общая астрономия лекция_11.PPT


Чтобы посмотреть презентацию с картинками, оформлением и слайдами, скачайте ее файл и откройте в PowerPoint на своем компьютере.
Текстовое содержимое слайдов презентации:

* * Что будем знать * Первый телескоп был построен в 1609 году итальянским астрономом Галилео Галилеем. Телескоп имел скромные размеры (длина трубы 1245 мм, диаметр объектива 53 мм, окуляр 25 диоптрий), несовершенную оптическую схему и 30-кратное увеличение. Он позволил сделать целую серию замечательных открытий (фазы Венеры, горы на Луне, спутники Юпитера, пятна на Солнце, звезды в Млечном Пути). Телескоп Гевелия Телескоп Галилея Замечание: строго говоря, первый телескоп был создан датчаниным Гансом Липпершив 1608 году. * В астрономии используются два типа телескопов: рефракторы и рефлекторы. Рефракторы используют преломление света с помощью линз для собирание света в фокусе. Такое преломление происходит при прохождении света через границу двух сред, имеющих разные индексы преломления n. Например, значения таковы: воздух- n=1.0003, стекло-n=1.5-1.8, вода-n=1.33, алмаз-n=2.4Первый такой рефрактор использовал Галилей. Астрономические телескопы (1) рефракция рефракция лучи света плоскоестекло Линза длинафокуса фокус  ’ * * Назначение телескопа –собрать как можно больше света от источника Глаз (как оптический прибор)собирает свет и фокусирует его.Но диаметр зрачка всего 0.6 см, Телескоп имеет диаметр D см, поэтому он собирает света вD2/ (0.6)2 больше, чем глаз. В итоге: телескоп может наблюдать более слабые объекты 0.6 см * * Назначение телескопа –уменьшить угол, под которым можно различить два объекта Человеческий глаз может различить две точки раздельно, если они расположены на угловом расстоянии α не менее 1 угловой минуты. Для астрономии это очень большой угол: внутри этого угла могут располагаться много объектов, которые глаз не сможет выделить α * * Аберрации телескопов (1) Хроматическая аберрация характерна для всех преломляющих оптических приборов. Возникает из-за того, что коэффициент преломления среды зависит от длины волны света. Синие лучи отклоняются линзой сильнее красных, и поэтому положения фокусов для лучей разные. Белый свет Телескопы-ахроматы состоят из нескольких линз, коэф-фициенты преломления которых подобран так, чтобы ликвидировать хроматическую аберрацию. * Сферическая аберрация возникает из-за того, что лучи света, параллельные главной оптической оси объектива, падая на сферическую поверхность линзы или зеркала, после преломления или отражения пересекаются не в одной точке. Края объектива строят изображение ближе к объективу, а центральная часть – дальше. В результате изображение имеет в фокальной плоскости нерезкий вид. Параболическое зеркало лишено этоо недостатка. Аберрации телескопов (2) * Кома – внеосевая аберрация, связанная с наклоном лучей света, идущих от источника, к оптической оси телескопа. При этом изображение звезды имеет вид капли или кометы с ярким ядром и большим хвостом – отсюда и пошло название аберрации. Линейные размеры пятна комы пропорциональны расстоянию звезды от оптической оси и квадрату относительного отверстия объектива. Аберрации телескопов (3) * Недостатки рефракторов Наличие хроматической аберрации.Технические трудности с созданием линзы большого диаметра с высоким качеством.При размере линзы диаметром больше 1 метра возникают проблемы деформации линзы из-за большого веса.Требуется отшлифовать по крайней мере 4 поверхности (объектива и окуляра). Преимущества рефлекторов 1. Не имеют хроматической аберрации.2. Качество самого зеркала (но не поверхности) не играет большой роли. 3. Можно создавать рефлекторы большого диаметра.4. Длина фокуса может быть короткой, что дает возможность использовать более короткую трубу телескопа и меньший размер павильона для телескопа. * Монтировка телескопов (1) Стоимость монтировки телескопа превышает стоимость самого телескопа (!).Монтировка должна надежно поддерживать телескоп с зеркалом и подвесным приемным оборудованием, которые имеют большой вес.