Luneta - optyka - Polski Serwis Naukowy

Ten artykuł dotyczy urządzenia optycznego. Zapoznaj się również z: inne znaczenia tego słowa.

Refraktor apochromatyczny fluorytowy

Teleskop (gr. tēle-skópos – daleko widzący) – przyrząd optyczny złożony z dwóch elementów optycznych: obiektywu i okularu (teleskop soczewkowy) lub z okularu i zwierciadła (teleskop zwierciadlany), połączonych tubusem. Służy do powiększania odległych obrazów. Zarówno teleskop soczewkowy, jak i teleskop zwierciadlany dają obraz rzeczywisty powiększony, odwrócony lub prosty.

Biegun niebieski – punkt przebicia sfery niebieskiej przez jej oś obrotu, zwaną też osią świata. Oś świata jest zawsze równoległa do osi rotacji planety lub księżyca, co powoduje że bieguny niebieskie na innych ciałach mają inne położenie względem gwiazd.
Reflektor - zwierciadło optyczne wklęsłe, służące do ograniczenia padającej na nie wiązki energii o charakterze falowym (np. promieniowanie elektromagnetyczne, fala akustyczna) do wiązki równoległej lub wąskiego kąta bryłowego. Służy do zwiększenia gęstości energii danej fali. Lustro to działa jak soczewka skupiająca. Reflektor służy do ułatwienia obserwacji danego zjawiska falowego, lub wysłania fal w określonym kierunku.

Buduje się wiele rodzajów teleskopów od prostych przyrządów optycznych służących do obserwacji krajobrazu po złożone urządzenia służące w astronomii (głównie teleskopy zwierciadlane, np. teleskop Hubble'a). Znaczna większość używanych na świecie teleskopów o przeznaczeniu astronomicznym to sprzęt amatorski znajdujący się w prywatnych rękach miłośników astronomii. Hobby, jakim jest oglądanie obiektów niebieskich, zyskało w ciągu ostatnich lat również w Polsce ogromne rzesze entuzjastów, czego skutkiem jest znaczna ilość nierzadko nawet dość zaawansowanego optycznie sprzętu w rękach amatorów.

Montaż paralaktyczny - (równikowy) - taki sposób zamocowania teleskopu, że obraca on sie wokół dwóch, prostopadłych do siebie osi, z których jedna jest równoległa do osi sfery niebieskiej.
Galileoskop – instrument optyczny, rodzaj teleskopu refrakcyjnego, o konstrukcji zbliżonej do lunety, jaką dysponował Galileusz. Średnica obiektywu wynosi 50 mm a średnica okularu −20 mm. W zależności od konfiguracji (możliwe jest korzystanie z układu 4, 6 lub 8 soczewek dzięki opcji zmiany okularu) galileoskop oferuje 17-, 25- lub 50-krotne zbliżenie.

Pierwszy praktyczny teleskop został skonstruowany w 1608 roku w Niderlandach, po czym został ulepszony w 1609 przez Galileusza.

Teleskop optyczny umożliwia otrzymywanie wiernego (zarówno pod względem rozmieszczenia przestrzennego szczegółów, jak i rozkładu jasności), możliwie najjaśniejszego obrazu badanego wycinka nieba lub obiektu astronomicznego. Zastosowanie w teleskopie zwierciadeł lub soczewek o dużej średnicy umożliwia wychwycenie rozproszonego światła pochodzącego od odległych obiektów, dzięki czemu możliwa jest obserwacja lub rejestracja fotograficzna nawet bardzo słabo widocznych obiektów. Użycie teleskopu umożliwia również znaczne zwiększenie zdolności rozdzielczej, dzięki czemu stają się rozróżnialne obiekty (np. składniki gwiazdy podwójnej), które nieuzbrojonym okiem są widoczne jako pojedynczy obiekt.

Achromat – układ optyczny (np. obiektyw), zestaw dwóch soczewek - skupiającej i rozpraszającej - zrobionych z gatunków szkła o różnej dyspersji (np. szkła kronowego i flintowego) połączonych razem. Umożliwia korekcję aberracji chromatycznej dla światła o dwóch określonych długościach fal (zazwyczaj dla światła czerwonego i niebieskiego). Dla światła o innych długościach fal aberracja nie zostaje całkowicie wyeliminowana, ale znacznie zmniejszona (jest to tzw. chromatyzm wtórny).
Komputer (z ang. computer od łac. computare – obliczać, dawne nazwy używane w Polsce: mózg elektronowy, elektroniczna maszyna cyfrowa, maszyna matematyczna) – urządzenie elektroniczne służące do przetwarzania wszelkich informacji, które da się zapisać w formie ciągu cyfr albo sygnału ciągłego.

Powstający na powierzchni ogniskowej obraz może być zarejestrowany na kliszy fotograficznej, za pomocą detektora CCD współpracującego z komputerem lub przez inne przyrządy, np. fotometry, spektrografy, umieszczone w tej płaszczyźnie lub w innym miejscu, do którego promieniowanie z płaszczyzny ogniskowej zostanie doprowadzone przez odpowiednie układy optyczne.

Aberracja chromatyczna, chromatyzm – cecha soczewki lub układu optycznego, wynikająca z różnych odległości ogniskowania (ze względu na różną wartość współczynnika załamania) dla poszczególnych barw widmowych światła (różnych długości fali światła). W rezultacie występuje rozszczepienie światła, które widoczne jest na granicach kontrastowych obszarów pod postacią kolorowej obwódki (zobacz zdjęcie obok).
Księżyc (, nieco więcej niż 1/4 średnicy Ziemi. Oznacza to, że objętość Księżyca wynosi około 1/50 objętości kuli ziemskiej. Przyspieszenie grawitacyjne na jego powierzchni jest blisko 6 razy słabsze, niż na Ziemi. Księżyc wykonuje pełny obieg wokół Ziemi w ciągu 27,3 dnia (tzw. miesiąc syderyczny), a okresowe zmiany w geometrii układu Ziemia-Księżyc-Słońce powodują występowanie powtarzających się w cyklu 29,5-dniowym (tzw. miesiąc synodyczny) faz Księżyca.

W zależności od tego, czy do skupienia dających obraz promieni wykorzystuje się zjawisko załamania, czy odbicia, teleskopy dzielą się na refraktory i reflektory (jak również teleskopy złożone wykorzystujące zarówno soczewki, jak i zwierciadła). Do obserwacji fotograficznych nieba używa się teleskopów, w których zwierciadło główne jest sferyczne, a wady optyczne obrazu są zmniejszone przez umieszczenie na drodze wiązki promieniowania asferycznej (w teleskopie zwanej kamerą Schmidta) lub wypukło-wklęsłej soczewki (menisku) w teleskopie, zwanej kamerą Maksutowa, soczewki korygującej. Gdy zwierciadła główne i wtórne mają kształt odpowiednio dobranych hiperboloid, jest możliwe uzyskanie w ognisku Cassegraina stosunkowo dużego pola widzenia wolnego od zniekształceń (układ Ritcheya–Chretiena). Ze względu na osiągane powiększenia teleskopy są zazwyczaj wyposażone w dodatkową lunetę wizualną (szukacz), umożliwiającą odszukanie i wstępną identyfikację badanego obiektu.

Mount Graham (w skrócie Mt. Graham) – góra o wysokości 3267 m n.p.m. na terenie obszaru chronionego Coronado National Forest w stanie Arizona, święte miejsce Indian Ameryki Północnej. Dla Indian z plemienia Apaczów San Carlos ta święta góra to miejsce tradycyjnych pielgrzymek, modlitw, ceremonii, poszukiwania wizji i składania ofiar, wykorzystywane od czasów przed europejską kolonizacją Ameryki Północnej do dziś.
Wielki Teleskop Południowoafrykański (ang. Southern African Large Telescope; SALT) – największy teleskop na półkuli południowej, zbudowany w RPA we współpracy międzynarodowej (RPA, Niemcy, Polska, Nowa Zelandia, USA, Wielka Brytania).

Elementy optyczne teleskopu są zwykle montowane tak, by mogły obracać się wokół 2 osi. W montażach paralaktycznych jedna z osi skierowana jest na biegun nieba (oś rektascensji, godzinna), a druga jest prostopadła do niej (oś deklinacji). Specjalny mechanizm zegarowy z napędem obraca teleskop wokół osi rektascensji, kompensując pozorny ruch obrotowy nieba, dzięki czemu teleskop „patrzy” podczas obserwacji cały czas na badany obiekt. Dzięki stosowaniu komputerowych układów sterowania coraz częściej wykorzystywane są także montaże azymutalne, w których korygowane są jednocześnie obie osie – w tym przypadku żadna z nich nie jest skierowana na biegun nieba – oś azymutu wskazuje zenit, a prostopadła do niej oś – wysokość nad horyzontem.

Wiedza i Życie – jeden z najstarszych polskich miesięczników popularnonaukowych, wydawany od 1926 roku (z wyjątkiem II wojny światowej (1939-1945) i stanu wojennego (1981-1983)). W latach 1945-1948 wydawany był przez Towarzystwo Uniwersytetu Robotniczego. Po 1989 roku odnowiony przez wydawnictwo Prószyński i S-ka, od czerwca 2002 roku wydawany przez spółkę Agora. W grudniu 2004 tytuł został odkupiony przez wydawnictwo Prószyński Media.
Teleskopy Kecka – dwa wielkie teleskopy (Keck I i Keck II) pracujące w zakresie światła widzialnego i podczerwieni z tzw. optyką aktywną. Znajdują się w obserwatorium Mauna Kea na Hawajach na wysokości 4145 m n.p.m. Są oddalone od siebie o 85 metrów. Posiadają segmentowe zwierciadła o średnicy 10 metrów złożone z 36 ściśle przylegających sześciokątnych segmentów o grubości 8 cm. Teleskopy połączone razem tworzą interferometr Kecka, będący największym teleskopem na świecie.

Ze względu na zakłócający wpływ atmosfery ziemskiej, ograniczający jakość uzyskiwanych obrazów, teleskopy umieszcza się w obserwatoriach położonych wysoko w górach, jak również w przestrzeni kosmicznej (największym teleskopem kosmicznym jest umieszczony w 1990 r. na orbicie okołoziemskiej Teleskop Kosmiczny Hubble'a). Jednak ponieważ wielkość teleskopów umieszczanych w kosmosie ograniczona jest dostępnymi środkami transportowymi, a serwisowanie ich na orbicie niezwykle skomplikowane (czego dowiodła misja teleskopu Hubble'a), od wielu lat poszukuje się innych rozwiązań, mających na celu eliminowanie zakłócającego wpływu atmosfery. Najważniejszym osiągnięciem w tej dziedzinie jest zastosowanie cienkich luster, których kształt jest w czasie rzeczywistym korygowany tak, by anulować zniekształcenia fali światła docierającej do powierzchni lustra. Systemy takie, określane jako układy optyki adaptatywnej, pozwalają obecnie w przypadku największych teleskopów, takich jak Large Binocular Telescope, osiągać rozdzielczość trzydziestokrotnie przewyższającą możliwości HST. Są jednak obszary, które wymagają umieszczenia teleskopów poza atmosferą. W szczególności całkowita nieprzezroczystość atmosfery dla promieniowania rentgenowskiego powoduje, że teleskopy rentgenowskie są umieszczane wyłącznie na sztucznych satelitach.

Ogniskowa (odległość ogniskowa) – odległość pomiędzy ogniskiem układu optycznego a punktem głównym układu optycznego, np. odległość środka soczewki od punktu, w którym skupione zostaną promienie świetlne, które przed przejściem przez soczewkę biegły równolegle do jej osi. Ogniskową można określić zarówno dla soczewek i ich układów, jak i dla zwierciadeł.
Thirty Meter Telescope (w skrócie TMT, pol. teleskop trzydziestometrowy) – projekt amerykańsko-kanadyjski zakładający skonstruowanie i zbudowanie urządzenia z lustrem o średnicy 30 metrów . Teleskop TMT operowałby w zakresie widma od bliskiego ultrafioletu po średnią podczerwień. Umiejscowiony ma być na Hawajach lub w Ameryce Południowej.

Parametry optyczne

Podstawowe parametry optyczne każdego teleskopu to:

Średnica zwierciadła lub obiektywu (apertura) – decyduje o zdolności rozdzielczej sprzętu oraz zasięgu obserwacyjnym, większe instrumenty dają zwykle większe możliwości obserwacyjne, lepszą jakość obrazu i większą ilość szczegółów.

Ogniskowa – odległość pomiędzy ogniskiem układu optycznego a punktem głównym układu optycznego.

Światłosiła – określająca stosunek średnicy obiektywu i ogniskowej.

Powiększenie – w praktyce trudno uważać je za parametr teleskopu, gdyż zależy od użytego okularu, okulary zaś zwykle są wymienne, co daje możliwość uzyskiwania różnych powiększeń. Można je obliczyć dzieląc ogniskową obiektywu przez ogniskową użytego okularu.

Montaż azymutalny - sposób instalacji teleskopu, w którym teleskop obraca się wokół osi pionowej i poziomej. Jest to najprostsze technicznie rozwiązanie, ale w celu śledzenia ciała niebieskiego należy regulować ustawienie teleskopu w obu płaszczyznach. Wady tej nie ma montaż paralaktyczny. We współczesnych dużych teleskopach, gdzie opłacalne jest stosowanie precyzyjnych silników sterowanych komputerowo, wykorzystuje się montaż azymutalny, a śledzenie ciała niebieskiego jest realizowane za pomocą komputerowego sterowania nastawianiem teleskopu.
Koma lub aberracja komatyczna to w optyce jedna z aberracji optycznych czyli wad układów optycznych. Polega na tym, że wiązka promieni świetlnych wychodząca z punktu położonego poza osią optyczną tworzy po przejściu przez układ plamkę w kształcie przecinka lub komety. Stopień zniekształcenia jest tym większy im dalej od osi optycznej układu znajduje się źródło światła. Obiektyw lub układ optyczny wolny od komy nazywa aplanatem.

czytaj dalej: [2], [3]

w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)