსამდე, რადგან სარკეს მის კიდეზე მოხვედრილი სინათლის სხივების არეკვლა არ ემთხვევა სარკის ცენტრიდან არეკლილს, დეფექტს, რომელსაც ეწოდება სფერული აბერაცია. ამ პრობლემის თავიდან აცილების მიზნით, ყველაზე მოწინავე ამრეკლავი ტელესკოპის კონსტრუქციები იყენებენ პარაბოლურ სარკეებს, რომლებსაც შეუძლიათ მთელი სინათლე საერთო ფოკუსში მოიყვანონ.
გრიგორიანის ტელესკოპი
გრიგორიანული ტელესკოპი აღწერილია შოტლანდიელმა ასტრონომმა და მათემატიკოსმა ჯეიმს გრეგორმა 1663 წელს თავის წიგნში Optica Promota, როგორც ჩაზნექილი მეორადი სარკის გამოყენებით, რომელიც ასახავს გამოსახულებას პირველადი სარკის ხვრელში. ეს ქმნის ვერტიკალურ სურათს, რომელიც სასარგებლოა ხმელეთის დაკვირვებისთვის. არსებობს რამდენიმე დიდი თანამედროვე ტელესკოპი, რომლებიც იყენებენ გრიგორიანულ კონფიგურაციას.
ნიუტონის რეფლექტორული ტელესკოპი
ნიუტონის აპარატი იყო პირველი წარმატებული ამრეკლავი ტელესკოპი, რომელიც ააშენა ისააკმა 1668 წელს. მას ჩვეულებრივ აქვს პარაბოლოიდური პირველადი, მაგრამ ფოკუსური თანაფარდობით f/8 ან მეტი, სფერული პირველადი, რომელიც შეიძლება იყოს საკმარისი მაღალი ვიზუალური გარჩევადობისთვის. ბრტყელი მეორადი ასახავს სინათლეს ტელესკოპის მილის ზედა მხარეს არსებულ ფოკუსურ სიბრტყეში. ეს არის ერთ-ერთი უმარტივესი და ნაკლებად ძვირი დიზაინი მოცემული ნედლეულის ზომისთვის და გავრცელებულია ჰობისტებს შორის. პირველი იყო ამრეკლავი ტელესკოპების სხივების გზაშემუშავებულია ზუსტად ნიუტონის ნიმუშზე.
კასეგრინის აპარატი
კასეგრინის ტელესკოპი (ზოგჯერ მას "კლასიკურ კასეგრაინს" უწოდებენ) პირველად აშენდა 1672 წელს, მიეკუთვნება ლორან კასეგრაინს. მას აქვს პარაბოლური პირველადი და ჰიპერბოლური მეორადი, რომელიც ასახავს სინათლეს უკან და ქვევით პირველადი ხვრელის მეშვეობით.
დალ-კირკჰამ კასეგრინის ტელესკოპის დიზაინი შეიქმნა ჰორას დალის მიერ 1928 წელს და დასახელდა სტატიაში, რომელიც გამოქვეყნდა Scientific American-ში 1930 წელს მოყვარულ ასტრონომ ალან კირკამსა და ალბერტ ინგალს შორის დისკუსიის შემდეგ. ჟურნალის იმდროინდელი რედაქტორი). იგი იყენებს ჩაზნექილ ელიფსურ პირველადს და ამოზნექილ მეორადს. მიუხედავად იმისა, რომ ეს სისტემა უფრო ადვილია დაფქვა, ვიდრე კლასიკური Cassegrain ან Ritchey-Chrétien სისტემა, ის არ არის შესაფერისი ღერძიდან გამოსული კომისთვის. ველის გამრუდება ფაქტობრივად ნაკლებია ვიდრე კლასიკური კასეგრინის. დღეს ეს დიზაინი გამოიყენება ამ შესანიშნავი მოწყობილობების მრავალ აპლიკაციაში. მაგრამ ის იცვლება ელექტრონული კოლეგებით. მიუხედავად ამისა, სწორედ ამ ტიპის აპარატი ითვლება ყველაზე დიდ ამრეკლავ ტელესკოპად.
