Ako samostatne vyrobiť kvalitný a výkonný ďalekohľad z bežných okuliarových šošoviek vlastnými rukami. Pravidlá pre výber šošoviek pre okuliare pri výrobe ďalekohľadu doma

30 mm. To isté plus Jupiterove mesiace Európa, Io, Callisto a Ganymede. Za veľmi šťastných okolností - satelit Titan of Saturn. Pruhy na disku Jupitera. Planéta Neptún má tvar hviezdy.

40 mm. Dvojhviezda Castor je rozdelená - Alpha Gemini. Veľká hmlovina Orion a otvorené hviezdokopy v súhvezdí Perseus, Auriga, Veľký pes a Rakovina.

80 mm. Tiene z Jupiterových satelitov sú viditeľné, keď prechádzajú popred disk planéty. Prstencová hmlovina M57 má v strede tmavý ponor. Niekoľko satelitov Saturnu. Cassiniho medzera v Saturnovom prstenci.

100 mm. Viditeľný satelit Rigel - Alpha Orion - a Polárka - Alpha Ursa Minor.

120 mm. Saturnov mesiac Enceladus. Podrobnosti o disku Marsu počas opozícií - moria a polárne čiapky vyrobené z oxidu uhličitého.

150 mm. Dualita Epsilon Bootes. Rozdelenie guľovej hviezdokopy M13 na jednotlivé hviezdy.

200 mm. Enckeho delenie v Saturnovom prstenci je niekoľko sústredných prstencov oddelených medzerami. Špirály v hmlovine Andromeda.

250 mm. Pluto. Satelity Uránu.
300 alebo viac. Hmlovina Konská hlava. Satelit Sirius. Galaxie v detailoch. Centrálna hviezda v prstencovej hmlovine M57. Guľová hviezdokopa v galaxii M31.

A tak zhrnieme – na zostrojenie jednoduchého refraktorového teleskopu potrebujete len dve zbiehavé šošovky – dlhé ohnisko (s malými optická sila) - pre šošovku a krátke ohnisko (silná lupa) pre okulár.

Treba ich hľadať na blších a rádiových trhoch, prinajhoršom v obchodoch s okuliarovou optikou.
Prvá šošovka - šošovka ďalekohľadu, ak ju bez všetkého ostatného nasmerujete na nejaký vzdialený objekt, vytvorí za sebou svoj prevrátený obraz, vo vzdialenosti približne rovnej jej ohniskovej vzdialenosti. Tento obraz je možné vidieť na matnom skle alebo papieri alebo bez akéhokoľvek skla jednoducho stáť za šošovkou vo vzdialenosti väčšej ako je ohnisková vzdialenosť a pozerať sa v smere šošovky.

Upozorňujeme, že v druhom prípade sa oko bude musieť prispôsobiť nie „do nekonečna“, ako pri zvažovaní horizontu, ale ako pri pozorovaní nejakého hmotného objektu umiestneného v rovnakej vzdialenosti od oka ako rovina obrazu. Uvidíte zväčšený prevrátený obraz vzdialeného objektu, pričom faktor zväčšenia sa bude rovnať ohniskovej vzdialenosti šošovky v cm delenej 25 - vzdialenosť najlepšia vízia ľudské oko. Ak je ohnisková vzdialenosť objektívu menšia ako 25 cm, obraz sa zmenší. Najjednoduchší ďalekohľad je v zásade pripravený!
Teraz to vylepšíme. Najprv po optickej stránke. Aby sa dosiahlo veľké zväčšenie pri malej ohniskovej vzdialenosti šošovky, používa sa okulár alebo lupa. Obraz získaný prvou šošovkou - objektívom nie je pozorovaný voľným okom zo vzdialenosti najlepšieho videnia, ale cez okulár z menšej vzdialenosti, približne rovnajúcej sa ohniskovej vzdialenosti okuláru. V tomto prípade sa zväčšenie ďalekohľadu bude rovnať pomeru ohniskových vzdialeností objektívu a okuláru..
Teraz z mechanickej stránky. Aby sme celú túto ekonomiku nedržali v rukách, vezmeme dve rúrky, z ktorých jedna sa zasúva do druhej, alebo ich vyrobíme z papiera a PVA, zvnútra čiernej farby aktívne uhlie alebo náplň z PVA batérie (vhodná je aj plechovka čiernej matnej farby) a na koniec jednej trubice nasadíme šošovku, na koniec druhý okulár. Potom zasunieme jednu trubicu do druhej, aby sme videli jasný obraz vzdialených predmetov. Fajka je pripravená!!!
Hlavné prvky: Objektív - okuliarové sklo, kondenzorová šošovka alebo achromatické lepenie s ohniskovou vzdialenosťou 40 - 100 cm Priemer vstupu ďalekohľadu je 20 - 30 mm, ak nalepenie (šošovka z nejakého optického zariadenia), tak môže byť aj viac. Ak je priemer väčší ako uvedené hodnoty, obraz sa môže ukázať ako málo kontrastný. Na obmedzenie priemeru vyrobíme clonu - vystrihneme kartónový kruh s priemerom rovným vonkajšiemu priemeru šošovky, v strede vyrežeme okrúhly otvor s priemerom 20 - 30 mm. Nastavte clonu blízko k objektívu pred alebo za objektív.
Zväčšenie takéhoto ďalekohľadu je 20 - 50-násobné.

Objektív a šošovky okuláru by mali byť v tubuse inštalované čo najkoaxiálnejšie. Objektív musí byť sklenený. Čo možno vidieť: vo vzdialenosti 28 mm 40-krát za mestom sú viditeľné hviezdy do 9. magnitúdy, prstenec Saturna a medzera medzi ním a diskom, satelity a dva tmavé pruhy na Jupiteri (zdá sa, že sú viac oranžové), fázy Marsu, keď mal priemer 6 sekúnd, krátery na Mesiaci, škvrny na Slnku (iba pri premietaní okulárom, nepozerať okom!!!).

Záver je taký - z hľadiska viditeľnosti detailov tento produkt pri kvalitnom zložení prekoná aj 8x ďalekohľad.

Pre každý prípad pripomíname, že okuliarová šošovka +1 dioptrie má ohniskovú vzdialenosť 1 meter a na taký jednoduchý ďalekohľad úplne postačuje. Nemali by ste sa riadiť konvenčnými odporúčaniami a vyrobiť šošovku z páru rovnakých šošoviek +0,5 dioptrie (vydutiny k sebe). Toto je schéma "Periscope", ktorá má niektoré výhody iba v poliach 30-50 stupňov, čo nie je relevantné pre ďalekohľady s ich poľami pol stupňa.

Časy, keď mohol ktokoľvek urobiť objav vo vede, sú takmer úplne minulosťou. Všetko, čo môže amatér objaviť v chémii, fyzike, biológii, je už dávno známe, prepísané a vypočítané. Astronómia je výnimkou z tohto pravidla. Ide predsa o vedu o vesmíre, neopísateľne obrovskom priestore, v ktorom sa nedá všetko študovať a aj neďaleko Zeme sú stále neobjavené objekty. Aby ste však mohli robiť astronómiu, potrebujete drahý optický prístroj. domáci ďalekohľad urob to sám - jednoduchá alebo náročná úloha?

Možno by pomohol ďalekohľad?

Pre začínajúceho astronóma, ktorý sa len začína pozerať hviezdna obloha, je príliš skoro na výrobu ďalekohľadu vlastnými rukami. Jeho schéma sa môže zdať príliš komplikovaná. Spočiatku si vystačíte s obyčajným ďalekohľadom.

Nie je to až taký frivolný prístroj, ako by sa mohlo zdať, a sú astronómovia, ktorí ho používajú aj po preslávení: napríklad japonský astronóm Hyakutake, objaviteľ po ňom pomenovanej kométy, sa preslávil práve svojou závislosťou od výkonný ďalekohľad.

Na prvé kroky začínajúceho astronóma – aby pochopil „to je moje, alebo nie moje“ – postačí akýkoľvek výkonný námorný ďalekohľad. Čím väčšie, tým lepšie. Ďalekohľadom môžete pozorovať Mesiac (v pomerne pôsobivých detailoch), vidieť disky blízkych planét ako Venuša, Mars alebo Jupiter, zvážiť kométy a dvojhviezdy.

Nie, stále je to ďalekohľad!

Ak to s astronómiou myslíte vážne a napriek tomu si chcete vyrobiť teleskop vlastnými rukami, schéma, ktorú si vyberiete, môže patriť do jednej z dvoch hlavných kategórií: refraktory (používajú iba šošovky) a reflektory (používajú šošovky a zrkadlá).

Pre začiatočníkov sa odporúčajú refraktory: sú menej výkonné, ale o to jednoduchšie na výrobu ďalekohľadov. Potom, keď získate skúsenosti s výrobou refraktorov, môžete skúsiť zostaviť reflektor - výkonný ďalekohľad vlastnými rukami.

Čo je to výkonný ďalekohľad?

Aká hlúpa otázka, pýtaš sa. Samozrejme - zvýšenie! A budete sa mýliť. Ide o to, že nie všetky nebeských telies v zásade je možné zvýšiť. Napríklad hviezdy nemôžete žiadnym spôsobom zväčšiť: nachádzajú sa vo vzdialenosti mnohých parsekov a z takej vzdialenosti sa prakticky menia na body. Na zobrazenie disku nestačí žiadne priblíženie vzdialená hviezda. Zväčšiť je možné iba objekty v slnečnej sústave.

A hviezdy, ďalekohľad, v prvom rade rozjasňuje. A za to je jeho vlastnosť zodpovedná za jeho prvú najdôležitejšiu charakteristiku - priemer šošovky. Koľkokrát je šošovka širšia ako zrenica ľudského oka - toľkokrát sa rozjasnia všetky svietidlá. Ak si chcete vyrobiť výkonný ďalekohľad vlastnými rukami, musíte sa najprv poobzerať po šošovke s veľmi veľkým priemerom šošovky.

Najjednoduchšia schéma refraktorového ďalekohľadu

Vo svojej najjednoduchšej forme sa refraktorový ďalekohľad skladá z dvoch konvexných (zväčšovacích) šošoviek. Prvý - veľký, nasmerovaný na oblohu - sa nazýva šošovka a druhý - malý, do ktorého sa astronóm pozerá, sa nazýva okulár. Domáci ďalekohľad s vlastnými rukami by sa mal robiť presne podľa tejto schémy, ak je to vaša prvá skúsenosť.

Objektív ďalekohľadu musí mať optická sila jednu dioptriu a čo najväčší priemer. Podobnú šošovku nájdete napríklad v okuliarovej dielni, kde sa z nich vyrezávajú okuliare. rôznych tvarov. Je lepšie, ak je šošovka bikonvexná. Ak nie je bikonvexná, môžete použiť dvojicu plankonvexných polovičných dioptrických šošoviek umiestnených za sebou, s vypuklinami v rôznych smeroch, vo vzdialenosti 3 centimetre od seba.

Ako okulár je najlepšia akákoľvek silná lupa, ideálne lupa v okuláre na rukoväti, ktoré sa vyrábali skôr. Poslúži aj okulár z akéhokoľvek továrensky vyrobeného optického prístroja (ďalekohľad, geodetický prístroj).

Ak chcete zistiť, aké zväčšenie dá ďalekohľad, zmerajte ohniskovú vzdialenosť okuláru v centimetroch. Potom vydeľte 100 cm (ohnisková vzdialenosť šošovky 1 dioptrie, teda šošovky) týmto číslom a získajte požadované zväčšenie.

Šošovky upevnite do akejkoľvek pevnej trubice (kartón, potretý lepidlom a natretý vo vnútri tou najčiernejšou farbou, akú nájdete). Okulár by sa mal dať posúvať tam a späť v rozmedzí niekoľkých centimetrov; potrebné na ostrenie.

Ďalekohľad by mal byť upevnený v drevenom statíve, takzvanej Dobsonovej montáži. Jeho kresbu možno ľahko nájsť v akomkoľvek vyhľadávači. Toto je najjednoduchšie na výrobu a zároveň spoľahlivé upevnenie teleskopu, používajú ho takmer všetky domáce teleskopy.

Chcete si zrazu vyrobiť ďalekohľad vlastnými rukami? Nič zvláštne. Áno, v našej dobe nie je ťažké kúpiť takmer akékoľvek optické zariadenie a nie také drahé. Ale niekedy na človeka zaútočí smäd po kreativite: chcem prísť na to, na akých prírodných zákonoch je založený princíp fungovania akéhokoľvek zariadenia, chcem si skonštruovať takéto zariadenie od seba a pre seba a zažiť radosť z tvorivosti.

Urob si sám ďalekohľad

Takže sa pustite do práce. Najprv sa dozviete, že najjednoduchší ďalekohľad pozostáva z dvoch bikonvexných šošoviek - objektívu a okuláru a že zväčšenie ďalekohľadu sa získa podľa vzorca K \u003d F / f (pomer ohniskových vzdialeností objektív (F) a okulár (f)).

Vyzbrojení týmito vedomosťami sa idete prehrabávať v nepotrebných krabiciach, na povale, v garáži, v kôlni atď. s jasne definovaným cieľom – nájsť čo najviac rôznych objektívov. Môžu to byť okuliare z okuliarov (najlepšie okrúhle), hodinové lupy, šošovky zo starých fotoaparátov atď. Po zhromaždení zásoby šošoviek môžete začať merať. Treba si vybrať objektív s ohniskovou vzdialenosťou F väčšou a okulár s ohniskovou vzdialenosťou f menšou.

Meranie ohniskovej vzdialenosti je veľmi jednoduché. Šošovka je nasmerovaná na nejaký zdroj svetla (žiarovka v miestnosti, pouličná lampa, slnko na oblohe alebo len osvetlené okno), za šošovkou je umiestnená biela clona (je možný list papiera, ale kartón je lepší) a pohybuje sa vzhľadom na šošovku, kým nevytvorí ostrý obraz pozorovaného zdroja svetla (prevrátený a zmenšený).

Potom zostáva zmerať vzdialenosť od objektívu k obrazovke pomocou pravítka. Toto je ohnisková vzdialenosť. Je nepravdepodobné, že by ste sami zvládli opísaný postup merania - bude vám chýbať tretia ruka. Na pomoc si budem musieť zavolať asistenta.

Po zdvihnutí šošovky a okuláru začnete navrhovať optický systém na zväčšovanie obrazu. Do jednej ruky vezmite šošovku, do druhej okulár a oboma šošovkami skúmate nejaký vzdialený predmet (nie však slnko – pokojne môžete zostať bez oka!). Vzájomným pohybom šošovky a okuláru (snažením sa udržať ich osi na rovnakej línii) dosiahnete čistý obraz.

Výsledkom bude zväčšený obrázok, ale stále hore nohami. To, čo teraz držíte v rukách a snažíte sa udržať dosiahnutú vzájomnú polohu šošoviek, je želané optický systém. Zostáva iba opraviť tento systém, napríklad umiestnením do potrubia. Toto bude ďalekohľad.

Ale neponáhľajte sa s montážou. Po vyrobení ďalekohľadu nebudete spokojní s obrazom "hore nohami". Tento problém je vyriešený jednoducho použitím invertného systému získaného pridaním jednej alebo dvoch šošoviek identických s okulárom.

Invertujúci systém s jednou koaxiálnou prídavnou šošovkou získame umiestnením vo vzdialenosti približne 2f od okuláru (vzdialenosť je určená výberom).

Zaujímavosťou je, že pri tejto verzii invertného systému je možné dosiahnuť vyššie zväčšenie plynulým oddialením prídavnej šošovky od okuláru. Ak však nemáte veľmi kvalitnú šošovku (napríklad sklo z okuliarov), nebudete môcť dosiahnuť výrazný nárast. Zasahuje do fenoménu takzvanej "chromatickej aberácie", kedy je obraz namaľovaný v dúhových odtieňoch.

Tento problém sa v „kúpenej“ optike rieši zložením šošovky z niekoľkých šošoviek s rôznymi indexmi lomu. Tieto detaily vás však nezaujímajú: vašou úlohou je pochopiť schému zapojenia zariadenia a zostaviť najjednoduchší pracovný model podľa tohto obvodu (bez vynaloženia centu).

Získajte invertný systém s dvoma koaxiálnymi prídavnými šošovkami tak, že ich umiestnite tak, aby okulár a tieto dve šošovky boli od seba vzdialené v rovnakých vzdialenostiach f.

Teraz si predstavíte schému ďalekohľadu a poznáte ohniskové vzdialenosti šošoviek, takže začnete skladať optické zariadenie. Najjednoduchšie je skrútiť rúrky (rúrky) z listov papiera Whatman, upevniť ich gumičkami „za peniaze“ a upevniť šošovky vo vnútri rúrok plastelínou. Rúry zvnútra musia byť natreté matnou čiernou farbou, aby nedošlo k vonkajšiemu svetlu.

Ukázalo sa, že je to niečo primitívne, ale ako nulová možnosť je to veľmi pohodlné: je ľahké prerobiť, niečo zmeniť. Keď existuje táto nulová možnosť, možno ju vylepšovať tak dlho, ako chcete (aspoň papier Whatman nahraďte slušnejším materiálom).