Схема лінз у телескопі. Як зібрати телескоп своїми руками: бюджетне рішення Підставка для телескопа
Часи, коли відкриття в науці міг зробити будь-хто, майже повністю залишилися в минулому. Все, що може відкрити аматор у хімії, фізиці, біології – давно вже відомо, переписано та пораховано. Астрономія - виняток із цього правила. Адже це наука про космос, простір невимовно величезний, в якому неможливо вивчити все, і навіть недалеко від Землі ще існують невідкриті об'єкти. Однак для того, щоб займатися астрономією, необхідний — дорогий оптичний прилад. Саморобний телескоп своїми руками — просте чи складне завдання?
Можливо, допоможе бінокль?
Початківцю астроному, який тільки-но починає придивлятися до зоряного неба, рано робити телескоп своїми руками. Схема для нього може здатися надто складною. Спочатку можна обійтися і звичайним біноклем.
Це не такий уже й несерйозний прилад, як може здатися, і є астрономи, які продовжують користуватися, навіть ставши знаменитими: так, японський астроном Хіякутаке, першовідкривач комети, названої його ім'ям, прославився своєю пристрастю до потужних біноклів.
Для перших кроків астронома-початківця — для того, щоб зрозуміти «моє це, чи не моє» — підійде будь-який потужний морський бінокль. Чим більше тим краще. У бінокль можна спостерігати Місяць (у досить значних подробицях), розглянути диски ближніх планет, таких, як Венера, Марс або Юпітер, розглянути комети та подвійні зірки.
Ні, все-таки телескоп!
Якщо Ви зайнялися астрономією всерйоз і все-таки хочете зробити телескоп своїми руками, схема, яку ви оберете, може належати до однієї з двох основних категорій: рефрактори (в них використовуються тільки лінзи) та рефлектори (використовуються лінзи та дзеркала).
Для початківців рекомендуються рефрактори: це менш потужні, але простіші у виготовленні телескопи. Потім, коли Ви наберетеся досвіду у виготовленні рефракторів, можете спробувати зібрати рефлектор - потужний телескоп своїми руками.
Чим відрізняється потужний телескоп?
Що за дурне запитання – спитайте ви. Звичайно збільшенням! І будете неправі. Справа в тому, що не всі небесні тіла в принципі можна збільшити. Наприклад, зірки ви не збільшите ніяк: вони розташовані на відстані багатьох парсек, і з такої відстані перетворюються практично на точки. Жодного наближення не вистачить, щоб розглянути диск далекої зірки. "Збільшити" можна тільки об'єкти Сонячної системи.
А зірки, телескоп насамперед робить яскравіше. І за це його властивість відповідає його перша за важливістю характеристика діаметр об'єктива. У скільки разів об'єктив ширший, ніж зіниця людського ока — у стільки разів яскравішими стають усі світила. Якщо Ви хочете зробити потужний телескоп своїми руками - Вам доведеться підшукувати, перш за все, дуже велику діаметром лінзу під об'єктив.
Найпростіша схема телескопа-рефрактора
У найпростішому своєму вигляді телескоп-рефрактор складається з двох опуклих (збільшують) лінз. Перша – велика, спрямована на небо – називається об'єктивом, а друга – маленька, в яку дивиться астроном, називається окуляром. Саморобний телескоп своїми руками слід робити саме за цією схемою, якщо це перший досвід.
Об'єктив телескопа повинен мати оптичну силу в одну діоптрію та якомога більший діаметр. Знайти подібну лінзу можна, наприклад, у майстерні з виготовлення окулярів, де з них вирізають шибки для окулярів різної форми. Краще, якщо лінза буде двоопуклою. Якщо не знайдеться двоопуклою - можна використовувати пару плоскопуклих лінз по півдіоптрії, розташованих одна за одною, опуклостями в різні боки, на відстані 3 сантиметри один від одного.
Як окуляр найкраще зійде будь-яка сильна збільшувальна лінза, в ідеалі — лупа в окулярі на ручці, які випускалися раніше. Зійде окуляр від будь-якого оптичного приладу заводського виготовлення (бінокля, геодезичного приладу).
Щоб дізнатися, яке збільшення даватиме телескоп, виміряйте фокусну відстань окуляра в сантиметрах. Потім поділіть 100 см (фокусна відстань лінзи в 1 діоптрію, тобто об'єктива) на цю цифру, і отримайте збільшення, що шукається.
Закріпіть лінзи в будь-якій міцній трубі (зійде картонна, промазана клеєм і пофарбована зсередини чорною фарбою, що зможете знайти). Окуляр повинен мати можливість ковзати вперед-назад у межах кількох сантиметрів; це необхідно для наведення різкості.
Закріпити телескоп слід у дерев'яному штативі так званого монтування Добсона. Креслення її легко можна знайти в будь-якому пошуковику. Це найпростіше у виготовленні і в той же час надійне монтування для телескопа, майже всі телескопи-саморобки використовують саме її.
Телескоп незаслужено вважають складним у використанні та виробництві приладом. Це нормальне ставлення до приладів, які видаються незрозумілими. Але запевняємо – зробити його власноруч реально. Навіть за кілька годин.
Зробимо телескоп із збільшенням від 30 до 100 разів. Існує всього три варіанти телескопів у такому діапазоні, і вони однакові, за відмінністю лінз та довжини труби.
Потрібно:
- Ватман.
- Клей.
- Фарба або туш.
- Оптична лінза 2 шт.
Найпростіший телескоп для новачків на 50-кратне збільшення. З нього і почнемо.
Робимо об'єктив
Згортаємо ватман у трубу 65 сантиметрів. Діаметр труби повинен бути не набагато більше лінзи об'єктива. Якщо лінза очкова, діаметр труби не перевищить шести сантиметрів. Внутрішній біклистя зафарбуйте у чорний колір.
Тепер листок слід закріпити клеєм. Лінзу кріпимо всередині труби за допомогою зазубреного картону, як показано нижче.
- Лінзи від об'єктиву.
- Лінза від окуляра.
- Кріплення.
- Кріплення для трубки лінз.
- Дод. лінзи.
- Діафрагма.
Робимо окуляр
Для окуляра підійде лінза із бінокля. Фокусна відстань не перевищить 4 сантиметри. Перевірити це можна простим способом. Підставте лінзу під стороннє джерело світла (хоч Сонце) і спроектуйте світло на аркуш. Потрібно зробити таку відстань, щоб промені, що проходять крізь лінзу, збиралися в маленьку точку, це і буде фокусною відстанню.
Згорніть лист у паперову трубку таким чином, щоб лінза щільно в нього сіла. Потім ця трубка кріпиться в трубі більшого діаметра, за допомогою зазубрених картонних кіл.
Все, телескоп готовий. Він має один недолік – предмети в ньому будуть відображатися перевернутими. Щоб цього уникнути в трубу окуляра, треба додати ще одну чотирисантиметрову лінзу.
Телескоп з тридцятикратним збільшенням робиться так само, заразом додається лінза в пару діоптрій і довжина збільшується до сімдесяти сантиметрів.
Стократне збільшеннявідрізняється від тридцятикратного лише лінзою на дві підлоги діоптрії більше і довжиною у два метри. Місяць через такий телескоп ви бачитимете як на долоні, а Марс і Венера здадуться розміром з горошину.
Така довжина та малий розмір об'єктива можуть викликати веселкове забарвлення, яку можна прибрати за допомогою діафрагми, встановлений у місці фокусу. Це знизить яскравість зображення, але райдужного забарвлення, що називається дифракцією, не буде.
Пам'ятайте, що двометровий телескоп під вагою лінз може зігнутисятобто йому потрібні дерев'яні підпірки.
Ось ви й створили телескоп, який розпалить любов до астрономії будь-кого.
Зробити телескоп своїми руками? Немає нічого простішого!
Багато людей, піднімаючи свій погляд на зоряне небо, захоплюються привабливою таємничістю космічного простору. Хочеться зазирнути у безкраї простори всесвіту. Побачити кратери на місяць. Кільця Сатурна. Безліч туманностей та сузір'їв. Тому сьогодні я розповім вам, як зробити телескоп у домашніх умовах.
По-перше, потрібно визначити яке потрібно збільшення. Справа в тому, що чим більша ця величина, тим довшим буде сам телескоп. При 50-тикратному збільшенні довжина становитиме 1 метр, а для 100 кратного — 2 метри. Тобто довжина телескопа буде прямопропорційна кратності.
Припустимо, це буде 50-разовий телескоп. Далі потрібно придбати у будь-якому салоні оптики (або на ринку) дві лінзи. Одна для окуляра (+2)-(+5) діоптрій. Друга — для об'єктиву (+1) діоптрію (для 100-кратного телескопа потрібно (+0.5) діоптрії).
Потім, враховуючи діаметри лінз, необхідно зробити трубу, а точніше дві труби — одна повинна щільно входити в іншу. Причому довжина отриманої конструкції (у розсунутому стані) повинна дорівнювати фокусній відстані лінзи. У нашому випадку 1метр (для лінзи (+1) діоптрію).
Як зробити труби? Для цього потрібно на оправу відповідного діаметра намотати кілька шарів паперу, промазуючи їх епоксидною смолою (можна іншим клеєм, але останні шари для зміцнення краще епоксидної). Можна скористатися рештками шпалер, які валяються без діла після ремонту квартири. Можна поекспериментувати зі склотканиною, тоді це буде серйозніша конструкція.
Далі вбудовуємо у зовнішню трубу лінзу об'єктива (+1) діоптрію, а у внутрішню окуляра (+3) діоптрію. Як це зробити? Ваша фантазія – головне забезпечити точну паралельність та співвісність лінз. При цьому потрібно досягти, щоб відстань між лінзами при розсуві труб була в межах фокусної відстані лінзи об'єктива, в нашому випадку це 1 метр. Надалі за допомогою зміни цього параметра ми налаштовуватимемо різкість нашого зображення.
Для зручного використання телескопа потрібна тринога для чіткої його фіксації. При сильному збільшенні найменше тремтіння труби призводить до розмивання зображення.
Якщо у вас є якісь лінзи, можна дізнатися їхню фокусну відстань в такий спосіб: сфокусуйте сонячне світло на рівну поверхню до отримання якомога меншої точки. Відстань між лінзою та поверхнею при цьому є фокусна відстань.
Отже, щоб досягти збільшення телескопа в 50 разів необхідно лінзу в (+1) діоптрію розташувати на відстані 1 метр від лінзи (+3) діоптрії.
Для 100-кратного збільшення використовуємо лінзи (+0.5) і (+3) змінивши відстань між ними на 2 метри.
А на цьому відео – процес створення схожого телескопа:
Приємного астрономічного перегляду!
Завжди хотів мати телескоп для спостереження зоряним небом. Нижче наведено перекладну статтю автора з Бразилії, який зміг зробити дзеркальний телескоп своїми руками та з підручних засобів. Пристойно при цьому заощадивши.
Кожен любить дивитись на зірки та дивитись на Місяць у чистому нічному. Але іноді хочемо бачити далеко. Ми хочемо бачити його поряд. Тоді людство створив телескоп!
Сьогодні
ми маємо багато видів телескопів, включаючи класичний рефрактор та рефлектор Ньютона. Тут, у Бразилії, де живу — телескоп «розкіш». Він стоїть між R$1,500.00 (близько США$170.00) та Р$7,500.00 (доларів США 2,500.00). Легко знайти рефрактор на R$500,00, але це близько 5/8 заробітної плати, враховуючи, що у нас багато бідних сімей та молодих чекаючи кращого життястан. Я один із них. Потім знайшов спосіб дивитися на небо! Чому б не зробити наш власний телескоп?
Ще одна проблема тут, у Бразилії, що у нас дуже маленький зміст про телескопи.
Дзеркала
та об'єктив не надто дорого. Так, ми не маємо умов для покупки потім. Простий спосіб зробити це, використовуючи речі, які більше не корисні!
Але де ж знайти ці речі? Легко! Телескоп рефлектор зроблений з:
- Первинне дзеркало (увігнуте)
- Вторинне дзеркало (план)
- Оптична лінза (найскладніше!)
- Регульована пробка.
- Тринога;
Де знайти ці речі?
- Увігнуті дзеркала використовуються в салонах краси (макіяж, магазини, перукарня тощо);
— Плоскі дзеркала перебувають у багатьох речах. Вам просто потрібно знайти невелике дзеркало (близько 4 см2);
— Оптична лінза витриваліша знайти. Ви можете отримати його зі зламаної іграшки або зробити це самостійно. (Я використовував старий об'єктив 10х зі зламаного бінокля).
- Можно використовувати водопровідні труби(щось між 80 мм і 150 мм у діаметрі), але я використовую порожній чорнило олово та рушники олова.
— Якісь чорні бризки.
Ви
потрібні труби з ПВХ, роз'єми та кілька картонних рулонів теж.
Ви можете використовувати гарячий клей чи силіконову пасту.
Отже, немає більше чекати! Давайте почалося!
Крок 1: Розрахунок оптичних компонентів
Я отримую 140 мм Діаметр увігнутого дзеркала із Сагіта від 3.18 мм (вимірюється штангенциркулем).
Але спочатку ви повинні знати, що дзеркало Сагітта. У глибині дзеркала (відстань між найнижчою частиною поверхні та висоти меж).
Знаючи це, ми маємо:
Дзеркало радіусом (R) = д/2 = 70 мм
Радіус кривизни (Р) = Р2/2С = 770.4 мм
Фокусна відстань (F) = р/2 = 385.2 мм
Світлосилою (Ф) = Ф/д = 2.8
Тепер ми знаємо все, що потрібно зробити наш телескоп!
Давайте почнемо!
Крок 2: оформлення основної трубки
За дивною випадковістю наші фарби ідеально підходять для рушника жерсть!
Спершу потрібно видалити фарбу на дні не можемо.
Потім потрібно виміряти відстань між увігнутого дзеркала та окуляра місці. Для цього потрібно враховувати балончик радіус з фарбою.
Потім ми відзначаємо висота 315 мм. Це близько 30 см.
На цій висоті ми робимо отвір у балончику, як на фото. У даному випадку, я зробив отвір близько 1,4 дюйми, щоб відповідати роз'єм ПВХ.
Як ви можете бачити на наступному фото, у дзеркало чудово вписується у може.
Крок 3: Монтаж на площину
Я вирішив виправити для підтримки дзеркала через три точки, як на кресленні.
Підходить до дзеркала площини, я використав дві дерев'яні палички та маленький дерев'яний трикутник із 45°.
Потім я зробив деякі заходи. З дрилем, я зробив отвори вставити палички.
Потім я вирахував відстань між центром дзеркала та ручки отвору. Це 20 мм.
Зробити отвори у банку з фарбою, зі свердлом.
Так я поправив ціпки до площини дзеркала, коли спостерігаються окові отвори, показують мої власні очі.
*Я прикріпив дзеркало у підтримці з гарячим клеєм.
Крок 4: Фокус коригування
Я використав постамент мікрофон як штатив для телескопа. Встановлені зі стрічкою та еластичною.
Щоб знайти осередок, ми повинні прагнути сонця з телескопом. Очевидно, ніколи не дивіться на сонце через телескоп!
Поклав папір у передній частині окового отвору і знайти меншу світлову пляму. Потім виміряйте відстань між отвором та папером, як на малюнку. Я з відстані 6 см.
Ця відстань потрібна між отвором і окуляром. Щоб відповідати окуляру, я використовував картон рулон (від туалетного паперу), порізані та виправлені з трохи скотчу.
Крок 5: Підтримка & Вбрання
Важлива деталь:
Що-небудь у трубі всередині має бути чорним. Це запобігає світло відбиваючи в інших напрямках.
Я намалював чорнилом зовні бляха чорна тільки на зовнішній вигляд. Я теж гнав шпильки, щоб краще тримати рушники олова в фарбу олова.
Деякі інші barretes провести краще вторинного дзеркала палички… а потім я полагодив «гніздо для штатива ПВХ» із заклепкою та гарячий клей.
Я намазав золотою пластиковою кромкою у верхній частині чорнила олова, щоб зробити його красивим.
Крок 6: тести та підсумкові міркування
Я чекав темряви, як дитина чекає на Різдвяний подарунок. Потім настала ніч, і я вийшов надвір, щоб перевірити свій телескоп. І ось результат:
Як ми знаємо, дуже важко фотографувати на телескоп.
Як взагалі влаштований телескоп
Багато хто думає, що телескоп просто велика лупа, яка все збільшує, але насправді телескоп влаштований як очне яблуко. Його першочергове завдання – зібрати та сфокусувати світло.
Як відомо, світло не тільки падає на об'єкти, а й відбивається від них. Ми здатні бачити предмети, тому що наші очі вловлюють відбите від них світло. До речі, саме тому ми не бачимо у повній темряві. Також працює лінза об'єктива, але вона потужніша, а тому може зібрати набагато більше світла з віддалених об'єктів. А ось окуляр уже призначений для збільшення отриманої картинки.
Зробити телескоп Галілея зовсім не складно — і навіть простіше, ніж це було йому самому, адже фізик XVII століття не мав скотчу, клею ПВА та інших благ сучасності! Почнемо з найклопотливішого: знайдемо лінзи.
Якщо ви не знаєте скільки діоптрій в лінзі, то можете виміряти їх самі. Знадобиться лінійка та джерело світла (наприклад, ліхтарик або настільна лампа). Покладіть лінійку так, щоб її край торкався стіни, вона служитиме екраном. Направте світло прямо на лінзу. Бачите, як вона заломлює промінь? Рухайте лінзу паралельно до лінійки, поки світло на екрані не зійдеться в крапку. Відстань від стіни, на якій опиниться лінза, називається фокусною. Кількість діоптрій розраховується за такою формулою:
Наприклад, якщо між лінзою та екраном вийшло 50 см, тобто 1:2 м, отже, оптична сила дорівнює 1:(1:2) - 2 діоптрії.
Збираємо телескоп
1. Як об'єктив візьмемо звичайну лупу в +2 діоптрії діаметром 100 мм - таку можна знайти в канцелярському магазині або навіть у ящику вашого столу. Для окуляра треба буде обзавестися негативною лінзою -20 діоптрій діаметром 25-50 мм - продається в будь-якій оптиці. Як оптична труба - це основа нашого телескопа, на яку кріпляться лінзи, - підійдуть круглі коробки з-під чіпсів, пластикові труби або просто скручені в циліндр щільні листи паперу.
Підбираємо збільшення
Чи обов'язково брати саме такі лінзи? Зовсім ні! Ми підібрали параметри, які не вимагають особливо довгої оптичної труби, але дають суттєве збільшення. Якщо ви хочете змінити його, підберіть лінзи за формулою:
Наш телескоп має такі параметри: F = 0,5 м, f = 0,05 м, отже його збільшення становить 0,5 / 0,05 = 10 крат.
Діаметр отвору зробимо на пару міліметрів більше, ніж діаметр лінзи об'єктива, щоб зручніше було вставляти її. Довжина труби повинна дорівнювати фокусній відстані об'єктива - скріпіть кілька циліндрів скотчем, якщо знадобиться. У нашому випадку це 50 див.
2. Згортаємо папір у циліндр. За допомогою клею закріплюємо лінзу об'єктива на кінці оптичної труби опуклою стороною усередину.
Порада:Чим темніша зсередини оптична труба, тим вища контрастність зображення. Пофарбуйте її чорною фарбою або використовуйте темний папір.
3. Робимо утримувач для маленької лінзи – окуляра. Це може бути пластикова кришка або картонне коло з отвором потрібного розміру.
4. Приклейте тримач із лінзою до іншого краю оптичної труби. Телескоп готовий! Прикрасьте на свій смак.
Трішки історії
Йоганн Ліперсгей
А ви знали, що телескоп вигадав не Галілей? Він «лише» першим вирішив направити його на небо. По суті, телескоп - це звичайна підзорна труба, як ті, що використовували моряки та мандрівники. Його винахід зазвичай приписують голландцю Йоганну Ліпергею, який у 1608 році подав заявку на відповідний патент. Галілей зібрав собі копію цього приладу роком пізніше.
Пристрій першого телескопа було дуже простим: дві лінзи, закріплені в порожній трубці. Об'єктивом називається велика лінза, спрямована у бік об'єкта, що ви хочете розглянути (тому і об'єктив). А лінза, яку ви безпосередньо дивитеся, називається окуляром.
У XVII столітті бал правили лінзові телескопи (вони ж рефрактори, оскільки працюють за рахунок рефракції — заломлення), але у XVIII столітті їм на зміну прийшов винахід іншого фізика — Ісаака Ньютона. Він замінив лінзу об'єктива на увігнуте дзеркало, щоб уникнути похибки зображення. Такі телескопи отримали назву рефлектори - відбивачі.