Kako napraviti proračunski teleskop vlastitim rukama. Teleskopski uređaj
Sada predlažem da se upoznate s načinom izrade jednostavnog teleskopa od dostupnih materijala.
Za izradu su vam potrebne najmanje dvije leće (leća i okular).
Bilo koja dugofokusna leća iz foto ili filmske kamere, teodolitska leća, leća za niveliranje ili bilo koji drugi optički uređaj bit će prikladna kao leća.
Izradu tubusa započet ćemo određivanjem žarišnih duljina leća koje imamo na raspolaganju i izračunavanjem povećanja budućeg uređaja.
Metoda određivanja žarišne duljine konvergentne leće vrlo je jednostavna: uzmemo leću u ruku i, prislonivši njezinu površinu prema suncu ili rasvjetnom uređaju, pomičemo je gore-dolje dok se svjetlost koja prolazi kroz leću ne skupi u mala točka na ekranu (list papira). Postignimo položaj u kojem daljnji vertikalni pokreti dovode do povećanja svjetlosne točke na ekranu. Mjerenjem ravnalom udaljenosti između zaslona i leće dobivamo žarišnu duljinu ove leće. Na objektivima foto i filmskih kamera žarišne duljine su naznačene na tijelu, ali ako ne možete pronaći gotov objektiv, nema veze, može se napraviti od bilo kojeg drugog objektiva žarišne duljine ne veće od 1 m (inače će se teleskop pokazati dugim i izgubit će svoju kompaktnost - uostalom, duljina cijevi ovisi o žarišnoj duljini leće), ali objektiv koji je prekratko fokus nije prikladan za tu svrhu - kratka žarišna duljina utjecat će na naše povećanje dalekozor. U krajnjem slučaju, leća se može napraviti od naočala za naočale, koje se prodaju u bilo kojoj optici.
Žarišna duljina jedne takve leće određena je formulom:
F = 1/F = 1 m,
Gdje je F – žarišna duljina, m; F – optička snaga, dioptrija. Žarišna duljina naše leće, koja se sastoji od dvije takve leće, određena je formulom:
Fo = F1F2/F1 + F2 – d,
Gdje su F1 i F2 žarišne duljine prve i druge leće; (u našem slučaju F1 = F2); d je udaljenost između leća, koja se može zanemariti.
Tako je Fo = 500 mm. Ni pod kojim uvjetima leće ne smiju biti postavljene tako da su udubine (menisci) okrenute jedna prema drugoj - to će povećati sfernu aberaciju. Udaljenost između leća ne smije biti veća od njihovog promjera. Dijafragma je izrađena od kartona, a promjer otvora dijafragme je nešto manji od promjera leća.
Sada razgovarajmo o okularu. Najbolje je koristiti gotov okular od dalekozora, mikroskopa ili drugog optičkog uređaja, ali možete se snaći i s povećalom odgovarajuće veličine i žarišne duljine. Žarišna duljina potonjeg trebala bi biti u rasponu od 10 – 50 mm.
Pretpostavimo da smo uspjeli pronaći povećalo žarišne duljine 10 mm, preostaje samo izračunati povećanje uređaja G koje dobivamo sastavljanjem optičkog sustava od zadanog okulara i leće iz naočala:
G = F/f = 500 mm/10 mm = 50,
Gdje je F žarišna duljina leće; f – žarišna duljina okulara.
Nije potrebno tražiti okular iste žarišne duljine kao u navedenom primjeru; dovoljna je i bilo koja druga leća s malom žarišnom duljinom, ali će se povećanje odgovarajuće smanjiti ako f raste, i obrnuto.
Sada, nakon odabira optičkih dijelova, počet ćemo proizvoditi tijela teleskopa i okulara. Mogu se izraditi od komadića aluminijskih ili plastičnih cijevi odgovarajuće veličine ili se pomoću epoksidnog ljepila mogu zalijepiti od papira na posebne drvene pločice.
Tubus leće je izrađen 10 cm kraći od žarišne duljine leće, tubus okulara obično ima duljinu od 250 - 300 mm. Unutarnje površine cijevi su obložene mat crnom bojom kako bi se smanjilo raspršeno svjetlo.
Takvu je cijev lako proizvesti, ali ima jedan značajan nedostatak: slika predmeta u njoj bit će "naopako". Ako ovaj nedostatak nije bitan za astronomska promatranja, onda u drugim slučajevima uzrokuje neke neugodnosti. Nedostatak se može lako ukloniti uvođenjem divergentne leće u dizajn, ali to će negativno utjecati na kvalitetu slike i mogućnost povećanja, a odabir prikladne leće prilično je težak.
Želite li odjednom napraviti teleskop vlastitim rukama? Ništa čudno. Da, u današnje vrijeme nije teško kupiti gotovo svaki optički uređaj, a nije ni tako skup. Ali ponekad čovjeka napada žeđ za kreativnošću: želi shvatiti na kojim se zakonima prirode temelji princip rada uređaja, želi dizajnirati takav uređaj od početka do kraja i iskusiti radost kreativnosti.
DIY dalekozor
Dakle, bacite se na posao. Najprije ćete saznati da se najjednostavniji teleskop sastoji od dvije bikonveksne leće - objektiva i okulara, te da se povećanje teleskopa dobiva po formuli K=F/f (omjer žarišnih duljina leće i objektiva). (F) i okular (f)).
Naoružani tim znanjem idete kopati po kutijama raznog smeća, po tavanu, garaži, šupi itd. s jasno definiranim ciljem – pronaći više različitih leća. To mogu biti naočale iz naočala (po mogućnosti okrugle), povećala za satove, leće iz starih fotoaparata itd. Nakon što ste prikupili zalihe leća, počnite mjeriti. Potrebno je odabrati leću veće žarišne duljine F i okular manje žarišne duljine f.
Mjerenje žarišne duljine vrlo je jednostavno. Objektiv se usmjerava na neki izvor svjetlosti (žarulja u sobi, fenjer na ulici, sunce na nebu ili samo osvijetljeni prozor), iza leće se postavlja bijeli zaslon (može i list papira, ali karton je bolji) i pomiče se u odnosu na leću sve dok Neće proizvesti oštru sliku promatranog izvora svjetlosti (obrnutu i smanjenu).
Nakon toga preostaje samo ravnalom izmjeriti udaljenost od leće do ekrana. Ovo je žarišna duljina. Malo je vjerojatno da ćete se sami nositi s opisanim postupkom mjerenja - trebat će vam treća ruka. Morat ćete pozvati pomoćnika u pomoć.
Nakon što odaberete leću i okular, počinjete konstruirati optički sustav za povećanje slike. Uzmete leću u jednu ruku, okular u drugu i kroz obje leće gledate neki udaljeni predmet (ne sunce - lako možete ostati bez oka!). Međusobnim pomicanjem leće i okulara (nastojeći da im osi budu na istoj liniji) postiže se jasna slika.
Rezultirajuća slika će biti uvećana, ali još uvijek naopako. Ono što sada držite u rukama, pokušavajući zadržati postignuti relativni položaj leća, je željeno optički sustav. Ostaje samo popraviti ovaj sustav, na primjer, postavljanjem unutar cijevi. Ovo će biti dalekozor.
Ali nemojte žuriti s montažom. Nakon što ste napravili teleskop, nećete biti zadovoljni slikom "naopako". Ovaj problem je jednostavno riješen sustavom omatanja dobivenim dodavanjem jedne ili dvije leće identične okularu.
Možete dobiti omotni sustav s jednom koaksijalnom dodatnom lećom tako da je postavite na udaljenost od približno 2f od okulara (udaljenost se određuje odabirom).
Zanimljivo je primijetiti da je s ovom verzijom reverzibilnog sustava moguće postići veće povećanje glatkim odmicanjem dodatne leće od okulara. Međutim, nećete moći dobiti jako povećanje ako nemate vrlo kvalitetnu leću (na primjer, staklo od naočala). Fenomen takozvane "kromatske aberacije" smeta, kada je slika obojena u duginim nijansama.
Taj se problem u “kupovnoj” optici rješava sastavljanjem leće od nekoliko leća s različitim indeksima loma. Ali nije vam stalo do ovih detalja: vaš zadatak je razumjeti dijagram kruga uređaja i izgraditi najjednostavniji radni model prema ovoj shemi (bez trošenja novčića).
Možete dobiti omotni sustav s dvije koaksijalne dodatne leće tako da ih postavite tako da su okular i te dvije leće međusobno udaljeni na jednakoj udaljenosti f.
Sada imate ideju o dizajnu teleskopa i znate žarišne duljine leća, pa počinjete sastavljati optički uređaj. Najjednostavnije je uvijati cijevi (cijevi) od listova whatman papira, pričvrstiti ih gumenim trakama "za novac" i pričvrstiti leće unutar cijevi plastelinom. Unutrašnjost cijevi mora biti obojena mat crnom bojom kako bi se spriječilo vanjsko izlaganje.
Čini se da je rezultat nešto primitivno, ali kao nulta opcija vrlo je zgodno: lako ga je preraditi, nešto promijeniti. Kada postoji ova nulta opcija, može se usavršavati koliko god se želi (barem Whatman zamijeniti pristojnijim materijalom).
Teleskop- san mnogih, jer u svemiru ima toliko zvijezda da svaku želite pogledati. Cijene u trgovinama za ovaj uređaj su malo visoke obični ljudi, tako da postoji mogućnost da napravite teleskop vlastitim rukama.
Kako napraviti teleskop kod kuće?
Za najjednostavniji teleskop potrebno nam je:
Leće, 2 kom.;
- debeli papir, nekoliko listova;
- ljepilo;
- povećalo.
Dijagram teleskopa.
Postoje dvije vrste teleskopa - refraktori i reflektori. Napravit ćemo refrakcijski teleskop, jer se leće za njega mogu kupiti u bilo kojoj ljekarni. Potreban naočalna leća, promjer - 5 cm, dioptrija +0,5-1. Za okular ćemo uzeti povećalo žarišne duljine 2 cm.
Započnimo!
Kako napraviti glavnu cijev za teleskop vlastitim rukama?
Od lista debljeg papira napravite cijev promjera cca 5 cm, zatim poravnajte list i obojajte ga unutarnja strana u crnom. Možete koristiti gouache boje. Namotajte u cijev i učvrstite položaj ljepilom.
Duljina naše cijevi trebala bi biti oko 2 metra.
Kako napraviti cijev okulara za teleskop?
Ovu cijev izrađujemo na isti način kao i glavnu. Duljina - 20 cm.Ne zaboravite, ova cijev će se staviti na glavnu, tako da bi promjer trebao biti malo veći.
Nakon što zalijepite dvije cijevi zajedno, preostaje samo umetnuti leće. Instalirajte ih kao što je prikazano na dijagramu. Dobro ih učvrstite kako se tijekom uporabe ne bi oštetili.
VIDEO. Kako napraviti teleskop?
Promatranje zvijezda i drugih astronomskih tijela na nebu vrlo je zabavan proces. Planeti Sunčev sustav, sateliti, sazviježđa, "zvijezde padalice" - sve je to samo mali dio golemog i potpuno nepoznatog Svemira. Najjasnije vidljiv je Mjesec - nama najbliže kozmičko tijelo, ne računajući ona koja je stvorio čovjek. umjetni sateliti Zemlja. Međutim, čak je i Mjesec dosta teško vidjeti u detalje golim okom. U tu svrhu čovječanstvo je izumilo poseban uređaj - teleskop, koji vam omogućuje da "približite" promatrani objekt i detaljnije ga proučite. Pokušajmo shvatiti kako napraviti jednostavan teleskop vlastitim rukama.
svi optički teleskopi mogu se podijeliti u dvije skupine: refraktorski teleskopi, koji koriste leće koje lome i time skupljaju svjetlost, i reflektirajući teleskopi, koji kao takav element koriste zrcala. Lakše je napraviti refrakcijski teleskop vlastitim rukama, jer to zahtijeva sakupljanje leća, koje nije teško pronaći, za razliku od posebnih sakupljačkih zrcala. Napravit ćemo takav teleskop s povećanjem od 50x, za što će nam trebati: debeli papir (Whatman), karton, crna boja, ljepilo i dvije sabirne leće.
Prvo, pogledajmo strukturu jednostavnog refrakcijskog teleskopa. Njegov glavni dio je leća - bikonveksna leća koja se nalazi u prednjem dijelu teleskopa i prikuplja zračenje. Njegove glavne karakteristike su: promjer leće (otvor blende) 
, što je veći otvor blende, to veći teleskop skuplja zračenje, odnosno njegova je razlučivost veća, pa se stoga mogu koristiti veća povećanja; žarišna duljina objektiva. Drugi važan dio teleskopa je okular. Povećanje teleskopa izračunava se kao vrijednost jednaka omjeru žarišne duljine leće i žarišne duljine okulara ¸ i izražava se višekratnicima:
.
Osim toga, postoji takva stvar kao maksimum korisno povećanje teleskop, koji je jednak dvostrukom promjeru leće , izraženo u milimetrima. Nema smisla napraviti teleskop s većim povećanjem, jer najvjerojatnije neće biti moguće vidjeti nove detalje, a ukupna svjetlina slike značajno će se smanjiti. Dakle, ako trebate napraviti teleskop s povećanjem od 50x, tada promjer leće mora biti najmanje 25 mm. Ali mali promjer smanjuje razlučivost, pa je za teleskop 50x preporučljivo koristiti leću promjera 60 mm.
Minimalno korisno povećanje teleskopa određeno je promjerom njegovog okulara 
, koji ne smije prelaziti promjer potpuno otvorene zjenice oka promatrača, inače neće sva svjetlost koju prikupi teleskop ući u oko i izgubit će se. Najveći promjer zjenice oka promatrača obično je 5-7 mm, tako da je minimalno upotrebljivo povećanje 10x (puta otvora blende 0,15).
Prelazimo izravno na proizvodnju teleskopa. Napravite teleskop od whatman papira velike veličine neće raditi, budući da whatman papir nema dovoljnu krutost, što će dovesti do problema s podešavanjem teleskopa. Optimalna veličina je otprilike 1m. Stoga bi i žarišna duljina leće trebala biti oko 1m, što odgovara optička snaga+1 dpt. Za leću trebate napraviti cijev od whatman papira duljine 60-65 cm i promjera koji odgovara promjeru leće objektiva (6 cm). Unutarnji dio Prije lijepljenja cijevi treba obojati crnom bojom kako bi se spriječio ulazak viška zračenja u okular. Leća se može učvrstiti u tubusu leće pomoću dva nazubljena ruba izrezana iz kartona.
Za okular je potrebno napraviti tubus dužine 50-55 cm.Cijevi leće i okulara također se međusobno spajaju pomoću kartonskih rubova koji omogućuju da se tubus okulara pomiče u odnosu na tubus leće uz malu silu. Da bi teleskop imao povećanje od 50x, leća okulara mora imati žarišnu duljinu od 2-3 cm.
Dobiveni teleskop ima jedan nedostatak - daje obrnutu sliku. Da biste to ispravili, trebat će vam još jedna konvergentna leća koja ima istu žarišnu duljinu kao i leća okulara. Dodatna leća mora biti ugrađena u tubus okulara.
Pri izradi teleskopa također treba uzeti u obzir da su kod teleskopa s velikim povećanjem jače izraženi razni difrakcijski fenomeni koji znatno pogoršavaju vidljivost. Ovo se povećanje obično koristi za promatranje obilježja na diskovima planeta i Mjeseca, kao i za promatranje dvostrukih zvijezda. Stoga, da biste smanjili ovaj učinak, potrebna vam je dijafragma (crna ploča s rupom promjera 2-3 cm), koja se postavlja na mjesto gdje se zrake iz leće skupljaju u fokusu. Nakon ovog poboljšanja, slika će postati manje svijetla, ali jasnija.
Koristeći predloženu metodu, predlažemo da riješite problem:
Koji bi trebali biti glavni parametri teleskopa sa 100x povećanjem?
Uz pomoć teleskopa kućne izrade možete promatrati površinu Mjeseca, pa čak i neke planete, pa će dobro poslužiti onima koji se zanimaju za astronomiju. Prvo morate napraviti leću. Potrebno je uzeti bikonveksnu (okruglu) leću za naočale od +1 dioptrije (žarišna duljina 100 centimetara) do +2 dioptrije (žarišna duljina 50 centimetara). (Kako odrediti žarišnu duljinu dioptrije i obrnuto, pogledajte članak). Za okular ćemo odabrati drugo staklo za naočale ili malo povećalo žarišne duljine 2-4 centimetra (od +50 do +25 dioptrija).
Povećala se obično prodaju u plastičnim kutijama koje pokazuju razinu povećanja. Na primjer, broj 2,5 znači da povećalo povećava 2,5 puta. Da bismo saznali broj dioptrija, potrebno je taj broj pomnožiti s 4. Povećalo koje povećava 2,5 puta ima +10 dioptrija (2,5x4=10). U tu svrhu preporučljivo je odabrati povećalo s povećanjem od 6 do 12,5 puta.
Obje leće su postavljene u tube zalijepljene od papira i pocrnjene iznutra. Povećalo se može zalijepiti u tubus okulara zajedno s plastičnim rubom; na njemu samo trebate odrezati izbočinu koja pričvršćuje rub za kućište. Ukupna duljina na obje cijevi treba biti 5-10 centimetara veća od žarišne duljine obje leće. Na primjer, ako ste uzeli staklo sa žarišnom duljinom od 50 centimetara za leću i 2 centimetra za okular, tada ukupna dužina dvije cijevi trebaju biti 57-62 centimetra.
Prvo zalijepimo cjevčicu duljine 15-20 centimetara po promjeru leće okulara, zatim po promjeru leće. Prva cijev bi trebala stati u drugu uz lagano trenje. Ako je razlika u promjeru leća prevelika, tubus okulara mora biti deblji.
Leće ćemo pričvrstiti na krajeve cijevi kako je opisano u članku: . Za zaštitu stakla od prašine i ogrebotina, preporučljivo je izraditi kartonske poklopce za cijevi.
Kako koristiti domaći teleskop
Tubus okulara ćemo pomicati u većem tubusu sve dok ne nađemo položaj u kojem promatrano tijelo postaje jasno vidljivo. Možete unaprijed izračunati kakvo povećanje daje teleskop (ili bolje rečeno, stupanj približavanja promatranog objekta oku): žarišna duljina leće mora se podijeliti sa žarišnom duljinom okulara. U gornjem primjeru (s lećom žarišne duljine 50 centimetara i okularom žarišne duljine 2 centimetra), povećanje će biti 25 puta (50:2 = 25).
Za duže vrijeme, preporučljivo je postaviti ga na tronožac kako bi se cijev mogla okretati u stranu, podizati i spuštati. Da bismo to učinili, pričvrstit ćemo cijev savijenu od debelog kositra ili izrezanu iz neke duge cijevi na okruglu šipku tronošca. U cijev ćemo odozgo umetnuti glavu stativa, na koju ćemo vijcima pričvrstiti stezaljku savijenu od kositra. Tubus leće pričvršćen je u stezaljku. Naginjanjem i podizanjem stege možete promijeniti položaj teleskopa okomito, a okretanjem glave stativa u cijevi - vodoravno.
Kako napraviti dalekozor
Teleskop je napravljen točno kao teleskop. Samo što su mu potrebne različite leće. Za okular uzimaju leću od -16 do -20 dioptrija, a za leću - od +4 do +6 dioptrija. Dakle, u teleskopu, kao iu dalekozoru, jedan je konkavan, a drugi je konkavan. Kao rezultat toga, razina povećanja se smanjuje, ali se oštrina povećava. Stativ za teleskop nije potreban, drži se u rukama pa ga možete ponijeti i na planinarenje.
Pri promatranju kroz teleskop ili spektor, rubovi vidljive slike mogu biti nejasni ili mutni. Kako biste poboljšali jasnoću, morate na leću staviti otvor blende - prsten od crnog papira s vrlo uskim rubom. Ne smijete previše smanjivati otvor blende (povećati rub prstena), jer će otvor blende smanjiti količinu svjetlosti koja ulazi u leću i slika će potamniti.
