§ 26. Історія винаходу телескопів. Принцип дії і будова телескопів. Сучасні наземні й космічні телескопи. Перші астрономічні обсерваторії. Астрономічні обсерваторії України

• Назад до змісту

ПОМІРКУЙТЕ І ДАЙТЕ ВІДПОВІДЬ

1. Чим відрізняється геліоцентрична модель Сонячної системи від геоцентричної?

У геоцентричній моделі центром Всесвіту вважали нерухому Землю, навколо якої рухаються Місяць, Сонце, інші планети та зорі. У геліоцентричній моделі центром нашої системи є Сонце, а Земля разом з іншими планетами обертається навколо нього по своїх орбітах і одночасно крутиться навколо власної осі. Спостереження Галілео Галілея за супутниками Юпітера та зміною фаз Венери стали вирішальним доказом правильності саме геліоцентричної будови.

1. Чому в телескопах не використовують дзеркала та лінзи більших діаметрів?

Використання лінз і дзеркал більших розмірів обмежене їхньою масою та складністю виготовлення скла. Велика скляна лінза закріплюється тільки по краях, тому вона деформується і прогинається під дією власної ваги, що спотворює зображення, а також поглинає багато світла через свою товщину. Дзеркала можна підтримувати знизу, але монолітні блоки зі скла діаметром понад $8\text{–}10\text{ м}$ надзвичайно складно рівномірно відлити без внутрішніх напружень та ідеально відполірувати.

1. Відшукайте в інтернет-ресурсах найближчу до вас астрономічну обсерваторію та з’ясуйте, якими оптичними телескопами для спостережень вона оснащена.

Головна астрономічна обсерваторія Національної академії наук України розташована в Голосіївському лісі в Києві. Вона оснащена такими відомими оптичними інструментами, як подвійний довгофокусний астрограф Тепфера (лінзовий телескоп-рефрактор з діаметром лінзи $40\text{ см}$), дзеркальний телескоп АЗТ-2 (рефлектор з діаметром дзеркала $70\text{ см}$) та горизонтальний сонячний телескоп АЦУ-5 для дослідження процесів у сонячній атмосфері.

ПЕРЕВІРТЕ СЕБЕ

1. Чому в телескопах намагаються використовувати мінімальну кількість лінз?

Кількість лінз зводять до мінімуму, щоб не втрачати світло і не псувати якість зображення. Кожна скляна поверхня частково відбиває і поглинає промені, тому слабке світло від далеких зір помітно тьмяніє. Крім того, світлові промені різних кольорів заломлюються в лінзах під різними кутами, що створює хроматичну аберацію у вигляді кольорових ореолів навколо спостережуваних об’єктів.

2. Коли краще проводити спостереження за допомогою телескопа — взимку чи влітку? У населеному пункті чи за його межами?

Спостереження найкраще проводити взимку та обов’язково за межами населеного пункту. Взимку повітря холодніше, у ньому менше вологи та пилу, а також відсутні теплі висхідні конвекційні потоки від нагрітої землі, які влітку змушують зображення «тремтіти». За межами населених пунктів немає вуличного штучного освітлення (світлового забруднення) та диму, тому нічне небо значно темніше і дозволяє розгледіти тьмяні космічні тіла.

3. Аматорський телескоп (мал. 26.4) має об’єктив з фокусною відстанню 80 см і набір окулярів з фокусними відстанями від 1 см до 6 см. Визначте мінімальне й максимальне збільшення такого телескопа.

Дано:

• $F_{\text{об}} = 80\text{ см}$
• $F_{\text{ок\,max}} = 6\text{ см}$
• $F_{\text{ок\,min}} = 1\text{ см}$

Знайти:

• $\Gamma_{\text{min}} - ?$
• $\Gamma_{\text{max}} - ?$

Розв’язання:
Збільшення телескопа дорівнює відношенню фокусної відстані об’єктива до фокусної відстані окуляра:
$\Gamma = \dfrac{F_{\text{об}}}{F_{\text{ок}}}$

Мінімальне збільшення телескоп дає з окуляром, який має найбільшу фокусну відстань:
$\Gamma_{\text{min}} = \dfrac{F_{\text{об}}}{F_{\text{ок\,max}}}$
$\Gamma_{\text{min}} = \dfrac{80\text{ см}}{6\text{ см}} \approx 13{,}3$

Максимальне збільшення досягається за використання окуляра з найменшою фокусною відстанню:
$\Gamma_{\text{max}} = \dfrac{F_{\text{об}}}{F_{\text{ок\,min}}}$
$\Gamma_{\text{max}} = \dfrac{80\text{ см}}{1\text{ см}} = 80$

Відповідь: $\Gamma_{\text{min}} \approx 13{,}3$; $\Gamma_{\text{max}} = 80$.

4. Якими видами астрономічних досліджень займається Головна астрономічна обсерваторія НАН України?

Головна астрономічна обсерваторія НАН України проводить широкий комплекс досліджень: визначає точні координати та рух зір і супутників, досліджує активність Сонця та фізичні процеси в сонячній атмосфері, спостерігає за планетами, кометами й астероїдами Сонячної системи, а також вивчає фізику зір, зоряних скупчень та еволюцію галактик.