So bauen Sie mit Ihren eigenen Händen ein preisgünstiges Teleskop. Teleskopgerät

Jetzt schlage ich vor, sich damit vertraut zu machen, wie man aus verfügbaren Materialien ein einfaches Teleskop herstellt.

Für die Herstellung benötigen Sie mindestens zwei Linsen (Objektiv und Okular).
Als Objektiv eignet sich jedes Objektiv mit langer Brennweite einer Foto- oder Filmkamera, ein Theodolitobjektiv, ein Nivellierobjektiv oder ein anderes optisches Gerät.
Wir beginnen mit der Herstellung des Tubus, indem wir die Brennweiten der uns zur Verfügung stehenden Linsen bestimmen und die Vergrößerung des zukünftigen Geräts berechnen.
Die Methode zur Bestimmung der Brennweite einer Sammellinse ist ganz einfach: Wir nehmen die Linse in die Hand, halten ihre Oberfläche in Richtung der Sonne oder des Beleuchtungsgeräts und bewegen sie auf und ab, bis sich das durch die Linse fallende Licht zu einem Punkt sammelt kleiner Punkt auf dem Bildschirm (Blatt Papier). Erreichen wir eine Position, in der weitere vertikale Bewegungen zu einer Vergrößerung des Lichtflecks auf dem Bildschirm führen. Indem wir mit einem Lineal den Abstand zwischen Bildschirm und Objektiv messen, erhalten wir die Brennweite dieses Objektivs. Bei Foto- und Filmkameraobjektiven sind die Brennweiten auf dem Gehäuse angegeben. Wenn Sie jedoch kein fertiges Objektiv finden, spielt das keine Rolle, es kann aus jedem anderen Objektiv mit einer Brennweite von nicht mehr als 1 hergestellt werden m (sonst wird das Teleskop lang und verliert seine Kompaktheit – schließlich hängt die Länge des Tubus von der Brennweite des Objektivs ab), aber ein zu kurzfokussiertes Objektiv ist für diesen Zweck nicht geeignet - Eine kurze Brennweite wirkt sich auf die Vergrößerung unseres Bildes aus Fernglas. Als letzten Ausweg kann die Linse aus Brillengläsern hergestellt werden, die in jedem Optiker erhältlich sind.
Die Brennweite eines solchen Objektivs wird durch die Formel bestimmt:
F = 1/Ф = 1 m,
Wobei F – Brennweite, m; F – optische Leistung, Dioptrien. Die Brennweite unseres Objektivs, bestehend aus zwei solchen Linsen, wird durch die Formel bestimmt:
Fo = F1F2/F1 + F2 – d,
Dabei sind F1 und F2 die Brennweiten der ersten bzw. zweiten Linse; (in unserem Fall F1 = F2); d ist der Abstand zwischen den Linsen, der vernachlässigt werden kann.
Somit ist Fo = 500 mm. Unter keinen Umständen sollten Linsen so platziert werden, dass die Konkavitäten (Menisken) einander zugewandt sind – dies erhöht die sphärische Aberration. Der Abstand zwischen den Linsen sollte ihren Durchmesser nicht überschreiten. Die Blende besteht aus Pappe und der Durchmesser des Blendenlochs ist etwas kleiner als der Durchmesser der Linsen.
Kommen wir nun zum Okular. Am besten verwenden Sie ein fertiges Okular eines Fernglases, Mikroskops oder eines anderen optischen Geräts, Sie können aber auch mit einer Lupe geeigneter Größe und Brennweite auskommen. Die Brennweite des letzteren sollte im Bereich von 10 – 50 mm liegen.
Angenommen, es ist uns gelungen, eine Lupe mit einer Brennweite von 10 mm zu finden, bleibt uns nur noch die Berechnung der Vergrößerung des Geräts G, die wir durch den Zusammenbau eines optischen Systems aus einem gegebenen Okular und einer Linse aus Brillengläsern erhalten:
G = F/f = 500 mm/10 mm = 50,
Wobei F die Brennweite des Objektivs ist; f – Brennweite des Okulars.
Es ist nicht notwendig, nach einem Okular mit der gleichen Brennweite wie im Beispiel zu suchen; jedes andere Objektiv mit einer kurzen Brennweite reicht aus, aber die Vergrößerung nimmt entsprechend ab, wenn f zunimmt, und umgekehrt.
Nachdem wir nun die optischen Teile ausgewählt haben, beginnen wir mit der Herstellung der Gehäuse des Teleskops und des Okulars. Sie können aus Aluminium- oder Kunststoffrohrresten geeigneter Größe hergestellt oder aus Papier mit Epoxidkleber auf spezielle Holzzuschnitte geklebt werden.
Der Objektivtubus ist 10 cm kürzer als die Brennweite des Objektivs, der Okulartubus hat üblicherweise eine Länge von 250 – 300 mm. Innenflächen Rohre sind mit mattschwarzer Farbe beschichtet, um Streulicht zu reduzieren.
Ein solches Rohr ist einfach herzustellen, hat jedoch einen wesentlichen Nachteil: Das Bild der darin enthaltenen Objekte steht „auf dem Kopf“. Wenn dieser Nachteil für astronomische Beobachtungen keine Rolle spielt, verursacht er in anderen Fällen einige Unannehmlichkeiten. Der Nachteil lässt sich leicht beheben, indem man eine Zerstreuungslinse in das Design einbaut. Dies wirkt sich jedoch negativ auf die Bildqualität und die Vergrößerungsfähigkeit aus und die Auswahl einer geeigneten Linse ist ziemlich schwierig.

Möchten Sie plötzlich ein Teleskop mit Ihren eigenen Händen bauen? Nichts Seltsames. Ja, heutzutage ist es nicht schwer, fast jedes optische Gerät zu kaufen, und auch nicht so teuer. Aber manchmal wird ein Mensch von einem Durst nach Kreativität überfallen: Er möchte herausfinden, auf welchen Naturgesetzen das Funktionsprinzip eines Geräts basiert, er möchte ein solches Gerät von Anfang bis Ende entwerfen und die Freude an der Kreativität erleben.

DIY-Fernglas

Also kommen Sie zur Sache. Zunächst erfahren Sie, dass das einfachste Teleskop aus zwei bikonvexen Linsen besteht – dem Objektiv und dem Okular – und dass sich die Vergrößerung des Teleskops durch die Formel K = F / f (das Verhältnis der Brennweiten der Linse) ergibt (F) und das Okular (f)).

Mit diesem Wissen gewappnet, stöbern Sie in Kisten mit diversem Müll, auf dem Dachboden, in der Garage, im Schuppen usw. mit einem klar definierten Ziel – mehr unterschiedliche Objektive zu finden. Dies können Brillengläser (vorzugsweise runde), Uhrenlupen, Objektive alter Kameras usw. sein. Nachdem Sie einen Vorrat an Objektiven gesammelt haben, beginnen Sie mit der Messung. Sie müssen ein Objektiv mit einer größeren Brennweite F und ein Okular mit einer kleineren Brennweite f wählen.

Die Messung der Brennweite ist sehr einfach. Die Linse wird auf eine Lichtquelle gerichtet (eine Glühbirne im Raum, eine Laterne auf der Straße, die Sonne am Himmel oder einfach nur ein beleuchtetes Fenster), ein weißer Schirm wird hinter die Linse gelegt (ein Blatt Papier ist möglich, aber Pappe ist besser) und bewegt sich relativ zur Linse, bis ein scharfes Bild der beobachteten Lichtquelle entsteht (invertiert und verkleinert).

Danach müssen Sie nur noch mit einem Lineal den Abstand vom Objektiv zum Bildschirm messen. Dies ist die Brennweite. Alleine werden Sie den beschriebenen Messvorgang wahrscheinlich nicht bewältigen – Sie benötigen eine dritte Hand. Sie müssen einen Assistenten um Hilfe bitten.

Sobald Sie Ihr Objektiv und Ihr Okular ausgewählt haben, beginnen Sie mit dem Aufbau des optischen Systems zur Vergrößerung des Bildes. Man nimmt das Objektiv in die eine Hand, das Okular in die andere und schaut durch beide Linsen auf ein entferntes Objekt (nicht auf die Sonne – man kann leicht ohne Auge bleiben!). Durch gegenseitiges Bewegen von Objektiv und Okular (wobei versucht wird, ihre Achsen auf derselben Linie zu halten) erzielen Sie ein klares Bild.

Das resultierende Bild wird vergrößert, steht aber immer noch auf dem Kopf. Was Sie jetzt in Ihren Händen halten und versuchen, die erreichte relative Position der Linsen beizubehalten, ist das Gewünschte optisches System. Es bleibt nur noch, dieses System zu reparieren, indem man es beispielsweise in ein Rohr einbaut. Das wird das Fernglas sein.

Aber beeilen Sie sich nicht mit der Montage. Wenn Sie ein Teleskop gebaut haben, werden Sie mit dem Bild „verkehrt herum“ nicht zufrieden sein. Dieses Problem wird einfach durch ein Umhüllungssystem gelöst, das durch Hinzufügen einer oder zweier Linsen entsteht, die mit dem Okular identisch sind.

Sie können ein Wraparound-System mit einer koaxialen Zusatzlinse erhalten, indem Sie diese in einem Abstand von ca. 2f vom Okular platzieren (der Abstand wird durch Auswahl bestimmt).

Interessant ist, dass es bei dieser Version des Umkehrsystems möglich ist, durch sanftes Wegbewegen der Zusatzlinse vom Okular eine größere Vergrößerung zu erzielen. Ohne ein sehr hochwertiges Objektiv (z. B. Glas von Brillen) wird eine starke Vergrößerung allerdings nicht möglich sein. Das Phänomen der sogenannten „chromatischen Aberration“ stört, wenn das Bild in Regenbogentönen gemalt wird.

Dieses Problem wird bei „gekauften“ Optiken dadurch gelöst, dass eine Linse aus mehreren Linsen mit unterschiedlichen Brechungsindizes zusammengesetzt wird. Aber diese Details sind Ihnen egal: Ihre Aufgabe ist es, den Schaltplan des Geräts zu verstehen und das einfachste Arbeitsmodell nach diesem Schema zu bauen (ohne einen Cent auszugeben).

Ein Wraparound-System mit zwei koaxialen Zusatzlinsen erhalten Sie, indem Sie diese so positionieren, dass das Okular und diese beiden Linsen den gleichen Abstand f voneinander haben.

Jetzt haben Sie eine Vorstellung vom Teleskopdesign und kennen die Brennweiten der Linsen, sodass Sie mit dem Zusammenbau des optischen Geräts beginnen können. Am einfachsten ist es, Rohre (Röhren) aus Whatman-Papierbögen zu drehen, sie „gegen Geld“ mit Gummibändern zu befestigen und die Linsen in den Rohren mit Plastilin zu befestigen. Die Innenseite der Rohre muss mit mattschwarzer Farbe gestrichen werden, um eine äußere Einwirkung zu verhindern.

Das Ergebnis scheint etwas Primitives zu sein, aber als Nulloption ist es sehr praktisch: Es ist einfach, etwas neu zu erstellen oder zu ändern. Wenn diese Nulloption vorhanden ist, kann sie beliebig lange verbessert werden (zumindest das Whatman-Papier durch anständigeres Material ersetzen).

Fernrohr- der Traum vieler, denn es gibt so viele Sterne im Universum, dass man jeden einzelnen anschauen möchte. Die Ladenpreise für dieses Gerät sind etwas hoch gewöhnliche Menschen Es besteht also die Möglichkeit, ein Teleskop mit eigenen Händen zu bauen.

Wie baut man zu Hause ein Teleskop?

Für das einfachste Teleskop benötigen wir:

Linsen, 2 Stk.;
- dickes Papier, mehrere Blätter;
- Kleber;
- Lupe.

Teleskopdiagramm.

Es gibt zwei Arten von Teleskopen: Refraktoren und Reflektoren. Wir werden ein Brechungsteleskop herstellen, da Linsen dafür in jeder Apotheke gekauft werden können. Erforderlich Brillenglas, Durchmesser - 5 cm, Dioptrien +0,5-1. Als Okular nehmen wir eine Lupe mit einer Brennweite von 2 cm.

Lass uns anfangen!

Wie stellt man mit eigenen Händen den Haupttubus für ein Teleskop her?

Formen Sie aus einem Blatt dickem Papier eine Röhre mit einem Durchmesser von etwa 5 cm, richten Sie das Blatt dann gerade aus und übermalen Sie es Innenseite in Schwarz. Sie können Gouachefarben verwenden. In eine Röhre zurückspulen und die Position mit Kleber fixieren.

Die Länge unseres Rohres sollte etwa 2 Meter betragen.

Wie stellt man einen Okulartubus für ein Teleskop her?

Wir stellen diese Pfeife auf die gleiche Weise her wie die Hauptpfeife. Länge - 20 cm. Vergessen Sie nicht, dass dieses Rohr auf das Hauptrohr gesteckt wird, daher sollte der Durchmesser etwas größer sein.

Sobald Sie die beiden Rohre zusammengeklebt haben, müssen Sie nur noch die Linsen einsetzen. Installieren Sie sie wie im Diagramm gezeigt. Befestigen Sie sie gut, damit sie während des Gebrauchs nicht beschädigt werden.

VIDEO. Wie baut man ein Teleskop?

Die Beobachtung von Sternen und anderen astronomischen Körpern am Himmel ist ein sehr unterhaltsamer Vorgang. Planeten Sonnensystem, Satelliten, Sternbilder, „Sternschnuppen“ – all das ist nur ein kleiner Teil des riesigen und völlig unbekannten Universums. Am deutlichsten sichtbar ist der Mond – der uns am nächsten gelegene kosmische Körper, die vom Menschen geschaffenen nicht mitgerechnet. Künstliche Satelliten Erde. Allerdings ist selbst der Mond mit bloßem Auge nur schwer im Detail zu erkennen. Zu diesem Zweck hat die Menschheit ein spezielles Gerät erfunden – ein Teleskop, mit dem Sie das beobachtete Objekt „näher heranbringen“ und genauer untersuchen können. Versuchen wir herauszufinden, wie man mit eigenen Händen ein einfaches Teleskop baut.

Alle optische Teleskope lassen sich in zwei Gruppen einteilen: Refraktorteleskope, die Linsen verwenden, die das Licht brechen und dadurch sammeln, und Spiegelteleskope, die Spiegel als solches Element verwenden. Es ist einfacher, ein Brechungsteleskop mit eigenen Händen zu bauen, da hierfür Sammellinsen erforderlich sind, die im Gegensatz zu speziellen Sammelspiegeln nicht schwer zu finden sind. Wir werden ein solches Teleskop mit 50-facher Vergrößerung bauen, wofür wir benötigen: dickes Papier (Whatman-Papier), Pappe, schwarze Farbe, Kleber und zwei Sammellinsen.

Schauen wir uns zunächst den Aufbau eines einfachen Brechteleskops an. Sein Hauptbestandteil ist die Linse – eine bikonvexe Linse, die sich an der Vorderseite des Teleskops befindet und Strahlung sammelt. Seine Hauptmerkmale sind: Linsendurchmesser (Blende) , je größer die Blende, desto größeres Teleskop sammelt Strahlung, d. h. seine Auflösung ist größer und dadurch können höhere Vergrößerungen verwendet werden; Brennweite des Objektivs. Ein weiterer wichtiger Teil des Teleskops ist das Okular. Die Vergrößerung eines Teleskops wird als Wert berechnet, der dem Verhältnis der Brennweite des Objektivs zur Brennweite des Okulars entspricht ¸ und wird in Vielfachen ausgedrückt:

.

Darüber hinaus gibt es so etwas wie ein Maximum sinnvolle Steigerung Teleskop, das dem doppelten Durchmesser der Linse entspricht , ausgedrückt in Millimetern. Es macht keinen Sinn, ein Teleskop mit höherer Vergrößerung zu bauen, da höchstwahrscheinlich keine neuen Details sichtbar sind und die Gesamthelligkeit des Bildes deutlich abnimmt. Wenn Sie also ein Teleskop mit 50-facher Vergrößerung bauen müssen, muss der Linsendurchmesser mindestens 25 mm betragen. Da ein kleiner Durchmesser jedoch die Auflösung verringert, empfiehlt es sich für ein 50-fach-Teleskop, ein Objektiv mit einem Durchmesser von 60 mm zu verwenden.

Die minimal nutzbare Vergrößerung eines Teleskops wird durch den Durchmesser seines Okulars bestimmt , der den Durchmesser der vollständig geöffneten Pupille des Beobachterauges nicht überschreiten sollte, da sonst nicht das gesamte vom Teleskop gesammelte Licht in das Auge gelangt und verloren geht. Der maximale Pupillendurchmesser des Betrachterauges beträgt in der Regel 5-7 mm, die minimal nutzbare Vergrößerung beträgt also das 10-fache (Blende mal 0,15).

Wir gehen direkt zur Herstellung des Teleskops über. Machen Sie ein Teleskop aus Whatman-Papier große Größen wird nicht funktionieren, da Whatman-Papier nicht über ausreichende Steifigkeit verfügt, was zu Problemen bei der Justierung des Teleskops führen wird. Optimale Größe beträgt ca. 1m. Daher sollte die Brennweite des Objektivs auch etwa 1 m betragen, was entspricht optische Leistung+1dpt. Für die Linse müssen Sie aus Whatman-Papier ein Rohr mit einer Länge von 60-65 cm und einem Durchmesser herstellen, der dem Durchmesser der Objektivlinse (6 cm) entspricht. Innenteil Die Rohre sollten vor dem Kleben schwarz lackiert werden, um zu verhindern, dass überschüssige Strahlung in das Okular gelangt. Mit zwei aus Pappe ausgeschnittenen Zahnkränzen kann das Objektiv im Objektivtubus befestigt werden.

Für das Okular müssen Sie einen Tubus von 50-55 cm Länge anfertigen. Objektiv- und Okulartubus sind ebenfalls durch Pappränder miteinander verbunden, wodurch sich der Okulartubus relativ zum Objektivtubus mit geringem Kraftaufwand bewegen lässt. Um ein Teleskop mit 50-facher Vergrößerung zu versorgen, muss die Okularlinse eine Brennweite von 2-3 cm haben.

Das resultierende Teleskop hat einen Nachteil: Es liefert ein invertiertes Bild. Um dies zu korrigieren, benötigen Sie eine andere Sammellinse mit der gleichen Brennweite wie die Okularlinse. Im Okulartubus muss eine zusätzliche Linse eingebaut werden.

Beim Bau eines Teleskops ist auch zu berücksichtigen, dass bei Teleskopen mit hoher Vergrößerung verschiedene Beugungserscheinungen stärker ausgeprägt sind, was die Sicht deutlich beeinträchtigt. Diese Vergrößerung wird üblicherweise zur Beobachtung von Merkmalen auf den Scheiben von Planeten und dem Mond sowie zur Beobachtung von Doppelsternen verwendet. Um diesen Effekt zu reduzieren, benötigen Sie daher eine Blende (eine schwarze Platte mit einem Loch von 2–3 cm Durchmesser), die an der Stelle platziert wird, an der die Strahlen der Linse im Fokus zusammenlaufen. Nach dieser Verbesserung wird das Bild weniger hell, aber klarer.

Mit der vorgeschlagenen Methode empfehlen wir Ihnen, das Problem zu lösen:

Was sollten die Hauptparameter eines Teleskops mit 100-facher Vergrößerung sein?

Mit Hilfe eines selbstgebauten Teleskops können Sie die Oberfläche des Mondes und sogar einiger Planeten betrachten, sodass es für diejenigen, die sich für Astronomie interessieren, gute Dienste leistet. Zuerst müssen Sie eine Linse herstellen. Für Brillen von +1 Dioptrien (Brennweite 100 Zentimeter) bis +2 Dioptrien (Brennweite 50 Zentimeter) müssen Sie eine bikonvexe (runde) Linse nehmen. (Wie Sie die Brennweite anhand von Dioptrien bestimmen und umgekehrt, erfahren Sie im Artikel). Als Okular wählen wir ein anderes Brillenglas oder eine kleine Lupe mit einer Brennweite von 2-4 Zentimetern (von +50 bis +25 Dioptrien).

Lupen werden üblicherweise in Kunststoffetuis verkauft, auf denen die Vergrößerungsstufe angegeben ist. Die Zahl 2,5 bedeutet beispielsweise, dass die Lupe 2,5-fach vergrößert. Um die Dioptrienzahl zu ermitteln, muss diese Zahl mit 4 multipliziert werden. Eine Lupe mit 2,5-facher Vergrößerung hat +10 Dioptrien (2,5x4=10). Zu diesem Zweck empfiehlt es sich, eine Lupe mit einer 6- bis 12,5-fachen Vergrößerung zu wählen.

Beide Linsen sind in aus Papier zusammengeklebten und innen geschwärzten Röhren montiert. Die Lupe kann mit einem Kunststoffrand in den Okulartubus eingeklebt werden; darauf müssen Sie nur den Vorsprung abschneiden, der die Felge am Gehäuse befestigt. Die Gesamtlänge beider Tuben sollte 5-10 Zentimeter größer sein als die Brennweiten beider Linsen. Wenn Sie beispielsweise Glas mit einer Brennweite von 50 Zentimetern für das Objektiv und 2 Zentimetern für das Okular genommen haben, dann Gesamtlänge zwei Röhren sollten 57-62 Zentimeter lang sein.

Zuerst kleben wir einen 15-20 Zentimeter langen Schlauch entlang des Durchmessers der Okularlinse, dann entlang des Durchmessers der Linse. Das erste Rohr sollte mit leichter Reibung in das zweite passen. Wenn der Unterschied in den Objektivdurchmessern zu groß ist, muss der Okulartubus dicker gemacht werden.

Wir befestigen die Linsen an den Enden der Rohre, wie im Artikel beschrieben: . Um das Glas vor Staub und Kratzern zu schützen, empfiehlt es sich, Papphüllen für die Röhren anzufertigen.

So verwenden Sie ein selbstgebautes Teleskop

Wir werden den Okulartubus im größeren Tubus verschieben, bis wir eine Position gefunden haben, an der der beobachtete Körper deutlich sichtbar wird. Sie können im Voraus berechnen, welche Vergrößerung das Teleskop liefert (bzw. den Grad der Annäherung des beobachteten Objekts an das Auge): Die Brennweite des Objektivs muss durch die Brennweite des Okulars geteilt werden. Im obigen Beispiel (mit einem Objektiv mit einer Brennweite von 50 Zentimetern und einem Okular mit einer Brennweite von 2 Zentimetern) beträgt die Vergrößerung das 25-fache (50:2 = 25).

Für längere Zeiträume empfiehlt sich die Montage auf einem Stativ, damit das Rohr seitlich gedreht, angehoben und abgesenkt werden kann. Dazu befestigen wir ein aus dickem Blech gebogenes oder aus einem langen Rohr geschnittenes Rohr an der Rundstange des Stativs. Wir stecken den Kopf des Stativs von oben in das Rohr und befestigen daran eine aus Blech gebogene Klemme mit Schrauben. Der Objektivtubus wird in der Klemme befestigt. Durch Neigen und Anheben der Klemme können Sie die Position des Teleskops vertikal und durch Drehen des Stativkopfes im Tubus horizontal verändern.

Wie man ein Fernglas herstellt

Ein Teleskop ist genau wie ein Teleskop gebaut. Nur braucht es andere Objektive. Für das Okular nehmen sie eine Linse von -16 bis -20 Dioptrien und für eine Linse - von +4 bis +6 Dioptrien. So ist bei einem Teleskop wie bei einem Fernglas das eine konkav und das andere konkav. Dadurch nimmt die Vergrößerungsstufe ab, die Schärfe nimmt jedoch zu. Ein Stativ für das Teleskop wird nicht benötigt, es wird in den Händen gehalten und kann somit auch auf Wanderungen mitgenommen werden.

Bei der Beobachtung durch ein Teleskop oder Spektiv können die Ränder des sichtbaren Bildes unklar oder verschwommen sein. Um die Klarheit zu verbessern, müssen Sie am Objektiv eine Blende anbringen – einen Ring aus schwarzem Papier mit einem sehr schmalen Rand. Sie sollten die Blendenöffnung nicht zu stark verkleinern (Ringrand vergrößern), da durch die Blende weniger Licht in das Objektiv eindringt und das Bild dunkler wird.