Приборы для наблюдения за звездами реферат

Обновлено: 05.07.2024

Астрономические инструменты и приборы, аппаратура для выполнения астрономических наблюдений и их обработки. А. и. и п. можно подразделить на наблюдательные инструменты (телескопы), светоприёмную и анализирующую аппаратуру, вспомогательные приборы для наблюдений, приборы времени, лабораторные приборы, вспомогательные счетно-решающие машины и демонстрационные приборы.

Вложенные файлы: 1 файл

Астрономические инструменты и приборы.docx

Оптические телескопы служат для собирания света исследуемых небесных светил и построения их изображения. По оптическим схемам они делятся на зеркальные системы - рефлекторы (или катоптрические системы), линзовые - рефракторы (или диоптрические системы) и смешанные зеркально-линзовые (катодиоптрические) системы, к которым относятся Шмидта телескоп, Максутова телескоп и др. По назначению телескопы разделяются на: инструменты для выполнения широкого круга астрофизических исследований звёзд, туманностей, галактик, а также планет и Луны - в основном крупные рефлекторы, оснащенные кассетами, спектрографами, электрофотометрами; инструменты для одновременного фотографирования больших участков неба (размером до 30x30°) - широкоугольные телескопы Максутова или Шмидта, а также широкоугольные астрографы типа фотографических рефракторов; астрометрические инструменты для высокоточных измерений координат небесных объектов и моментов времени прохождения их через меридиан; солнечные телескопы для изучения физических процессов, происходящих на Солнце; метеорные камеры, камеры для фотографирования искусственных спутников Земли, камеры для регистрации северных сияний и другие специальные телескопы. Астрономические исследования в диапазоне радиочастот ведутся с помощью радиотелескопов. Крупнейший в мире оптический телескоп середины 20 в. - 5-м рефлектор Маунт-Паломарской обсерватории (США). В 1968 в СССР на Сев. Кавказе начался монтаж рефлектора с зеркалом диаметром 6 м.

Для определений координат небесных объектов и ведения службы времени используют меридианные круги, пассажные инструменты, вертикальные круги,зенит-телескопы, призмен ные астролябии и другие инструменты. В астрогеодезических экспедициях применяют переносные инструменты типа пассажного инструмента, зенит-телескопы, теодолиты. Крупные солнечные телескопы, обычно устанавливаемые неподвижно, делятся на башенные телескопы игоризонтальные телескопы, свет направляется в них одним (сидеростат, гелиостат) или двумя (целостат) подвижными плоскими зеркалами. Для наблюдений солнечной короны, хромосферы, фотосферы применяют внезатменный коронограф, хромо сферные телескопы и фотосферные телескопы.

Телеско́п (от др.-греч. τῆλε — далеко + σκοπέω — смотрю) — прибор, предназначенный для наблюдения небесных светил. Действительно, это оптическое устройство представляет собой мощную зрительную трубу, предназначенную для наблюдения весьма удаленных объектов – небесных светил.

Существуют телескопы для всех диапазонов электромагнитного спектра: оптические телескопы, радиотелескопы, рентгеновские телескопы, гамма-телескопы. Кроме того, детекторы нейтрино часто называют нейтринными телескопами. Также, телескопами могут называть детекторы гравитационных волн.

Оптические телескопические системы используют в астрономии (для наблюдения за небесными светилами, в оптике для различных вспомогательных целей: например, для изменения расходимости лазерного излучения. Также, телескоп может использоваться в качестве зрительной трубы, для решения задач наблюдения за удалёнными объектами.

Актуальность: созданный около четырехсот лет назад, телескоп является своеобразным символом современной науки, воплощая в себе извечное стремление человечества к познанию.

Объект исследования: различные виды телескопов.

Цель нашего исследования рассмотреть историю создания телескопа, создать домашний телескоп.

Задачи исследования: собрать и изучить теоретический материал о телескопе, используя все доступные источники информации.

Основная гипотеза – телескопы и грандиозные обсерватории вносят немалый вклад в развитие целых областей науки, посвященных исследованию структуры и законов нашей Вселенной.

Научная новизна нашей работы заключается в значимости телескопов на современном этапе развития науки и техники (в истории космических)

Практическая значимость: материалы исследования могут быть использованы на уроках физики, истории, географии, во внеклассной работе. Сегодня телескоп все чаще можно встретить не в научной обсерватории, а в обычной городской квартире, где живет обычный астроном-любитель, который ясными звездными ночами отправляется приобщаться к захватывающим красотам космоса.

1.1. История создания первых телескопов

Известно, что еще древние употребляли увеличительные стекла. Дошла до нас легенда о том, что якобы Юлий Цезарь во время набега на Британию с берегов Галлии рассматривал в подзорную трубу туманную британскую землю. Роджер Бекон, один из наиболее замечательных ученых и мыслителей XIII века, в одном из своих трактатов утверждал, что он изобрел такую комбинацию линз, с помощью которой удаленные предметы на расстоянии кажутся близкими. (1, 46)

Так ли это было в действительности – неизвестно. Бесспорно, однако, что в самом начале XVII века в Голландии почти одновременно об изобретении подзорной трубы заявили три оптика: Липерсчей, Меунус, Янсен. Как бы там ни было, к концу 1608 года первые подзорные трубы были изготовлены и слухи об этих новых оптических приборах быстро распространялись по Европе.

В Падуе в это время уже был широко известен Галилео Галилей, профессор местного университета, красноречивый оратор и страстный сторонник учения Коперника. Услышав о новом оптическом инструменте, Галилей решил собственноручно построить подзорную трубу. 7 января 1610 года навсегда останется памятной датой в истории человечества. Вечером того же дня Галилей впервые направил построенный им телескоп на небо. (Приложение №1.рис.1)

Исаак Ньютон в тот период сумел дать новую жизнь телескопам с помощью зеркала. Первое зеркало для телескопа диаметром 30 мм он сделал из сплава меди, олова и мышьяка в 1704 году. Изображение стало четким.

Я.В. Брюс прославился разработкой специальных металлических зеркал для телескопов. Ломоносов и Гершель, независимо друг от друга, изобрели совершенно новую конструкцию телескопа, в которой главное зеркало наклоняется без вторичного, тем самым уменьшая потери света. А Гершель собственноручно в мастерской сплавлял зеркала из меди и олова. Главный труд его жизни – большой телескоп с зеркалом диаметром 122 см. (Приложение №3.рис 1 и 2).

К концу 18 века компактные удобные телескопы пришли на замену громоздким рефлекторам. Металлические зеркала тоже оказались не слишком практичны - дорогие в производстве, а также тускнеющие от времени.

К 1758 году с изобретением двух новых сортов стекла: легкого - крон и тяжелого - флинта, появилась возможность создания двухлинзовых объективов. Чем благополучно и воспользовался ученый Дж. Доллонд, который изготовил двухлинзовый объектив, впоследствии названный доллондовым. (Приложение 4).

Немецкий оптик Фраунгофер поставил на конвейер производство и качество линз. И сегодня в Тартуской обсерватории стоит телескоп с целой, работающей линзой Фраунгофера. Но рефракторы немецкого оптика также были не без изъяна – хроматизма. (Приложение 5)

И лишь к концу 19 века изобрели новый метод производства линз. Стеклянные поверхности начали обрабатывать серебряной пленкой, которую наносили на стеклянное зеркало путем воздействия виноградного сахара на соли азотнокислого серебра. Эти принципиально новые линзы отражали до 95% света, в отличие от старинных бронзовых линз, отражавших всего 60% света. Л. Фуко создал рефлекторы с параболическими зеркалами, меняя форму поверхности зеркал. (Приложение №6)

В конце 19 века Кросслей, астроном-любитель, обратил свое внимание на алюминиевые зеркала. Купленное им вогнутое стеклянное параболическое зеркало диаметром 91 см сразу было вставлено в телескоп. Сегодня телескопы с подобными громадными зеркалами устанавливаются в современных обсерваториях.

История телескопа прошла долгий путь – от итальянских стекольщиков до современных гигантских телескопов-спутников. Современные крупные обсерватории давно компьютеризированы. Однако любительские телескопы и многие аппараты, типа Хаббл, все еще базируются на принципах работы, изобретенных Галилеем. (Приложение №7.)

1.2.Современные виды телескопов.

Первое из двух главных преимуществ телескопа – это увеличение угла зрения, под которым мы видим небесные объекты. Человеческий глаз способен в отдельности различать две части предмета, если угловое расстояние не меньше одной минуты дуги. Поэтому, например, на Луне невооруженный глаз различает лишь крупные детали, поперечник которых превышает 100 километров. В благоприятных условиях, когда Солнце затянуто дымкой, на его поверхности удается рассмотреть самые крупные из солнечных пятен. Никаких других подробностей невооруженный глаз на небесных телах не видит. Оптические телескопы увеличивают угол зрения в десятки и сотни раз. Второе преимущество телескопа по сравнению с глазом заключается в том, что телескоп собирает гораздо больше света, чем зрачок человеческого глаза, имеющий даже в полной темноте диаметр не более 8 мм. Очевидно, что количество света, собираемого телескопом, во столько раз больше, во сколько площадь объектива больше площади зрачка. Это отношение равно отношению квадратов диаметров объектива и зрачка.

Известно три составляющих диапазона инфракрасного излучения: коротковолновая, средневолновая и длинноволновая область. Длинноволновую область иногда называют терагерцовым излучением. Доказано, что земная атмосфера пропускает инфракрасное излучение только определенного диапазона: 0,75-5 мкм. Для остальной части лучей она непрозрачна. Тем не менее, инфракрасное наблюдение активно используется в астрономии с 19 века. С помощью инфракрасных телескопов зачастую можно сделать такие наблюдения, которые невыполнимы с помощью обычной астрономической техники. Основателем инфракрасной астрономии принято считать британского ученого Чарльза Пиацци Смита, который в 1856 году первым зарегистрировал тепловое излучение Луны.

Принцип действия инфракрасного телескопа состоит в принятии и обработке теплового излучения. Основным элементом первых радиотелескопов была полоска фольги, обладающая черной поверхностью. Если через фольгу пропустить ток, то при изменении температуры металла, меняется его сопротивление. Следовательно, изменяются и показатели тока. В зависимости от этих показателей можно рассчитать интенсивность теплового излучения. Существуют телескопы, которые одновременно являются оптическими и инфракрасными, например знаменитый Хаббл (Приложение № 7). Тепловые лучи отражаются обычным телескопическим объективом и фокусируются в одной точке, где размещается прибор, измеряющий тепло. Также существуют инфракрасные фильтры, пропускающие только тепловые лучи. С такими фильтрами происходит фотографирование.

Изучив материал по теме исследования, решили сделать телескоп сами.

В качестве объектива использовали два стекла для очков (мениски) по +0,5 диоптрии, расположив их выпуклыми сторонами одно наружу, а другое вовнутрь на расстоянии 30 мм одно от другого. Между ними поставили диафрагму с отверстием диаметром около 30 мм.

Для окуляра взяли лупу с 8 кратным увеличением.

Трубу телескопа, в которой укрепляется объектив, сделали из бумаги; можно, из пластмассы сделали выдвижную трубку меньшего диаметра для окуляра. Главную трубу делаем сантиметров на десять короче фокусного расстояния объектива-90 см. Длина окулярной трубки около 40 см.

Линзу объектива укрепили в передней части трубы с помощью оправы, состоящей из 2 картонных колец с разрезом и 2 коротких бумажных трубок чуть меньшего диаметра, чем линза. С помощью этих трубок линза плотно зажимается между кольцами.

Чтобы было удобнее вести наблюдение, изготовили для телескопа штатив, сделали деревянный азимутальный штатив, на котором труба поворачивается вокруг двух осей: вертикальной и горизонтальной. Трубу на другом конце горизонтальной оси уравновесили грузом. Чтобы не приходилось поддерживать все время трубу рукой, сделали два стопорных винта: для вертикальной и горизонтальной осей.

С помощью сделанного нами рефрактора, который увеличивает в 33 раза, мы сможем наблюдать горы на Луне, кольца Сатурна, фазы Венеры, диск Юпитера и 4 его спутника, двойные звезды, некоторые звездные скопления — Плеяды, Ясли. Солнечные пятна будем наблюдать, проецируя изображение Солнца на экран - лист белой бумаги, защитив его от прямых лучей Солнца куском картона с отверстием посредине, надетым на трубу. Для того, чтобы рассчитать увеличение телескопа необходимо фокусное расстояние объектива разделить на фокусное расстояние окуляра.

В заключении можно сделать следующие выводы:

1. изучив теоретический материал по теме, установили, что существует большое разнообразие телескопов, узнали историю их создания.

2. сконструировав модель телескопа, можно наблюдать тела Вселенной.

С древних времен наблюдают астрономы за процессами, происходящими во Вселенной. Их открытия связаны, как правило, с появлением новых изобретений и технологий. Использование телескопа привело к резкому скачку количества открытий и существенному расширению области знаний о космических объектах. Дальнейшее увеличение мощности астрономических приборов продолжало увеличивать и количество открытий, сделанных с их помощью. Современная аппаратура способна обнаруживать даже невидимые глазу космические излучения. Благодаря таким приборам в течение XX- XX1 века во Вселенной было сделано больше открытий, чем за всю историю человечества.

Список используемой литературы и Интернет ресурсов:

1. Амбарцумян В.А. Загадки Вселенной.- М.: Педагогика, 1987.

2. Всё обо всём. Энциклопедия. – М: Аванта-Плюс, 2000.

3. Гурштейн А.А. Извечные тайны неба.- Просвещение, 1984.

7. Энциклопедический словарь юного астронома/ Сост. Н.П. Ерпылев. – М.: Педагогика, 1980.

История телескопа насчитывает несколько столетий. Первые чертежи простого телескопа с линзами составил еще Леонардо да Винчи. Но только в 1608 г. голландец Ханс Липперсгей продемонстрировал в Гааге свой экземпляр подзорной трубы. Правда, в то время другие мастера тоже делали подобные приборы.

Однако превратил подзорную трубу в телескоп Галилео Галилей.

Он направил ее в небо и получил первые научные данные. Это произошло в 1609 г. Первая зрительная труба работы Галилея имела трехкратное увеличение, вторая — восьмикратное. Третий его телескоп давал уже 32-кратное увеличение.

Конструктивно телескоп представляет собой трубу, установленную на монтировке и снабженную осями для наведения на объект наблюдения. У визуального телескопа есть объектив и окуляр. Окуляр может заменяться фотопленкой или другим приемником излучения, и тогда телескоп превращается в астрограф.

Для исследования космических объектов в радиодиапазоне применяют радиотелескопы, снабженные принимающей антенной и радиометром. Для увеличения разрешающей способности телескопов их объединяют в интерферометры, причем в единую сеть могут входить телескопы, находящиеся в разных областях земного шара.

Небольшие телескопы используют не только для наблюдения за звездами, но и для того, чтобы рассмотреть панорамы городов, море, другие пейзажи

Атмосфера неоднородна, и постоянные ветры искажают изображение. Еще одним недостатком в использовании земных телескопов является их низкое разрешение, ограниченное значением приблизительно в 1 угловую секунду. Кроме того, атмосфера пропускает излучения только в оптическом, инфракрасном и радиодиапазонах. Но чем меньше длина волны, тем хуже восприятие, и наблюдения в ультрафиолетовом, рентгеновском и гамма-диапазонах возможны только в космосе. Поэтому на околоземных орбитах сегодня работают спутники-обсерватории.

Современные телескопы

Современные оптические телескопы и другие приборы на их основе — спектрографы, солнечные телескопы, астрографы — изменились до неузнаваемости по сравнению с инструментами Галилея и Ньютона.

Большой Канарский телескоп

Какие существуют телескопы

Известны следующие виды телескопов для различных диапазонов электромагнитного спектра:

оптические телескопы,
радиотелескопы,
рентгеновские телескопы,
гамма-телескопы,
нейтринные телескопы — детекторы нейтрино.

Классификация телескопов по оптической системе

линзовые (рефракторы, или диоптрические), где объективом является линза или система линз;
зеркальные (рефлекторы, или катаптрические), где объективом выступает вогнутое зеркало;
зеркально-линзовые (катадиоптрические), где объективом является сферическое главное зеркало, а линзы служат для компенсации его аберраций (погрешностей);
для наблюдений за Солнцем используются особые солнечные телескопы.

Целью данной работы является: раскрыть сущность телескопа, рассказать, для чего он нужен и в каких сферах используется.
Задачи: раскрыть определение телескопа, классифицировать на виды, охарактеризовать и рассказать, какие великие открытия были сделаны с помощью этого прибора.
Телескоп является, пожалуй, самым основным прибором, который используется в астрономии для наблюдения небесных тел, приема и анализа приходящего от них излучения.

Содержание

Введение…………………………………………………………………….
3-5
Телескоп, виды телескопов (рефракторы, рефлекторы), устройство.
Звёздные интерферометры……………………………………….
5-10
Виды наблюдений…………………………………………….………….
11-12
Визуальный

Спектральный (спектрометрический, спектрофотометрический и др.)

Основные открытия, сделанные с помощью телескопов…………….
13-15
Заключение………………………………………………………………….
15
Список литературы……………………………………………

Прикрепленные файлы: 1 файл

Контрольная КСЕ.docx

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Кафедра экономики и управления

Студент ФМФ з/о гр. ЭК-4

Шифр зач. книжки: 0262

Телескоп, виды телескопов (рефракторы, рефлекторы), устройство.

Целью данной работы является: раскрыть сущность телескопа, рассказать, для чего он нужен и в каких сферах используется.

Задачи: раскрыть определение телескопа, классифицировать на виды, охарактеризовать и рассказать, какие великие открытия были сделаны с помощью этого прибора.

Телескоп является, пожалуй, самым основным прибором, который используется в астрономии для наблюдения небесных тел, приема и анализа приходящего от них излучения.

Телескоп - прибор, предназначенный для наблюдения небесных тел.

Слово это происходит от двух греческих слов: tele - далеко и skopeo - смотрю. Основное назначение телескопов - собрать как можно больше излучения от небесного тела. Это позволяет видеть неяркие объекты. Во вторую очередь телескопы служат для рассматривания объектов под большим углом или, как говорят, для увеличения. Разрешение мелких деталей - третье предназначение телескопов. Количество собираемого ими света и доступное разрешение деталей сильно зависит от площади главной детали телескопа - его объектива. Объективы бывают зеркальными и линзовыми.

Весной 2009 года в итальянском городе Флоренция проходило празднование юбилея одного из величайших открытий мира. 400 лет назад Галилео Галилей изобрел первый в мире телескоп. Это изобретение изменило представление человечества о Вселенной.

Галилей родился 15 февраля 1564 в городе Пиза. Он занимался философией, математикой, физикой, механикой, астрономией, увлекался поэзией. Ученый оказал значительное влияние на науку своего времени, сделал многочисленные научные открытия в этих областях.

Поводом к новому этапу в научных исследованиях Галилея послужило открытие в 1604 году новой звезды, называемой сейчас сверхновой звездой Кеплера (SN 1604).

Это великое открытие пробудило всеобщий интерес к астрономии, и Галилей выступает с циклом частных лекций. Узнав об изобретении зрительной трубы в Голландии, Галилей в 1609 году конструирует собственноручно первый телескоп и направляет его в небо. Галилей первым использовал телескоп для наблюдения за планетами и другими небесными телами, сделал ряд выдающихся астрономических открытий.

Впервые Галилей опробовал свое изобретение во Флоренции.

Оно состояло из куска дерева длиной в один метр и двух кусочков стекла. Позднее ученый усовершенствовал телескоп, увеличение которого стало 30-кратным. Галилей рассмотрел поверхность Луны и сделал открытие, что на Луне имеются кратеры и хребты. С помощью телескопа Галилей открыл спутники Юпитера и Млечный путь. После чего написал книгу "Звездный вестник", которая разошлась тиражом в 550 экземпляров.

Надо отметить еще следующее, что на скалах Альп были обнаружены рисунки с изображением людей, которые были одеты в галифе, на голове - шляпа. В руках некоторые держали телескоп. Учёные, которые исследуют рисунки на скалах, установили, что этим рисункам 30 с лишним тысяч лет. Такое открытие сделали учёные, занимающиеся исследованием наскальных рисунков. Значит, Галилей не был первым человеком, кто изобрёл телескоп. А, возможно, что эти рисунки сделали люди, жившие до нашей нынешней цивилизации. Но это уже совсем другое открытие.

Телескоп, виды телескопов (рефракторы, рефлекторы), устройство

Телескоп - инструмент, который собирает электромагнитное излучение удаленного объекта и направляет его в фокус, где образуется увеличенное изображение объекта или формируется усиленный сигнал.

Оптические телескопы бывают двух основных типов (рефракторы и рефлекторы), отличающиеся выбором главного собирающего свет элемента (линза или зеркало соответственно).

Линзовые телескопы - рефракторы (Приложение №1)

Линзы, так или иначе, всегда используются в телескопе. Но в телескопах-рефракторах линзой является главная деталь телескопа - его объектив. Вспомним, что рефракция - это преломление. Линзовый объектив преломляет лучи света, и собирает их в точке, именуемой фокусом объектива. В этой точке строится изображение объекта изучения. Чтобы его рассмотреть используют вторую линзу - окуляр. Она размещается так, чтобы фокусы окуляра и объектива совпадали. Так как зрение у людей разное, то окуляр делают подвижным, чтобы было возможно добиться четкого изображения. Мы это называем настройкой резкости. Все телескопы обладают неприятными особенностями - аберрациями. Аберрации - это искажения, которые получаются при прохождении света через оптическую систему телескопа. Главные аберрации связаны с не идеальностью объектива. Линзовые телескопы (да и телескопы вообще) грешат несколькими аберрациями. Назовем лишь две из них. Первая связана с тем, что лучи разных длин волн преломляются чуть по-разному. Из-за этого для синих лучей существует один фокус, а для красных - другой, расположенный дальше от объектива. Лучи других длин волн собираются каждый в своем месте между этими двумя фокусами. В результате мы видим окрашенные в радугу изображения объектов. Такая аберрация называется хроматической. Второй сильной аберрацией является аберрация сферическая. Она связана с тем, что объектив, поверхностью которого является часть сферы, на самом деле, не собирает все лучи в одной точке. Лучи идущие на разных расстояниях от центра объектива собираются в разных точках, из-за чего изображение получается нечетким. Этой аберрации не было бы, если бы объектив имел поверхность параболоида, но такую деталь сложно изготовить. Чтобы уменьшить аберрации изготавливают сложные, вовсе не двухлинзовые системы. Дополнительные части вводятся для исправления аберраций объектива. Давно держащий первенство среди линзовых телескопов - телескоп Йеркской обсерватории с объективом 102 сантиметра диаметром.

Зеркальные телескопы - рефлекторы (Приложение №1)

У простых зеркальных телескопов, телескопов-рефлекторов, объектив - это сферическое зеркало, которое собирает световые лучи и отражает их с помощью дополнительного зеркала в сторону окуляра - линзы, в фокусе которой строится изображение. Рефлекс - это отражение. Зеркальные телескопы не грешат хроматической аберрацией, так как свет в объективе не преломляется. Зато у рефлекторов сильнее выражена сферическая аберрация, которая, кстати говоря, сильно ограничивает поле зрения телескопа. В зеркальных телескопах так же используются сложные конструкции, поверхности зеркал, отличные от сферических и прочее.

Общее устройство телескопа

Телескоп любого типа имеет объектив и окуляр.

Линза, обращенная к объекту наблюдения, называется объективом, а линза, к которой прикладывает свой глаз наблюдатель - окуляр.

Может быть дополнительная лупа, которая позволяет приблизить глаз к фокальной плоскости и рассматривать изображение с меньшего расстояния, т. е. под большим углом зрения.

Таким образом, телескоп можно изготовить, расположив на одной оси одна за другой две линзы - объектив и окуляр. Для наблюдений близких земных предметов суммарное расстояние фокусов должно быть увеличено. Меняя окуляры, можно получить различные увеличения при одном и том же объективе.

Если линза толще посередине, чем на краях, она называется Собирающей или Положительной, в противном случае - Рассеивающей или Отрицательной.

Прямая, соединяющая центры этих поверхностей, называется Оптической осью линзы. Если на такую линзу попадают лучи, идущие параллельно оптической оси, они, преломляясь в линзе, собираются в точке оптической оси, называемой Фокусом линзы. Расстояние от центра линзы до её фокуса называют фокусным расстоянием. Чем больше кривизна поверхностей собирающей линзы, тем меньше фокусное расстояние. В фокусе такой линзы всегда получается действительное изображение предмета.

Телескоп принято характеризовать угловым увеличением γ. В отличие от микроскопа, предметы, наблюдаемые в телескоп, всегда удалены от наблюдателя.

Увеличение телескопа равно отношению фокусных расстояний объектива и окуляра. Если, скажем, фокусное расстояние объектива два метра, а окуляра - 5 см, то увеличение такого телескопа будет 40 крат. Если поменять окуляр, можно изменить и увеличение. Так астрономы и поступают, ведь не менять же, в самом деле, огромный объектив?!

Астрономические наблюдения. Телескопы ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

Астрономия — экспериментальная наука. Но, разумеется, эксперимент в астрономии является другим, чем в физике. Здесь эксперимент не представляет собой непосредственное вмешательство в ход космических процессов. Он сводится к различным способам наблюдения астрономических объектов. Их результатом являются многочисленные экспериментальные факты, которые затем используются в деле создания астрономических концепций. Разумеется, эти факты получают то или иное объяснение. Но самое главное состоит в том, что посредством выработанных теорий предсказываются новые явления. Их осмысление в итоге оказывается весьма экономным мероприятием.

Для астрономических наблюдений используются в первую очередь все диапазоны электромагнитных излучений. Для этих целей не пригодны слабые и сильные излучения в силу их коротковолнового характера. Гравитационные излучения (волны), распространяющиеся подобно электромагнитным волнам на большие расстояния, могли бы стать мощным средством изучения астрономических явлений. Но пока люди не научились их регистрировать. Нет сомнений, что в будущем дело дойдет до бурного развития гравитационно-волновой астрономии.

В зависимости от используемого диапазона электромагнитных волн различают типы исследований и методов, а именно радиоволновой, ультрафиолетовый, оптический, инфракрасный, рентгеновский и гамма-волновой (табл. 3.4). Мы перечислили указанные методы, но степени возрастания частоты колебаний и соответственно убывания длины волн. Каждый из этих методов уместен не всегда, а лишь для наблюдения вполне определенных астрономических объектов. Однако все вместе они дают комплексную картину, которая вырабатывается посредством развития взаимосвязанных друг с другом концепций.

Астрономические методы исследований.

Длина волн больше одного сантиметра. Наблюдаются сверхновые звезды, межзвездный газ, пульсары и активные ядра галактик.

Длина волн от 100 до 3200 ангстрем (1 ангстрем = 10~ 10 м). Ультрафиолетовая астрономия лучше подходит для изучения горячих голубых звезд, остатков сверхновых звезд, галактических ядер

Окончание табл. 3.4

Длина волн от 4000 до 7000 ангстрем. Наблюдаются спектральные линии атомов наиболее распространенных химических элементов. Данные оптической астрономии актуальны для определения расстояний до космических объектов, часто используются в сочетании с другими методами, осуществляемыми в других диапазонах электромагнитных излучений.

Длина волн от единиц до 2000 ангстрем. Инфракрасный спектр полезен для изучения объектов, которые слишком холодны, чтобы излучать видимый свет (например, планеты, газоиылевые диски вокруг звезд и молодые звезды).

Длина волн около одного ангстрема. К известным рентгеновским источникам в космосе относятся: рентгеновские двойные звезды, пульсары, остатки сверхновых, эллиптические галактики, скопления галактик, а также активные ядра галактик.

Длина волны равна микроангстремам. Это, в частности, пульсары, нейтронные звезды и галактические ядра.

В астрономических исследованиях приходится учитывать, что атмосфера Земли не пропускает многие виды излучений. Из-за этого, например, исследования в диапазоне ультрафиолетовых и рентгеновских волн выполняются в верхних слоях атмосферы, а также из орбитальных станций, ракет или космических кораблей.

Телескоп имени Э. Хаббла является совместным проектом американского космического ведомства НАСА и Европейского космического агентства. Он был выведен на околоземную орбиту высотой около 160 км 24 апреля 1990 г. Будет снят с орбиты после 2014 г. Масса телескопа — 11 т, длина — 13,3 м, диаметр — 4,3 м, диаметр зеркала — 2,4 м, площадь собирающей поверхности — 4,5 м 2 . Наблюдения осуществляются в видимом, ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах. Телескоп обеспечил возможность получить не только многочисленные экспериментальные данные, позволившие уточнить, например, значение постоянной Хаббла и возраста Вселенной, но и уникальные фотографии звезд, туманностей, процессов зарождения планет и многое другое.

Рис. 3.5. Телескоп имени Э. Хаббла.

Нет сомнений, что в ближайшие годы астрономам удастся сделать новые волнующие открытия. Они увидят многое из того, что ранее не видел ни один человек в мире. И увидят они это благодаря не только своим органам зрения, а прежде всего своим уникальным познавательным способностям.

Читайте также: