Назначение телескопа — собрать больше света от небесных источников и увеличить угол зрения, под которым виден небесный объект.
Рис. 5. Крупнейший в мире советский телескоп-рефлектор с диаметром зеркала 6 м
Количество света, которое попадает в телескоп от наблюдаемого объекта, пропорционально площади объектива. Чем больше размер объектива телескопа, тем более слабые светящиеся объекты в него можно увидеть.
Масштаб изображения, даваемого объективом телескопа, пропорционален фокусному расстоянию объектива, т. е. расстоянию от объектива, собирающего свет, до той плоскости, где получается изображение светила. Изображение небесного объекта можно фотографировать или рассматривать через окуляр (рис. 7).
Телескоп увеличивает видимые угловые размеры Солнца, Луны, планет и деталей на них, а также — угловые расстояния между звездами, но звезды даже в очень сильный телескоп из-за огромной удаленности видны лишь как светящиеся точки.
Рис. 6. Двойной рефрактор-астрограф
В рефракторе лучи, пройдя через объектив, преломляются, образуя изображение объекта в фокальной плоскости (рис. 7, а). В рефлекторе лучи от вогнутого зеркала отражаются и потом также собираются в фокальной плоскости (рис. 7, б). При изготовлении объектива телескопа стремятся свести к минимуму все искажения, которыми неизбежно обладает изображение объектов. Простая линза сильно искажает и окрашивает края изображения. Для уменьшения этих недостатков объектив изготовляют из нескольких линз с разной кривизной поверхностей и из разных сортов стекла. Поверхности вогнутого стеклянного зеркала, которая серебрится или алюминируется, придают для уменьшения искажений не сферическую форму, а несколько иную (параболическую).
Рис. 7. Схемы хода лучей в телескопах
Советский оптик Д. Д. Максутов разработал систему телескопа, называемую менисковой. Она соединяет в себе достоинства рефрактора и рефлектора. По этой системе устроена одна из моделей школьного телескопа. Тонкое выпукло-вогнутое стекло — мениск — исправляет искажения, даваемые большим сферическим зеркалом. Лучи, отразившиеся от зеркала, отражаются затем от посеребренной площадки на внутренней поверхности мениска и идут в окуляр (рис. 7, в), являющийся усовершенствованной лупой. Существуют и другие телескопические системы
В телескопе получается перевернутое изображение, но это не имеет никакого значения при наблюдении космических объектов.
При наблюдениях в телескоп редко используются увеличения свыше 500 раз. Причина этого — воздушные течения, вызывающие искажения изображения, которые тем заметнее, чем больше увеличение телескопа.
Самый большой рефрактор имеет объектив диаметром около 1 м. Наибольший в мире рефлектор с диаметром вогнутого зеркала 6 м изготовлен в СССР и установлен в горах Кавказа. Он позволяет фотографировать звезды в 107 раз более слабые, чем видимые невооруженным глазом.
Телеско́п (от др.-греч. τῆλε [tele] — далеко + σκοπέω [skopeo] — смотреть) — прибор, с помощью которого можно наблюдать отдаленные объекты путём сбора электромагнитного излучения (например, видимого света).
Существуют телескопы для всех диапазонов электромагнитного спектра:
· оптические телескопы,
· радиотелескопы,
· рентгеновские телескопы,
· гамма-телескопы.
Рефракторы (линзовые телескопы)
Рефракторы – это первые телескопы, изобретенные человеком. В таком телескопе за сбор света отвечает двояковыпуклая линза, которая выступает в роли объектива. Ее действие строится на основном свойстве выпуклых линз – преломлении световых лучей и их сборе в фокусе. Отсюда и название - рефракторы (от латинского refract - преломлять).
Достоинства рефракторов:
· Простая конструкция, легкость в эксплуатации, надежность;
· Быстрая термостабилизация;
· Нетребовательность к профессиональному обслуживанию;
· Идеален для исследования планет, Луны, двойных звезд;
· Превосходная цветопередача;
· Система без центрального экранирования от диагонального или вторичного зеркала. Отсюда высокая контрастность изображения;
· Отсутствие воздушных потоков в трубе, защита оптики от грязи и пыли;
· Цельная конструкция объектива, не требующая регулировок со стороны астронома.
Недостатки рефракторов:
· Высокая цена;
· Большой вес и габариты;
· Небольшой практический диаметр апертуры;
· Ограниченность в исследовании тусклых и небольших объектов в далеком космосе.
Рефлекторы (зеркальные телескопы)
Название зеркальных телескопов – рефлекторов происходит от латинского слова reflectio – отражать. Данный прибор представляет собой телескоп с объективом, в роли которого выступает вогнутое зеркало. Его задача – собирать звездный свет в единой точке. Поместив в данной точке окуляр, можно увидеть изображение.
Достоинства рефлекторов:
· Доступная цена;
· Мобильность и компактность;
· Высокая эффективность при наблюдении тусклых объектов в глубоком космосе: туманностей, галактик, звездных скоплений;
· Максимально яркие и четкие изображения с минимальным искажением.
Недостатки рефлекторов:
· Растяжка вторичного зеркала или низкая контрастность изображения;
· Термостабилизация большого стеклянного зеркала занимает много времени;
· Открытая труба без защиты от тепла и пыли. Отсюда – низкое качество изображения;
Со́лнечная систе́ма - планетная система, включающая в себя центральную звезду - Солнце - и все естественные космические объекты, вращающиеся вокруг Солнца. Она сформировалась путём гравитационного сжатия газопылевого облака примерно 4,57 млрд лет назад[2].
Бо́льшая часть массы объектов Солнечной системы приходится на Солнце; остальная часть содержится в восьми относительно уединённых планетах, имеющих почти круговые орбиты и располагающихся в пределах почти плоского диска - плоскости эклиптики. Общая масса системы составляет около 1,0014 M☉. При таком распределении масс особенностью кинематики системы является противоречащее теории распределение моментов импульсов вращения между Солнцем и планетами, т.н. «Проблема моментов»: на долю Солнца, масса которого в ~740 раз больше общей массы планет, приходится всего 2% общего момента системы, а остальные 98% на ~0,001 общей массы Солнечной системы[19].
Четыре ближайшие к Солнцу планеты, называемые планетами земной группы, - Меркурий, Венера, Земля[20] и Марс - состоят в основном из силикатов и металлов. Четыре более удалённые от Солнца планеты - Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун (также называемые газовыми гигантами) - намного более массивны, чем планеты земной группы. Крупнейшие планеты Солнечной системы, Юпитер и Сатурн, состоят главным образом из водорода и гелия; меньшие газовые гиганты, Уран и Нептун, помимо водорода и гелия, содержат в составе своих атмосфер метан и угарный газ[21]. Такие планеты выделяются в отдельный класс «ледяных гигантов»[22]. Шесть планет из восьми и четыре карликовые планеты имеют естественные спутники. Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун окружены кольцами пыли и других частиц.
В Солнечной системе существуют две области, заполненные малыми телами. Пояс астероидов, находящийся между Марсом и Юпитером, схож по составу с планетами земной группы, поскольку состоит из силикатов и металлов. Крупнейшими объектами пояса астероидов являются карликовая планета Церера и астероиды Паллада, Веста и Гигея. За орбитой Нептуна располагаются транснептуновые объекты, состоящие из замёрзшей воды, аммиака и метана, крупнейшими из которых являются Плутон, Седна, Хаумеа, Макемаке, Квавар, Орк и Эрида. В Солнечной системе существуют и другие популяции малых тел, такие как планетные квазиспутники и троянцы, околоземные астероиды, кентавры, дамоклоиды, а также перемещающиеся по системе кометы, метеороиды и космическая пыль.
Солнце
Со́лнце (астр. ☉) - единственная звезда Солнечной системы. Вокруг Солнца обращаются другие объекты этой системы: планеты и их спутники, карликовые планеты и их спутники, астероиды, метеороиды, кометы и космическая пыль. Масса Солнца составляет 99,86 % от суммарной массы всей Солнечной системы
Радиус 6,9551·108 м
Объем 1,40927·1027м³
Масса 1,9885·1030 кг (332 940 масс Земли)
Температура ядра 13 500 000 К
Температура короны 1 500 000 К
Структура Солнца
Внутреннее строение Солнца
Солнечное ядро
Центральная часть Солнца с радиусом примерно 150-175 тыс. км (то есть 20-25% от радиуса Солнца), в которой идут термоядерные реакции, называется солнечным ядром. Анализ данных, показал, что в ядре скорость вращения Солнца вокруг своей оси значительно выше, чем на поверхности.
Ядро - единственное место на Солнце, в котором энергия и тепло получается от термоядерной реакции, остальная часть звезды нагрета этой энергией. Вся энергия ядра последовательно проходит сквозь слои, вплоть до фотосферы, с которой излучается в виде солнечного света и кинетической энергии.