Монтировка должна быть устойчивой по отношению к вибрации, вызванной ветрами и другими сюрприза- ми.4. Монтировка должна обеспечивать следование теле- скопа суточному вращению звезды, чтобы наблюда- емый объект был в фокусе телескопа. Однако эти монтировки дорогостоящие и требуют больших павильонов. * Монтировки телескопов (2) Вследствие суточного вращения небесной сферы звезда перемещается в поле телескопа. Чтобы звезда была неподвижна, существуют разные монтировки телескопа, которые обеспечивают: - вращение телескопа вокруг полярной оси, т.е. вокруг направления на полюс, - вращение вокруг оси (называемой осью склонений), перепендикулярной полярной оси.Эти два вращения и обеспечивают неподвижность источника в поле телескопа. Вращение телескопак западу Направление к северному полюсу Вращение ЗемлиК востоку Направление к северному полюсу Земля Полюс * Немецкая монтировка Полярная ось Осьсклонений Столб В этом типе монтировки в качестве опоры под телескоп служит один столб. Английская установка В этом типе монтировки в качестве опоры под телескоп служат два столба. * Вилочная установка Полярная ось Стороны вилкипараллельны полярной оси Эта установка очень удобна для монтировки телескопов большого диаметра. Это телескоп Казанского университета диаметром в 1.5 метра, установленный на высоте 2500 метров в горах Турции. * Астроклимат – термин, описывающий влияние турбулентностиземной атмосферы на изображение объекта. Турбулентность в атмосфере может возникнуть по разным причинам, в частности,за счет градиента температуры в атмосфере. Поскольку свет от звезды проходит через «дрожжащую» атмосферу, то вместо точечного изображения мы получим диск, называемый диском дрожжания. Астрономический климат    атмосфера Нет атмосферы Полученное изображение Полученное изображение Опыт показал, что самое лучшее изображение получается на Телескопах острова Гавайи на горе высотой в 4000 метров. * Методы улучшения астроклимата Существует ряд методов улучшения углового разрешения телескопов: интерферометрия, адаптивная оптика и др.Целесообразно выносить телескопы на большую высоту в горы, где состояние атмосферы более стабильное. Кроме того, там атмосфера более прозрачна.Но лучше всего теле- скопы выводить за пределы атмосферы на орбиту вокруг Земли. Пример 1: Из этих снимков ясно, какой выигрыш в качестве изобра-жения дает космический телескоп даже меньшего диаметра. Наземный телескоп Космический телескоп Хаббла диаметром 8 м диаметром 2.4 м * Местоположения крупнейших телескопов САО < 5 м <8 м Много больших телескопов находятся на стадии проектирования или строительства. * На 6-метровом телескопе БТА Специальной Астрофи- зической обсерватории РАН на Северном Кавказе при применении новой спекл-интерферометрической камеры удалось довести угловое разрешение до очень малых величин. Казанская станция * Телескоп VLT (Very Large Telescope), который находится на севере Чили на вершине горы Паранал в пустыне Атакама на высоте 2635 м над уровнем моря, состоит из четырех идентичных телескопов, размеры каждого из которых 8,2 м. Все четыре телескопа смогут работать в режиме интерферометра со сверхдлинной базой и получать изображения, как на телескопе с 200–метровым зеркалом. В настоящее время производится отладка всей системы в гигантский оптический интерферометр. * Система телескопов на Гавайах. В центре двойной телескоп Кека диаметром 8.2 метра каждый. * Телескоп Казанского университета диаметром в 1.5 м Проницающая сила – лампочка в 100 ватт видна с расстояния в 3000 кмРазрещающая способность – 1 см виден с расстояния в 10 км РТТ 150 – Российско -Турецкий Телескоп * Общий вид на обсерваторию RTT150 40 см телескоп гостиница лабораторный корпус * Схема павильона Интернациональная команда * ОБОРУДОВАНИЕ RTT150 = Матрица ANDOR = Спектрометр низкого разрешения = Спектрометр высокого разрешения = TFOSC Около телескопа стоит основной исследователь Бикмаев И.Ф. * Проект телескопа диаметром в 30 метров (Мауна Ки)

Приложенные файлы

  • ppt 9769176
    Размер файла: 4 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий