В оптических телескопах используются линзы и зеркала, позволяющие делать отдаленные объекты более крупными и яркими. Линзовые телескопы называются также «рефракторами», а зеркальные — «рефлекторами». Большинство крупных астрономических телескопов, предназначенных для наблюдения за звездами, — рефлекторы.
В первом из экспериментов вы сделаете с помощью зеркала телескоп-рефлектор. В телескопе такой конструкции основное зеркало может быть не плоским, а параболическим или сферическим, и лучи в нем отбрасываются в сторону от главной оптической оси системы.
Во втором эксперименте вы построите телескоп-рефрактор с помощью линз. Существуют определенные трудности, ограничивающие производство линз сверхбольшого диаметра, поэтому львиная доля телескопов, с которыми работают астрономы, — не линзовые, а зеркальные. Наш мозг оценивает величину объекта, анализируя угол, под каким идущие от него световые лучи попадают в наши глаза. Назначение линз и зеркал в телескопах — изменять этот угол. Именно потому отдаленные объекты в окуляре телескопа мы видим более крупными, чем если бы смотрели на них невооруженным глазом.
Сделаем простой телескоп-рефлектор с одним зеркалом
Вам понадобится:
Настольная лампа; толстая фиолетовая бумага; фломастер; ножницы; скотч; маленькое зеркальце; пластилин; увеличительное стекло (лупа).
Обведя основание настольной лампы, нарисуйте круг на фиолетовой бумаге. Вырежьте его. Теперь проделайте в центре круга стреловидное отверстие. Прикрепите этот круг скотчем на переднюю часть лампового отражателя перед лампочкой.
Установите зеркало таким образом, чтобы оно отражало свет лампы на стену рядом. Если потребуется, укрепите зеркало на месте с помощью пластилина.
Установите увеличительное стекло так, чтобы через него проходил поток лучей, отбрасываемых зеркалом. Лупа способна фокусировать и усиливать световой поток, проецируя на стену перевернутое изображение стрелки.
Сделаем телескоп-рефрактор
Вам понадобится:
Настольная лампа; толстая красная бумага; фломастер; ручка; ножницы; скотч; два увеличительных стекла; пластилин.
Обведите ручкой или фломастером основание лампы, поставив ее на лист красной бумаги. В центре круга ножницами проделайте звездообразное отверстие. Затем вырежьте и сам круг, как показано на фотографии.
С помощью скотча надежно прикрепите его к внешней части отражателя вашей настольной лампы. Убедитесь, что бумага не соприкасается с лампочкой в патроне, иначе может произойти возгорание.
Расположите настольную лампу так, чтобы она светила на ближайшую стену. Отрегулируете наклон, если нужно. Лампа должна находиться в устойчивом положении, чтобы не опрокинуться.
В пространстве между стеной и лампой расположите лупу. Чтобы зафиксировать ее на месте, воткните ее ручку в комок пластилина, который послужит своего рода подставкой.
Включите лампу. Подвигайте лупу с ее «подставкой» и найдите такое положение, когда проходящий через увеличительное стекло свет отобразится на стене как размытое пятно. Лупа в данном случае будет изображать объектив телескопа.
Расположите точно так же еще одну лупу позади первой. Вторая лупа в данном случае — это окуляр телескопа. Отрегулируйте ее положение, добившись, чтобы световые лучи сфокусировались и сформировали на стене-экране четкое изображение звезды.
Телескоп-рефрактор
Свет далеких звезд проходит сначала через объектив телескопа. Испускаемые отдаленными объектами лучи меняют свою кривизну, входя в оптическую систему телескопа, а затем еще и выходя из нее. Первым делом формируется увеличенное, но размытое изображение той или иной звезды. Затем это изображение становится резким благодаря фокусировочному эффекту, связанному с действием оптики окуляра.