Budowa amatorskiego teleskopu z chińskich podzespołów. Wykonanie drewnianego teleskopu własnymi rękami Teleskop z lornetki (szczegółowy schemat)

Chyba każdy wie, że najważniejszym instrumentem, głównym narzędziem astronoma jest teleskop. Ale jaka jest główna przewaga teleskopu nad gołym okiem? Nie wszyscy o tym wiedzą.

Powszechnie uważa się, że główną właściwością teleskopu jest powiększanie obrazów ciał niebieskich. Zbliżając się do teleskopu, uczniowie zwykle pytają: „Ile razy on powiększa?” Tak naprawdę o mocy teleskopu nie decyduje powiększenie, jakie zapewnia, ale średnica obiektywu. W końcu im większa średnica soczewki, tym większa jest jej powierzchnia, a co za tym idzie, większa ilość światła, którą soczewka zbiera. Nawet szkolny teleskop o średnicy obiektywu wynoszącej zaledwie 80 mm zbiera około 250 razy więcej światła niż oko. Jest to zrozumiałe: średnica źrenicy (5 mm) jest 16 razy mniejsza niż średnica szkolnego teleskopu i 162 = 25. Dlatego przez szkolny teleskop zobaczymy gwiazdy 250 razy słabsze od tych widocznych gołym okiem. Trzeba pamiętać, że gwiazdy nawet w najpotężniejszym teleskopie wydają się być punktami świecącymi, dlatego określenie „powiększenie” nie ma zastosowania do ich obserwacji.

Kolejną rzeczą jest Słońce, Księżyc, planety, mgławice i inne tak zwane rozszerzone ciała niebieskie. Dzięki połączeniu w układzie optycznym teleskopu soczewki i specjalnego złożonego szkła powiększającego – okularu, możliwe jest uzyskanie powiększonych obrazów tych opraw. Zobaczmy, jak to się dzieje.

Soczewka teleskopu to układ soczewek, których zadaniem jest skonstruowanie rzeczywistego obrazu oprawy. Obraz ten, uzyskany w głównym ognisku obiektywu, można wykonać na ekranie, sfotografować umieszczając w tym miejscu kliszę fotograficzną lub obejrzeć przez okular. Odległość od obiektywu lub okularu do głównego ogniska nazywana jest ogniskową. Okular ma własną ogniskową, zwykle wielokrotnie mniejszą od soczewki. Powiększenie teleskopu jest równe stosunkowi ogniskowych soczewki i okularu.

Wydawać by się mogło, że aby móc przyjrzeć się najdrobniejszym szczegółom Księżyca, Marsa i innych planet, należy osiągnąć jak największe powiększenie teleskopu. Tak naprawdę o możliwości zbadania pewnych drobnych szczegółów (zdolności rozdzielczej teleskopu) znów decyduje nie powiększenie. i średnicę soczewki. Aby dowiedzieć się, jakie najdrobniejsze szczegóły można dostrzec w danym teleskopie, trzeba 120 podzielić przez średnicę obiektywu wyrażoną w milimetrach. Pozorne wymiary najmniejszych dostrzegalnych cech uzyskamy w sekundach łukowych. Przypomnijmy, że 1" łuk to 1/3600°. Jest to kąt, pod którym grubość zwykłej zapałki jest widoczna z odległości 400 m. W odległości Księżyca 1" łuk odpowiada wymiarowi liniowemu odcinek 2 km, w odległości Marsa (w okresie wielkiego sprzeciwu) – 300 km. Takie szczegóły można dostrzec w teleskopie z obiektywem o średnicy 120 mm i większej.

Oczywiście większe powiększenia pozwalają lepiej zobaczyć drobne szczegóły powierzchni Księżyca lub planet. Ale mają też negatywne strony. Przy dużych powiększeniach obraz staje się jaśniejszy i mniej wyraźny, gdyż ilość światła zbieranego przez obiektyw rozkłada się na większą powierzchnię obrazu. Dodatkowo przy dużych powiększeniach odpowiednio wzrastają drgania obrazu spowodowane wahaniami atmosferycznymi, a także zniekształcenia związane z niedoskonałościami optyki teleskopu (aberracje). Dlatego lepiej nie wybierać największego powiększenia, ale takie, przy którym światło będzie najlepiej widoczne przez teleskop.

Teleskopy występują w różnych typach. Astronom amator ma zazwyczaj do czynienia z dwoma z nich: refraktorem i reflektorem. Refraktor – „refraktor” – jest najstarszym typem teleskopu. Jego soczewka składa się z soczewek, które załamują padające na nie promienie.

W ZSRR produkowane są dwa rodzaje teleskopów refrakcyjnych dla szkół. Duży model (patrz zdjęcie) o średnicy obiektywu 80 mm, ogniskowej 800 mm i trzech okularach dających powiększenie 28, 40 i 80 razy. Teleskop zamontowany jest na tzw. instalacji równikowej, co pozwala na długotrwałe monitorowanie gwiazdy, obracając teleskop tylko wokół jednej osi - osi biegunowej (skierowanej w stronę Gwiazdy Polarnej). Nachylenie osi biegunowej do horyzontu musi być równe szerokości geograficznej miejsca, która jest określona na podstawie mapy. Oś deklinacji przebiega prostopadle do osi biegunowej. Obracając tubus wokół obu osi, kierujemy teleskop na oprawę, zabezpieczamy śrubami zaciskowymi i obserwując oprawę przez okular, powoli obracamy teleskop wokół osi biegunowej za pomocą klucza mikrometrycznego.

Schemat domowego teleskopu refrakcyjnego wykonanego z okularów:
1 - tubus główny, 2 - tubus okularu, 3 - soczewka, A - oprawka obiektywu, 5 - okular, 6 - oprawka okularu, 7 - przysłona.

Mały model szkolnego teleskopu refrakcyjnego (MSR) (patrz rysunek) ma soczewkę o średnicy 60 mm i ogniskowej 600 mm. Okulary zapewniają powiększenie 30x i 60x. W odróżnieniu od dużego modelu, mały posiada montaż azymutalny. W nim tubus teleskopu może obracać się wokół dwóch osi: pionowej i poziomej. Aby monitorować gwiazdę, teleskop trzeba obracać jednocześnie wokół obu osi, co jest bardzo niewygodne (jak tego uniknąć opisuje „Handbook for an Amateur Astronomy” P. G. Kulikovsky’ego, „Science”, 1961, s. 246). . Przecież codzienna droga gwiazdy po niebie przebiega zwykle pod kątem do płaszczyzny horyzontu, a kąt ten zmienia się w ciągu dnia. Do obu teleskopów dołączone są różne akcesoria dodatkowe: ekran słoneczny, pryzmat zenitowy, ciemne okulary i filtry świetlne itp. Często miłośnik astronomii nie ma możliwości zakupu fabrycznego teleskopu. W tym przypadku możemy zaproponować dwie opcje domowego teleskopu: dla początkujących amatorów - refraktor wykonany z okularów, dla bardziej doświadczonych - reflektor. Wykonanie domowego refraktora jest dostępne dla każdego ucznia.

Przede wszystkim musisz kupić obiektyw i okular. Do soczewki można zastosować prostą dwuwypukłą soczewkę o mocy 1 dioptrii (jej ogniskowa wynosi 1 m). Soczewki takie dostępne są w sklepach optycznych i aptekach. Dwie soczewki do okularów („menisk”) o mocy +0,5 dioptrii każda, umieszczone wypukłymi bokami na zewnątrz w odległości 30 mm od siebie, zastępują soczewkę o mocy 1 dioptrii. Pomiędzy nimi należy umieścić membranę z otworem o średnicy około 30 mm. Odpowiednie są również obiektywy mocowane do aparatu, na przykład typu „Amator”. Soczewkę o mocy 1 dioptrii można zastąpić soczewką o mocy 0,75 lub 1,25 dioptrii (ich ogniskowe wynoszą 133 i 80 cm). Soczewka z pewnością musi być okrągła i mieć dużą średnicę (do 50 mm). Do okularu można wziąć mocne szkło powiększające o małej średnicy, okular z mikroskopu (w tym szkolnego), ze starego teodolitu, poziomicę lub lornetkę.

Aby określić jakie powiększenie da nasz teleskop, mierzymy ogniskową okularu. Aby to zrobić, w pogodny dzień skieruj okular na Słońce i umieść za nim kartkę białego papieru. Będziemy przybliżać i oddalać arkusz, aż uzyskamy najmniejszy i najjaśniejszy obraz Słońca (aby papier się nie zapalił, zasłoń okular podświetlaną kliszą lub płytką). Odległość między środkiem okularu a obrazem to ogniskowa okularu. Dzieląc ogniskową soczewki (jest ona równa 100 cm podzielona przez liczbę dioptrii soczewki okularowej) przez ogniskową okularu, otrzymujemy powiększenie teleskopu.

Zwykle za pomocą domowego refraktora można uzyskać powiększenie 20–50x. Tubus teleskopu może być wykonany z papieru. Weź kilka arkuszy papieru wielkoformatowego i okrągły kawałek drewna o średnicy 2-3 mm większej niż obiektyw. Owiń blankiet papierem kilka razy, aż rura będzie miała wystarczającą wytrzymałość i grubość. Podczas nawijania papieru każdą warstwę posmaruj klejem - zwykłym klejem biurowym, klejem kazeinowym lub pastą z mąki ziemniaczanej lub razowej. Zewnętrzną powierzchnię rury pokryj jasną emalią lub farbą olejną (można użyć lakieru), a wnętrze zaciemnij tuszem, aby uniknąć szkodliwych odbić światła od ścianek rury. Lepiej to zrobić przed przyklejeniem rury. Rura może być również wykonana z blachy, duraluminium i innych materiałów. W ten sam sposób wykonany jest chowany tubus o mniejszej średnicy do okularu. Jego średnica wewnętrzna zależy od średnicy zewnętrznej oprawki okularu. Tubus główny (1) jest o dziesięć centymetrów krótszy niż ogniskowa obiektywu; długość tubusu okularu (2) wynosi około 40 cm. Aby teleskop mógł ustawić ostrość („dla wyraźnego widzenia”), tubus okularu musi wchodzić i wysuwać się ciasno, z tarciem. Po ustawieniu ostrości gwiazdy w teleskopie wyglądają raczej jak jasne punkty niż rozmyte dyski. Soczewkę obiektywu (3) wkłada się w przedni koniec tubusu za pomocą oprawki (4) składającej się z dwóch tekturowych pierścieni z wycięciem oraz dwóch krótkich papierowych tubusów o średnicy nieco mniejszej od soczewki. Za pomocą tych tubusów soczewka jest ciasno zaciśnięta pomiędzy pierścieniami.

Aby obserwacja była wygodniejsza, należy wykonać statyw do teleskopu. Najłatwiej jest wykonać drewniany statyw azymutalny, na którym rura obraca się wokół dwóch osi: pionowej i poziomej. Jednak na takim statywie nie da się skierować teleskopu na niebo w pobliżu zenitu. Tę niedogodność można wyeliminować. Wystarczy nieznacznie zmienić konstrukcję statywu. Rura na drugim końcu osi poziomej musi być zrównoważona obciążeniem. Aby uniknąć konieczności ciągłego podpierania rury ręką, należy wykonać śrubę blokującą, a jeszcze lepiej dwie: dla osi pionowej i poziomej.

Za pomocą wykonanego przez Ciebie refraktora będziesz mógł obserwować góry na Księżycu, pierścienie Saturna, fazy Wenus, dysk Jowisza i jego 4 satelity, gwiazdy podwójne, niektóre gromady gwiazd - Plejady, Żłób. Plamy słoneczne obserwujemy wyświetlając na ekranie obraz Słońca - kartkę białego papieru, chroniącą ją przed bezpośrednim działaniem promieni słonecznych kawałkiem kartonu z dziurką pośrodku, umieszczoną na tubie. W przypadku skomplikowanych obserwacji narzędzie to nie jest wystarczające.

Soczewki okularowe są dobrym materiałem na wysokiej jakości teleskop. Zanim kupisz dobry teleskop, możesz zrobić to sam, korzystając z niedrogich i niedrogich środków. Jeśli Ty lub Twoje dziecko chcecie zainteresować się obserwacjami astronomicznymi, to zbudowanie domowego teleskopu pomoże Wam poznać zarówno teorię urządzeń optycznych, jak i praktykę obserwacji.

Mimo że teleskop refrakcyjny zbudowany z okularów niewiele pokaże na niebie, zdobyte doświadczenie i wiedza będą bezcenne. Następnie, jeśli zainteresuje Cię konstrukcja teleskopu, możesz zbudować bardziej zaawansowany teleskop zwierciadlany, na przykład system Newtona (zobacz inne sekcje naszej witryny).

Istnieją trzy rodzaje teleskopów optycznych: refraktory (układ soczewek jako soczewka), reflektory (soczewka - zwierciadło) i katadioptryczne (lustro-soczewka). Wszystkie współczesne największe teleskopy są reflektorami, ich zaletą jest brak chromatyzmu i możliwy duży rozmiar obiektywu, gdyż im większa średnica obiektywu (jego apertura), tym większa jest jego rozdzielczość i tym więcej zbiera się światła, a co za tym idzie im słabsze obiekty astronomiczne są widoczne przez teleskop, tym większy jest ich kontrast i tym większe można zastosować powiększenia.

Refraktory stosuje się tam, gdzie wymagana jest wysoka precyzja i kontrast lub w małych teleskopach. A teraz o najprostszym refraktorze, o powiększeniu do 50 razy, dzięki któremu można zobaczyć: największe kratery i góry Księżyca, Saturna z jego pierścieniami (jak kula z pierścieniem, a nie „kluski”!) , jasne satelity i dysk Jowisza, niektóre gwiazdy niewidoczne gołym okiem.

Każdy teleskop składa się z soczewki i okularu; soczewka tworzy powiększony obraz oglądanego obiektu, a następnie przez okular. Odległość obiektywu od okularu jest równa sumie ich ogniskowych (F), a powiększenie teleskopu wynosi Fob./Fok. W moim przypadku jest to około 1000/23 = 43 razy, czyli 1,72D przy aperturze 25 mm.

1 - okular; 2 - rura główna; 3 - rurka skupiająca; 4 - membrana; 5 - taśma mocująca obiektyw do trzeciego tubusu, którą można łatwo zdjąć np. w celu wymiany przysłony; 6 - obiektyw.

Jako soczewkę weźmy czystą soczewkę do okularów (można kupić w dowolnej „Optyce”) o mocy 1 dioptrii, co odpowiada ogniskowej 1 m. Okular - użyłem tego samego klejenia z powłoką achromatyczną, co w przypadku okularu mikroskop, myślę, że jak na tak proste urządzenie - to dobra opcja. Jako korpus wykorzystałem trzy rurki z grubego papieru, pierwszą około metrową, drugą ~20 cm, w którą wsuwam krótką.

Soczewka - soczewkę mocuje się do trzeciego tubusu stroną wypukłą skierowaną na zewnątrz, bezpośrednio za nią instaluje się dysk - przysłonę z otworem pośrodku o średnicy 25-30 mm - jest to konieczne, ponieważ pojedynczy soczewka, a nawet menisk to bardzo zła soczewka i żeby uzyskać w miarę zadowalającą jakość trzeba poświęcić jej średnicę. Okular znajduje się w pierwszym tubusie. Ustawianie ostrości odbywa się poprzez zmianę odległości obiektywu od okularu, wsuwanie lub wysuwanie drugiego tubusu, co pozwala wygodnie ustawić ostrość na Księżycu. Soczewka i okular muszą być do siebie równoległe, a ich środki muszą znajdować się dokładnie na tej samej linii; średnicę tubusu można przyjąć na przykład o 10 mm większą niż średnica otworu apertury. Ogólnie rzecz biorąc, przedstawiając sprawę, każdy może robić, co chce.

Kilka uwag:
- nie instaluj kolejnej soczewki po pierwszej w soczewce, jak zalecają niektóre serwisy - spowoduje to jedynie utratę światła i pogorszenie jakości;
- nie instaluj także membrany głęboko w rurze - nie jest to konieczne;
- warto poeksperymentować ze średnicą otworu membrany i wybrać optymalną;
- można też wziąć obiektyw 0,5 dioptrii (ogniskowa 2 m) - zwiększy to otwór przysłony i zwiększy powiększenie, ale długość tubusu wyniesie 2 metry, co może być niewygodne.
Do obiektywu, którego ogniskowa wynosi F = 0,5-1 m (1-2 dioptrii), odpowiednia jest pojedyncza soczewka. Nie jest trudno go zdobyć; jest sprzedawany w sklepie optycznym sprzedającym soczewki okularowe. Taki obiektyw ma całą masę aberracji: chromatyczność, aberrację sferyczną. Ich wpływ można ograniczyć stosując przysłonę obiektywu, czyli zmniejszając otwór wlotowy do 20 mm. Jak to najłatwiej zrobić? Z tektury wytnij pierścień o średnicy równej średnicy rurki i wytnij w środku taki sam otwór wejściowy (20 mm), a następnie umieść go przed soczewką prawie blisko soczewki.

Możliwe jest nawet złożenie obiektywu z dwóch soczewek, w którym aberracja chromatyczna powstająca w wyniku rozproszenia światła zostanie częściowo skorygowana. Aby to wyeliminować, weź 2 soczewki o różnych kształtach i materiałach - zbierające i rozbieżne - o różnych współczynnikach dyspersji. Prosta opcja: kup 2 soczewki okularowe wykonane z poliwęglanu i szkła. W soczewce szklanej współczynnik dyspersji wyniesie 58-59, a w poliwęglanowej 32-42. stosunek wynosi w przybliżeniu 2:3, wówczas ogniskowe soczewek przyjmujemy w tym samym stosunku, powiedzmy +3 i -2 dioptrii. Dodajemy te wartości i otrzymujemy obiektyw o ogniskowej +1 dioptrii. Szczelnie składamy soczewki; kolektyw powinien jako pierwszy podejść do obiektywu. Jeśli jest to soczewka pojedyncza, to powinna być skierowana wypukłą stroną w stronę obiektu.

Jak zrobić teleskop bez okularu?! Okular to druga ważna część teleskopu; bez niego nie byłoby niczego. Wykonany jest ze szkła powiększającego o ogniskowej 4 cm, chociaż do okularu lepiej jest zastosować 2 soczewki płasko-wypukłe (okular Ramsdena), ustawiając je w odległości 0,7f. Idealną opcją jest zakup okularu z gotowych instrumentów (mikroskop, lornetka). Jak określić wielkość powiększenia teleskopu? Podziel ogniskową obiektywu (np. F=100cm) przez ogniskową okularu (np. f=5cm), a otrzymasz 20-krotne powiększenie teleskopu.

Następnie potrzebujemy 2 rurek. Włóż soczewkę do jednego, a okular do drugiego; Następnie wkładamy pierwszą rurkę do drugiej. Jakich rurek użyć? Możesz je wykonać samodzielnie. Weź arkusz papieru lub tapety Whatman, ale pamiętaj, aby mieć gruby arkusz. Zwiń rurkę, aby dopasować ją do średnicy soczewki. Następnie składamy kolejną kartkę grubego papieru i szczelnie wciskamy w nią okular (!). Następnie włóż te rurki ściśle do siebie. Jeśli pojawi się szczelina, owiń dętkę kilkoma warstwami papieru, aż szczelina zniknie.

Twój teleskop jest gotowy. Jak zrobić teleskop do obserwacji astronomicznych? Po prostu zaczerniasz wnętrze każdej rury. Ponieważ robimy teleskop po raz pierwszy, zastosujemy prostą metodę czernienia. Wystarczy pomalować wnętrze rur czarną farbą.Efekt pierwszego samodzielnie stworzonego teleskopu będzie oszałamiający. Zaskocz swoją rodzinę swoimi umiejętnościami projektowania!
Często środek geometryczny obiektywu nie pokrywa się z optycznym, dlatego jeśli masz możliwość oddania obiektywu w ręce specjalisty, nie zaniedbuj tego. W każdym razie wystarczy nieszlifowany półfabrykat soczewek okularowych. Dla naszego teleskopu średnica obiektywu nie ma większego znaczenia. Ponieważ soczewki okularowe są bardzo podatne na różne aberracje, szczególnie na krawędziach soczewki, wówczas przysłonimy soczewkę przysłoną o średnicy około 30 mm. Aby jednak obserwować różne obiekty na niebie, średnicę apertury dobiera się empirycznie i może wahać się od 10 mm do 30 mm.

Do okularu lepiej oczywiście użyć okularu z mikroskopu, poziomu lub lornetki. Ale w tym przykładzie użyłem obiektywu z aparatu typu „wyceluj i zrób zdjęcie”. Ogniskowa mojego okularu wynosi 2,5 cm. Ogólnie rzecz biorąc, jako okular nadaje się każda soczewka pozytywowa o małej średnicy (10-30 mm) z krótkim ogniskiem (20-50 mm).

Samodzielne określenie ogniskowej okularu jest łatwe. Aby to zrobić, skieruj okular na Słońce i umieść za nim płaski ekran. Będziemy przybliżać i oddalać ekran, aż otrzymamy najmniejszy i najjaśniejszy obraz Słońca. Odległość między środkiem okularu a obrazem to ogniskowa okularu.

Artykuł ten dedykowany jest osobom, które pasjonują się astronomią. Wiele osób zupełnie niesłusznie uważa teleskop za zbyt skomplikowane urządzenie. W jego działaniu nie ma nic skomplikowanego, uwierz mi! Jak złożyć teleskop nauczysz się już w kilka godzin. Zakres powiększenia z domowego urządzenia wynosi 30-100 razy. Jak więc zrobić teleskop własnymi rękami w domu?

Będziesz potrzebować:

• Papier Whatmana.
• Farba (można ją zastąpić tuszem).
• Klej.
• Dwie soczewki optyczne

Jak złożyć teleskop w domu - procedura wykonania obiektywu:

• Zwiń arkusz papieru whatman w rurkę o średnicy 65 cm. W tym przypadku średnica rury jest nieco większa niż średnica szkła powiększającego.

Ważny! Jeśli do wykonania aparatu astronomicznego użyjesz okularów ze szkieł, średnica zwiniętego arkusza nie będzie większa niż 60 mm.

• Pomaluj wnętrze liścia na czarno.
• Zabezpiecz papier klejem.
• Używając postrzępionego kartonu, przymocuj szkło powiększające do wnętrza papierowej tuby.

Wykonanie okularu

Okular instrumentu astronomicznego może doskonale pełnić funkcję lornetki. Aby złożyć teleskop własnymi rękami:

• Upewnij się, że obiektyw jest dobrze osadzony w tubusie.
• Teraz za pomocą postrzępionego kartonu połącz mniejszą rurkę z rurką o większej średnicy.

Ważny! Urządzenie do obserwacji ciał niebieskich jest w zasadzie gotowe. Ma jednak jedną wadę: obraz obiektów jest odwrócony do góry nogami.

• Aby skorygować tę sytuację, dodaj kolejną soczewkę 4 cm do tubusu okularu. Opalizację lub dyfrakcję można wyeliminować, ustawiając przysłonę w ognisku. Obraz traci trochę na jasności, ale „tęcza” zniknie.

Naturalnie pojawia się pytanie jak złożyć teleskop o powiększeniu 100x. To poważniejsze urządzenie, w którym księżyc jest dosłownie widoczny w pełnej krasie. Za pomocą tego urządzenia możesz oglądać Marsa i Wenus, które będą wyglądać jak mały groszek.

Możesz osiągnąć powiększenie 100x, używając soczewek o 0,5 dioptrii większych niż powiększenie 30x. Długość rury wynosi 2,0 m.

Ważny! Aby dwumetrowa rura nie ugięła się pod ciężarem lupy, zastosowano specjalne drewniane podpórki.

Materiał wideo

Jak widać, w konstrukcji urządzenia, które ma każdy szanujący się astronom, nie ma nic skomplikowanego. Dlatego na pewno poradzisz sobie z zadaniem i będziesz w stanie samodzielnie złożyć taki system.

Można śmiało powiedzieć, że każdy marzył o przyjrzeniu się gwiazdom z bliska. Możesz używać lornetki lub lunety, aby podziwiać jasne nocne niebo, ale jest mało prawdopodobne, że za pomocą tych urządzeń zobaczysz cokolwiek szczegółowego. Tutaj będziesz potrzebować poważniejszego sprzętu - teleskopu. Aby mieć w domu taki cud techniki optycznej, trzeba zapłacić dużą sumę, na którą nie każdy miłośnik piękna może sobie pozwolić. Ale nie rozpaczaj. Teleskop możesz zrobić własnymi rękami i do tego, niezależnie od tego, jak absurdalnie to zabrzmi, nie musisz być wielkim astronomem i projektantem. Gdyby tylko istniało pragnienie i nieodparte pragnienie nieznanego.

Dlaczego warto spróbować zrobić teleskop? Z całą pewnością możemy powiedzieć, że astronomia jest nauką bardzo złożoną. I wymaga to dużego wysiłku od osoby, która to robi. Może się zdarzyć, że kupisz drogi teleskop, a nauka o Wszechświecie Cię rozczaruje, albo po prostu zorientujesz się, że to zupełnie nie Twoja sprawa. Aby dowiedzieć się co jest co, wystarczy zrobić teleskop dla amatora. Obserwując niebo za pomocą takiego urządzenia, zobaczysz wielokrotnie więcej niż przez lornetkę, a także będziesz mógł ocenić, czy dana czynność Cię interesuje. Jeśli pasjonujesz się studiowaniem nocnego nieba, to oczywiście nie możesz obejść się bez profesjonalnego aparatu. Co można zobaczyć za pomocą domowego teleskopu? Opisy wykonania teleskopu można znaleźć w wielu podręcznikach i książkach. Takie urządzenie pozwoli wyraźnie zobaczyć kratery księżycowe. Dzięki niemu możesz zobaczyć Jowisza, a nawet dostrzec jego cztery główne satelity. Pierścienie Saturna, znane nam z kart podręczników, można zobaczyć także za pomocą wykonanego przez nas teleskopu.

Ponadto na własne oczy można zobaczyć o wiele więcej ciał niebieskich, na przykład Wenus, dużą liczbę gwiazd, gromad, mgławic. Trochę o budowie teleskopu Głównymi częściami naszego teleskopu są obiektyw i okular. Za pomocą pierwszej części zbierane jest światło emitowane przez ciała niebieskie. To, jak odległe ciała można zobaczyć i jakie będzie powiększenie urządzenia, zależy od średnicy obiektywu. Drugi członek tandemu, okular, ma za zadanie powiększyć powstały obraz, tak aby nasze oko mogło podziwiać piękno gwiazd. Teraz o dwóch najpopularniejszych typach urządzeń optycznych - refraktorach i reflektorach. Pierwszy typ posiada soczewkę wykonaną z układu soczewek, a drugi posiada soczewkę lustrzaną. Soczewki do teleskopu, w przeciwieństwie do lustra reflektorowego, można dość łatwo znaleźć w wyspecjalizowanych sklepach. Kupno lustra do odbłyśnika nie będzie tanie, a jego samodzielne wykonanie dla wielu będzie niemożliwe.

Dlatego, jak już stało się jasne, będziemy montować refraktor, a nie teleskop zwierciadlany. Zakończmy teoretyczną wycieczkę koncepcją powiększenia teleskopu. Jest ona równa stosunkowi ogniskowych soczewki i okularu. Osobiste doświadczenie: jak przeszłam laserową korekcję wzroku Właściwie nie zawsze promieniowała ze mnie radość i pewność siebie. Ale przede wszystkim... Jak zrobić teleskop? Wybór materiałów Aby przystąpić do montażu urządzenia, należy zaopatrzyć się w soczewkę 1-dioptriową lub jej zaślepkę. Nawiasem mówiąc, taki obiektyw będzie miał ogniskową jednego metra. Średnica półfabrykatów będzie wynosić około siedemdziesięciu milimetrów. Warto też zaznaczyć, że do teleskopu lepiej nie dobierać soczewek okularowych, gdyż z reguły mają one kształt wklęsło-wypukły i słabo nadają się do teleskopu, chociaż jeśli się je ma pod ręką, można z nich skorzystać. Zaleca się stosowanie soczewek długoogniskowych o dwuwypukłym kształcie. Jako okular można wziąć zwykłą lupę o średnicy trzydziestu milimetrów. Jeśli istnieje możliwość wydobycia okularu z mikroskopu, to z pewnością warto z tego skorzystać. Idealnie nadaje się również do teleskopu. Z czego powinniśmy zrobić obudowę dla naszego przyszłego asystenta optycznego? Idealnie sprawdzą się dwie rurki o różnej średnicy wykonane z tektury lub grubego papieru. Jeden (krótszy) zostanie włożony w drugi, o większej średnicy i dłuższy.

Rura o mniejszej średnicy powinna mieć długość dwudziestu centymetrów - docelowo będzie to zespół okularu i zaleca się, aby główny miał metr długości. Jeśli nie masz pod ręką niezbędnych półfabrykatów, nie ma to znaczenia, korpus można wykonać z niepotrzebnej rolki tapety. W tym celu tapetę zwija się w kilka warstw, aby uzyskać wymaganą grubość i sztywność, a następnie skleja. Sposób wykonania średnicy tubusu zależy od tego, jakiego obiektywu używamy. Stojak na teleskop Bardzo ważnym punktem przy tworzeniu własnego teleskopu jest przygotowanie do niego specjalnego stojaka. Bez tego korzystanie z niego będzie prawie niemożliwe. Istnieje możliwość montażu teleskopu na statywie fotograficznym, który wyposażony jest w ruchomą głowicę oraz mocowania, które pozwolą na ustalenie różnych pozycji ciała. Montaż teleskopu Soczewka obiektywu jest zamocowana w małym tubusie wypukłym na zewnątrz. Zalecane jest mocowanie go za pomocą oprawki będącej pierścieniem o średnicy zbliżonej do samego obiektywu.

Masz wspaniały blank na główne lustro. Ale tylko jeśli są to obiektywy od K8. Ponieważ kondensory (a są to niewątpliwie soczewki kondensorowe) często posiadają parę soczewek, z których jedna jest wykonana z korony, a druga z krzemienia. Soczewka krzemienna zupełnie nie nadaje się jako półfabrykat zwierciadła głównego z wielu powodów (jednym z nich jest duża wrażliwość na temperaturę). Soczewka flintowa doskonale sprawdza się jako baza pod pad polerski, natomiast do szlifowania nie sprawdzi się, gdyż soczewka flintowa ma znacznie większą twardość i szlifowalność niż korona. W takim przypadku użyj plastikowej szlifierki.

Po drugie, gorąco polecam uważną lekturę nie tylko książki Sikoruka, ale także „Teleskop astronoma-amatora” M.S. Navashina. A jeśli chodzi o testowanie i mierzenie lustra, należy skupić się szczególnie na Navashinie, który bardzo szczegółowo opisuje ten aspekt. Oczywiście nie warto robić urządzenia cienia dokładnie „według Navashina”, ponieważ teraz łatwo jest wprowadzić ulepszenia w jego konstrukcji, na przykład wykorzystując jako źródło światła mocną diodę LED (co znacznie zwiększy intensywność i jakość światła pomiary na niepowlekanym lustrze, a także umożliwi zbliżenie „gwiazdy” do noża, jako podstawę zaleca się użycie szyny ze stołu optycznego itp.). Do produkcji urządzenia cieniującego należy podejść bardzo ostrożnie, ponieważ jakość lustra będzie zależeć od tego, jak dobrze je wykonasz.

Oprócz wspomnianej już szyny od stołu optycznego, przydatnym „łupiem” do jego wykonania jest podpórka od tokarki, która będzie wspaniałym urządzeniem do płynnego przesuwania noża Foucaulta i jednocześnie do pomiaru tego ruchu. Równie przydatnym znaleziskiem byłaby gotowa szczelina z monochromatora lub dyfraktometru. Radzę także podłączyć kamerkę internetową do urządzenia cieniującego - wyeliminuje to błąd od pozycji oka, zmniejszy zakłócenia konwekcyjne od ciepła Twojego ciała, a dodatkowo umożliwi rejestrację i przechowywanie całego cienia wzory powstałe w procesie polerowania i modelowania lustra. W każdym razie podstawa urządzenia cieniującego musi być niezawodna i ciężka, mocowanie wszystkich części musi być idealnie sztywne i mocne, a ruch musi odbywać się bez luzów. Zorganizuj rurę lub tunel na całej drodze promieni - zmniejszy to wpływ prądów konwekcyjnych, a dodatkowo umożliwi pracę w świetle. Ogólnie rzecz biorąc, prądy konwekcyjne są zmorą każdej metody badania zwierciadeł. Walcz z nimi wszelkimi możliwymi środkami.

Zainwestuj w dobre materiały ścierne i żywicę. Gotowanie żywicy i szlifowanie materiałów ściernych to po pierwsze bezproduktywny nakład pracy, a po drugie zła żywica to złe lustro, a złe środki ścierne to mnóstwo zadrapań. Ale szlifierka może i powinna być najbardziej prymitywna; jedynym wymaganiem jest nienaganna sztywność konstrukcji. Oto absolutnie idealna drewniana beczka, pokryta gruzem, wokół której kiedyś chodzili Chikin, Maksutow i inni „ojcowie założyciele”. Przydatnym dodatkiem do lufy Chikina jest dysk „Grace”, który pozwala nie owijać kilometrów wokół lufy, ale pracować stojąc w jednym miejscu. Lepiej jest wyposażyć beczkę do obróbki zgrubnej i szlifowania zgrubnego na zewnątrz, ale szlifowanie dokładne i polerowanie to kwestia pomieszczenia o stałej temperaturze i bez przeciągów. Alternatywą dla lufy, zwłaszcza na etapie dokładnego szlifowania i polerowania, jest podłoga. Praca na kolanach jest oczywiście mniej wygodna, ale sztywność takiej „maszyny” jest idealna.

Szczególną uwagę należy zwrócić na zabezpieczenie przedmiotu obrabianego. Dobrym sposobem na odciążenie soczewki jest przyklejenie jej do „łatki” o minimalnej wielkości pośrodku i trzech ogranicznikach przy krawędziach, która powinna jedynie dotykać przedmiotu obrabianego, ale nie wywierać na niego nacisku. Łatkę należy przeszlifować na płasko i doprowadzić do nr 120.

Aby zapobiec zarysowaniom i odpryskom, przed obróbką zgrubną należy sfazować krawędź przedmiotu obrabianego i doprowadzić go do drobnego szlifu. Szerokość fazowania należy obliczyć tak, aby została zachowana do końca pracy z lustrem. Jeśli fazowanie „zakończy się” w trakcie procesu, należy je wznowić. Faza musi być jednolita, w przeciwnym razie będzie źródłem astygmatyzmu.

Najbardziej racjonalny sposób szlifowania to pierścień lub mniejsza tarcza szlifierska w pozycji „lustro od dołu”, ale biorąc pod uwagę mały rozmiar lustra, można to również zrobić według Navashina – lustro na górze, normalne- tarcza szlifierska o odpowiedniej wielkości. Jako materiał ścierny stosuje się węglik krzemu lub węglik boru. Przy striptizie trzeba uważać, aby nie wyrafinować astygmatyzmu i nie „przejść” w kształt hiperboloidalny, do czego taki system ma wyraźną tendencję. Tego ostatniego można uniknąć, naprzemiennie normalny skok ze skróconym, szczególnie pod koniec usuwania izolacji. Jeśli podczas szlifowania uzyskana początkowo powierzchnia będzie jak najbardziej zbliżona do kuli, znacznie przyspieszy to wszelkie dalsze prace szlifierskie.

Materiały ścierne do szlifowania - począwszy od numeru 120 i drobniejszego lepiej jest zastosować elektrokorund, a przy większych karborund. Główną cechą materiałów ściernych, do której należy dążyć, jest zawężenie widma rozkładu cząstek. Jeżeli cząstki w danej określonej liczbie ścierniwa różnią się wielkością, to większe ziarna są źródłem zarysowań, a mniejsze są źródłem lokalnych błędów. A przy materiałach ściernych tej jakości ich „schodki” powinny być znacznie bardziej płaskie i dojdziemy do polerowania z „falami” na powierzchni, których pozbycie się będzie wtedy trwało dłużej.

Sztuczka szamana, aby temu zapobiec, używając nie najlepszych materiałów ściernych, polega na wypolerowaniu lustra jeszcze drobniejszym materiałem ściernym przed zmianą numeru na drobniejszy. Przykładowo zamiast szeregu 80-120-220-400-600-30u-12u-5u będzie to szereg: 80-120-400-220-600-400-30u-600... i tak dalej, i te etapy pośrednie są dość krótkie. Dlaczego to działa – nie wiem. Przy dobrym ścierniwie można od razu szlifować po liczbie 220 za pomocą ścierniwa o grubości trzydziestu mikronów. Do gruboziarnistych (do nr 220) materiałów ściernych rozcieńczonych wodą warto dodać „Wróżkę”. Warto szukać proszków mikronowych z dodatkiem talku (lub dodawać go samodzielnie, ale trzeba mieć pewność, że talk jest ścierny i sterylny) – zmniejsza to prawdopodobieństwo zarysowań, ułatwia proces szlifowania i ogranicza gryzienie.

Kolejną wskazówką, która pozwala kontrolować kształt lustra już na etapie szlifowania (nawet niezbyt drobnego), jest wypolerowanie powierzchni poprzez pocieranie zamszu pastą do uzyskania połysku, po czym z łatwością można określić ognisko słońca lub lampę i nawet (na delikatniejszych etapach szlifowania) uzyskać obraz cieni. Wyznacznikiem dokładności kształtu kulistego jest także równomierność szlifowanej powierzchni oraz szybkie i równomierne przeszlifowanie całej powierzchni po zmianie ścierniwa. Zmieniaj długość skoku w małych granicach - pomoże to uniknąć „pękniętej” powierzchni.

Proces polerowania i figuracji jest prawdopodobnie opisany na tyle dobrze i szczegółowo, że rozsądniej byłoby w to nie wchodzić, ale wysłać go Navashinowi. To prawda, że ​​\u200b\u200bzaleca krokusy, ale teraz wszyscy używają polirytu, w przeciwnym razie wszystko jest takie samo. Nawiasem mówiąc, krokus jest przydatny do figuracji - działa wolniej niż poliryt i ryzyko „przegapienia” pożądanego kształtu jest mniejsze.

Bezpośrednio za soczewką, dalej wzdłuż rurki, należy wyposażyć przysłonę w postaci krążka z trzydziestomilimetrowym otworem dokładnie pośrodku. Zadaniem przysłony jest wyeliminowanie zniekształceń obrazu spowodowanych użyciem pojedynczego obiektywu. Zainstalowanie go wpłynie również na redukcję światła docierającego do obiektywu. Sam obiektyw teleskopu zamontowany jest w pobliżu tubusu głównego. Oczywiście montaż okularu nie może obejść się bez samego okularu. Najpierw musisz przygotować do tego mocowania. Wykonane są w formie kartonowego cylindra i mają średnicę zbliżoną do okularu. Mocowanie montuje się wewnątrz rury za pomocą dwóch krążków. Mają tę samą średnicę co cylinder i mają otwory pośrodku. Konfigurowanie urządzenia w domu Należy ustawić ostrość obrazu wykorzystując odległość obiektywu od okularu. W tym celu zespół okularu przesuwa się w tubusie głównym.

Ponieważ rury muszą być dobrze dociśnięte do siebie, wymagana pozycja zostanie bezpiecznie ustalona. Wygodnie jest przeprowadzić proces strojenia na dużych, jasnych ciałach, na przykład Księżyc będzie również działał w sąsiednim domu. Podczas montażu bardzo ważne jest, aby soczewka i okular były równoległe, a ich środki znajdowały się na tej samej linii prostej. Innym sposobem na wykonanie teleskopu własnymi rękami jest zmiana rozmiaru apertury. Zmieniając jego średnicę, można uzyskać optymalny obraz. Używając soczewek optycznych o mocy 0,6 dioptrii i ogniskowej około dwóch metrów, możesz w naszym teleskopie zwiększyć aperturę i znacznie przybliżyć zoom, ale powinieneś zrozumieć, że korpus również się zwiększy.

Uważaj - słońce! Według standardów Wszechświata nasze Słońce jest dalekie od najjaśniejszej gwiazdy. Jednak dla nas jest to bardzo ważne źródło życia. Naturalnie, mając do dyspozycji teleskop, wielu będzie chciało mu się bliżej przyjrzeć. Ale musisz wiedzieć, że jest to bardzo niebezpieczne. Przecież światło słoneczne przechodzące przez zbudowane przez nas układy optyczne można skupić do tego stopnia, że ​​będzie w stanie przepalić nawet gruby papier. Co możemy powiedzieć o delikatnej siatkówce naszych oczu? Dlatego należy pamiętać o bardzo ważnej zasadzie: nie można patrzeć na Słońce przez urządzenia zmiennoogniskowe, zwłaszcza domowy teleskop, bez specjalnego wyposażenia ochronnego.

Przede wszystkim musisz kupić obiektyw i okular. Jako soczewkę można zastosować dwie soczewki (menisci) o mocy +0,5 dioptrii każda, umieszczając ich wypukłe boki, jedną na zewnątrz, a drugą do wewnątrz, w odległości 30 mm od siebie. Pomiędzy nimi należy umieścić przeponę z otworem o średnicy około 30 mm. To ostateczność. Ale lepiej jest używać obiektywu dwuwypukłego o długiej ogniskowej.

Do okularu można wziąć zwykłą lupę (lupę) 5-10x o małej średnicy około 30 mm. Opcją może być również okular z mikroskopu. Taki teleskop zapewni powiększenie 20-40 razy.

Do ciała możesz wziąć gruby papier lub podnieść metalowe lub plastikowe rurki (powinny być dwie). Krótką tubę (około 20 cm, okular) wkładamy do długiej (około 1 m, główna). Wewnętrzna średnica rurki głównej powinna być równa średnicy soczewki okularowej.

Soczewkę (soczewkę okularową) mocuje się w pierwszym tubusie stroną wypukłą na zewnątrz za pomocą oprawki (pierścienie o średnicy równej średnicy soczewki i grubości około 10 mm). Bezpośrednio za obiektywem instaluje się dysk - przysłonę z otworem pośrodku o średnicy 25 - 30 mm, jest to konieczne, aby zredukować znaczne zniekształcenia obrazu powstałe od pojedynczego obiektywu. Obiektyw zamontowany jest bliżej krawędzi tubusu głównego. Okular montowany jest w zespole okularu bliżej jego krawędzi. Aby to zrobić, będziesz musiał wykonać mocowanie okularu z tektury. Będzie się składał z cylindra o średnicy równej okularowi. Cylinder ten będzie przymocowany do wnętrza tubusu za pomocą dwóch krążków o średnicy równej wewnętrznej średnicy zespołu okularu z otworem o średnicy równej okularowi.

Ogniskowanie odbywa się poprzez zmianę odległości obiektywu od okularu w wyniku ruchu okularu w tubusie głównym, a fiksacja następuje na skutek tarcia. Lepiej skupić się na jasnych i dużych obiektach: Księżycu, jasnych gwiazdach, pobliskich budynkach.

Tworząc teleskop należy wziąć pod uwagę, że soczewka i okular muszą być do siebie równoległe, a ich środki muszą znajdować się ściśle na tej samej linii.

Wykonanie domowego teleskopu zwierciadlanego

Istnieje kilka systemów teleskopów zwierciadlanych. Miłośnikowi astronomii łatwiej jest wykonać reflektor układu Newtona.

Soczewki kondensorowe płasko-wypukłe do powiększalników fotograficznych można stosować jako lustra, obrabiając ich płaską powierzchnię. Takie obiektywy o średnicy aż 113 mm można kupić także w sklepach fotograficznych.

Wklęsła kulista powierzchnia wypolerowanego lustra odbija tylko około 5% padającego na nią światła. Dlatego musi być pokryty odblaskową warstwą aluminium lub srebra. Aluminiowanie lustra w domu jest niemożliwe, ale srebrzenie jest całkiem możliwe.

W teleskopie zwierciadlanym układu Newtona ukośne zwierciadło płaskie odchyla na boki stożek promieni odbitych od zwierciadła głównego. Samo wykonanie płaskiego lustra jest bardzo trudne, dlatego użyj pryzmatu całkowitego wewnętrznego odbicia z lornetki pryzmatycznej. Można do tego celu wykorzystać także płaską powierzchnię obiektywu lub powierzchnię filtra aparatu. Pokryj go warstwą srebra.

Zestaw okularów: słaby okular o ogniskowej 25-30 mm; średnio 10-15 mm; mocne 5-7 mm. Można do tego celu wykorzystać okulary z mikroskopu, lornetkę i obiektywy z kamer małoformatowych.

Zamontuj zwierciadło główne, zwierciadło płaskie diagonalne i okular w tubusie teleskopu.

W przypadku teleskopu zwierciadlanego wykonaj statyw paralaksy z osią biegunową i osią deklinacji. Oś biegunowa powinna być skierowana w stronę Gwiazdy Północnej.

Za takie środki uważa się filtry świetlne i metodę wyświetlania obrazu na ekranie. A co, jeśli nie potrafisz złożyć teleskopu własnymi rękami, ale naprawdę chcesz patrzeć na gwiazdy? Jeśli nagle z jakiegoś powodu złożenie domowego teleskopu stanie się niemożliwe, nie rozpaczaj. Teleskop można znaleźć w sklepie za rozsądną cenę. Od razu pojawia się pytanie: „Gdzie są sprzedawane?” Taki sprzęt można znaleźć w wyspecjalizowanych sklepach z urządzeniami astro. Jeśli w Twoim mieście nie ma czegoś takiego, to warto odwiedzić sklep ze sprzętem fotograficznym lub poszukać innego sklepu, który sprzedaje teleskopy. Jeśli masz szczęście – w Twoim mieście jest specjalistyczny sklep, w którym znajdziesz nawet profesjonalnych doradców, to jest to miejsce dla Ciebie. Przed wyjazdem warto zapoznać się z przeglądem teleskopów. Najpierw zrozumiesz charakterystykę urządzeń optycznych. Po drugie, trudniej będzie Cię oszukać i podsunąć Ci produkt niskiej jakości.

Wtedy na pewno nie będziesz zawiedziony zakupem. Kilka słów o zakupie teleskopu przez Internet. Ten rodzaj zakupów staje się obecnie bardzo popularny i możliwe, że z niego skorzystasz. To bardzo wygodne: szukasz urządzenia, którego potrzebujesz, a następnie je zamawiasz. Możesz jednak spotkać się z następującą uciążliwością: po długim wyborze może się okazać, że danego produktu nie ma już w magazynie. Dużo bardziej nieprzyjemnym problemem jest dostawa towaru. Nie jest tajemnicą, że teleskop jest rzeczą bardzo delikatną, dlatego można Państwu dostarczyć jedynie fragmenty. Istnieje możliwość zakupu teleskopu na rękę.

Ta opcja pozwoli Ci zaoszczędzić sporo pieniędzy, jednak należy się dobrze przygotować, aby nie kupić uszkodzonego przedmiotu. Dobrym miejscem na znalezienie potencjalnego sprzedawcy są fora astronomiczne. Cena za teleskop Rozważmy niektóre kategorie cenowe: Około pięciu tysięcy rubli. Takie urządzenie będzie odpowiadać charakterystyce teleskopu wykonanego własnymi rękami w domu. Do dziesięciu tysięcy rubli. To urządzenie z pewnością bardziej sprawdzi się w wysokiej jakości obserwacjach nocnego nieba. Część mechaniczna obudowy i wyposażenie będą bardzo skromne i być może będziesz musiał wydać pieniądze na niektóre części zamienne: okulary, filtry itp. Od dwudziestu do stu tysięcy rubli. W tej kategorii znajdują się teleskopy profesjonalne i półprofesjonalne.

Miłośnicy astronomii budują domowe teleskopy zwierciadlane głównie według układu Newtona. Teleskop zwierciadlany stworzył Izaak Newton około roku 1670. