Что такое разрешающая способность телескопа кратко
Обновлено: 04.07.2024
К оптическим телескопам относят, прежде всего, рефракторы и рефлекторы.
Главная часть простейшего рефрактора – объектив – двояковыпуклая линза, установленная в передней части телескопа. Объектив собирает излучение. Чем больше размеры объектива , тем больше собирает излучения телескоп, тем более слабые источники могут быть обнаружены им. Чтобы избежать хроматической аберрации, линзовые объективы делают составными. Однако в случаях, когда требуется свести к минимуму рассеяние в системе, приходится использовать и одиночную линзу. Расстояние от объектива до главного фокуса называется главным фокусным расстоянием .
Самый большой рефрактор в мире, который находится в Йеркской обсерватории в США, имеет линзу диаметром в 1 м. Линза с большим диаметром была бы слишком тяжела и сложна в изготовлении.
Основным элементом рефлектора является зеркало – отражающая поверхность сферической, параболической или гиперболической формы. Обычно оно делается из стеклянной или кварцевой заготовки круглой формы и затем покрывается отражающим покрытием (тонкий слой серебра или алюминия). Точность изготовления поверхности зеркала, т.е. максимально допустимые отклонения от заданной формы, зависит от длины волны света, на которой будет работать зеркало. Точность должна быть лучше, чем /8. К примеру, зеркало, работающее в видимом свете (длина волны = 0,5 микрона), должно быть изготовлено с точностью 0,06 мкм (0,00006 мм).
Обращенная к глазу наблюдателя оптическая система называется окуляром . В простейшем случае окуляр может состоять только из одной положительной линзы (в этом случае мы получим сильно искаженное хроматической аберрацией изображение).
Важнейшими характеристиками телескопа (помимо его оптической схемы, диаметра объектива и фокусного расстояния) являются проницающая сила, разрешающая способность, относительное отверстие и угловое увеличение.
Проницающая сила телескоп а характеризуется предельной звездной величиной самой слабой звезды, которую можно увидеть в данный инструмент при наилучших условиях наблюдений. Для таких условий проницающую силу можно определить по формуле:
где – диаметр объектива в миллиметрах.
Разрешающая способность – минимальный угол между двумя звездами, видимыми раздельно. Если невооруженным глазом можно различить две звезды с угловым расстоянием не менее 2', то телескоп позволяет уменьшить этот предел в Γ раз. Ограничение на предельное увеличение накладывает явление дифракции – огибание световыми волнами краев объектива. Из-за дифракции вместо изображения точки получаются кольца. Угловой размер центрального пятна (теоретическое угловое разрешение)
Разрешающая способность может вычисляться по формуле:
где – разрешение в секундах, – диаметр объектива в миллиметрах.
Для видимых длин волн при = 550 нм на телескопе с диаметром = 1 м теоретическое угловое разрешение будет равно = 0,1". Практически угловое разрешение больших телескопов ограничивается атмосферным дрожанием. При фотографических наблюдениях разрешающая способность всегда ограничена земной атмосферой и погрешностями гидирования и не бывает лучше 0,3". При наблюдениях глазом из-за того, что можно попытаться поймать момент, когда атмосфера относительно спокойна (достаточно нескольких секунд), разрешающая способность у телескопов с диаметром , большим 2 м, может быть близка к теоретической. Хорошим считается телескоп, собирающий более 50 % излучения в кружке 0,5".
Относительное отверстие – отношения диаметра к фокусному расстоянию :
У телескопов для визуальных наблюдений типичное значение относительного отверстия 1/10 и меньше. У современных телескопов она равна 1/4 и больше.
Часто вместо относительного отверстия используется понятие светосилы , равной (/) 2 . Светосила характеризует освещенность, создаваемую объективом в фокальной плоскости.
Относительным фокусным расстоянием телескопа (обозначается перевернутой буквой А) называется величина, обратная относительному отверстию:
| = / . |
Угловое увеличение (или просто увеличение) показывает, во сколько раз угол, под которым виден объект при наблюдении в телескоп, больше, чем при наблюдении глазом. Увеличение равно отношению фокусных расстояний объектива и окуляра:
Разрешающей способностью телескопа называется наименьший различимый угол между двумя линиями зрения, направленными на два точечных объекта, таких, как две близлежащие звезды. Например, если в телескоп с трудом можно различить две звезды, разделенные угловым расстоянием в 5 угловых секунд, говорят, что разрешающая способность телескопа равна 5 угловым секундам. Обратите внимание, что 3600 угловых секунд равны 1 угловому градусу. Чем выше разрешение телескопа, тем более подробно можно наблюдать изображение объекта.
Дифракция света в линзах объектива приводит к размазыванию изображения точечного объекта. Согласно критерию Рэлея,[41] основанному на теории дифракции в круглом отверстии, два ближайших точечных объекта нельзя разделить, если угловое расстояние между ними, выраженное в секундах дуги, менее 2,5?10 5 ?/D, где ? — это длина волны света, a D — ширина линзы объектива. Таким образом, 1 00-миллиметровый телескоп-рефлектор позволяет различать звезды, расположенные друг от друга на расстоянии 1 секунды дуги. На практике наземные телескопы с диаметром рефлектора больше 0,5 м не достигают теоретической разрешающей способности, так как в атмосфере происходит рассеивание света. Диаметр зеркала космического телескопа Хаббла — 2,4 м, поэтому его теоретическое разрешение составляет 0,04 угловой секунды. Это обеспечивает гораздо более высокую детальность, чем для телескопа такого же размера, расположенного на поверхности Земли, поскольку космический телескоп Хаббла не подвержен влиянию атмосферной рефракции.
Разрешающую способность радиотелескопа можно оценить по критерию Рэлея с учетом длины волны и диаметра зеркала. Зеркало диаметром 50 м, работающее на длине волны 0,1 м, не в состоянии давать разрешение точечных объектов менее 0,1°, что хуже показателей маломощного оптического телескопа. Но благодаря параллельному соединению зеркал можно повысить разрешающую способность радиотелескопа во много раз по сравнению с некоторыми типами телескопов.
См. также статьи "Космический телескоп "Хаббл"", "Радиотелескопы1".
У какого телескопа выше разрешающая способность – радио– или оптического?
У какого телескопа выше разрешающая способность – радио– или оптического? Недостатком радиотелескопов долгое время была их низкая разрешающая способность, достигавшая даже у больших радиотелескопов лишь нескольких минут дуги. Проблема была решена посредством
ТЕЛЕСКОПЫ 1: РЕФРАКТОРЫ И РЕФЛЕКТОРЫ
ТЕЛЕСКОПЫ 1: РЕФРАКТОРЫ И РЕФЛЕКТОРЫ Телескоп предназначен для увеличения отдаленных объектов или для усиления яркости точечных объектов, таких, как звезда. Простой телескоп-рефрактор состоит из двух выпуклых линз, объектива и окуляра. Объектив формирует реальное
ТЕЛЕСКОПЫ 2: СИЛА И МОЩЬ
ТЕЛЕСКОПЫ 2: СИЛА И МОЩЬ Основными характеристиками любого телескопа являются диаметр входного отверстия D (диаметр объектива — линзового или зеркального) и фокусное расстояние fo, определяющие относительное отверстие А= D/fo, которое часто называют светосилой
Способы изучения космоса. Телескопы. История возникновения
Способы изучения космоса. Телескопы. История возникновения В середине XV века Томас Диггес, астроном, пытался создать устройство наподобие телескопа с помощью выпуклой линзы и вогнутого зеркала. Однако оно не было доработано.Ганс Липпершлей (1570–1619), голландец, поместил
РАЗРЕШАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ
РАЗРЕШАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ Разрешающая способность пленки характеризуется максимальным количеством линий, проведенных друг рядом с другом, при которой визуально еще возможно различить соседние линии. Этот параметр обычно требуется при сравнении одинаковых пленок
Способность делиться
Под разрешающей способностью телескопа понимают минимальный различимый угол между двумя зрительными линиями, проведенными к двум точкам – например, к находящимся вблизи друг от друга звездам. Когда два объекта, расположенные в 5 угловых секундах углового расстояния друг от друга, с трудом видны в телескоп одновременно, считается, что показатель его разрешающей способности составляет пять угловых секунд. Увеличение разрешающей способности телескопа позволяет получить более детальную картину небесного тела при наблюдении.
Согласно критерию Рэлея, возможность разделения двух близко расположенных друг к другу объектов исчезает, когда угловое расстояние между ними имеет значение меньше менее 2,5 х 105λ/D. В этой формуле D обозначает ширину линзы объектива, а λ – длину световой волны.
Например, телескоп-рефлектор с шириной линзы в 100 миллиметров дает возможность воспринимать отдельно звезды, угловое расстояние между которыми равно одной секунде дуги.
При выборе телескопа для наблюдений стоит определиться с необходимой вам разрешающей способностью. Логично, что чем выше разрешающая способность, тем больше деталей вы сможете увидеть. Выбирайте соответствующий телескоп, богатый ассортимент которых представлен на страницах нашего магазина.
Как известно, по оптической модели телескопы делятся на три крупных класса – рефлекторы, рефракторы и катадиоптрики (зеркально-линзовые).
Рефлекторы, имеющие диагональное зеркало, при прочих равных характеристиках отличаются невысокой разрешающей способностью в сравнении с рефракторами. Их преимущество – невысокая цена. Но если вы планируете внимательно рассмотреть поверхность Луны, увидеть структуру объектов глубокого космоса, разделить двойные звезды, стоит отдать предпочтение телескопам-рефракторам. Малое рассеивание света и отсутствие центрального экранирования позволяют существенно увеличить разрешающую способность телескопа и получить максимально четкое изображение!
Производитель оставляет за собой право вносить любые изменения в стоимость, модельный ряд и технические характеристики или прекращать производство изделия без предварительного уведомления.
Другие обзоры и статьи о телескопах и астрономии:
Обзоры оптической техники и аксессуаров:
Статьи о телескопах. Как выбрать, настроить и провести первые наблюдения:
Под разрешающей способностью телескопа понимают минимальный различимый угол между двумя зрительными линиями, проведенными к двум точкам – например, к находящимся вблизи друг от друга звездам. Когда два объекта, расположенные в 5 угловых секундах углового расстояния друг от друга, с трудом видны в телескоп одновременно, считается, что показатель его разрешающей способности составляет пять угловых секунд. Увеличение разрешающей способности телескопа позволяет получить более детальную картину небесного тела при наблюдении.
Согласно критерию Рэлея, возможность разделения двух близко расположенных друг к другу объектов исчезает, когда угловое расстояние между ними имеет значение меньше менее 2,5 х 105λ/D. В этой формуле D обозначает ширину линзы объектива, а λ – длину световой волны.
Например, телескоп-рефлектор с шириной линзы в 100 миллиметров дает возможность воспринимать отдельно звезды, угловое расстояние между которыми равно одной секунде дуги.
При выборе телескопа для наблюдений стоит определиться с необходимой вам разрешающей способностью. Логично, что чем выше разрешающая способность, тем больше деталей вы сможете увидеть. Выбирайте соответствующий телескоп, богатый ассортимент которых представлен на страницах нашего магазина.
Как известно, по оптической модели телескопы делятся на три крупных класса – рефлекторы, рефракторы и катадиоптрики (зеркально-линзовые).
Рефлекторы, имеющие диагональное зеркало, при прочих равных характеристиках отличаются невысокой разрешающей способностью в сравнении с рефракторами. Их преимущество – невысокая цена. Но если вы планируете внимательно рассмотреть поверхность Луны, увидеть структуру объектов глубокого космоса, разделить двойные звезды, стоит отдать предпочтение телескопам-рефракторам. Малое рассеивание света и отсутствие центрального экранирования позволяют существенно увеличить разрешающую способность телескопа и получить максимально четкое изображение!
Производитель оставляет за собой право вносить любые изменения в стоимость, модельный ряд и технические характеристики или прекращать производство изделия без предварительного уведомления.
Читайте также: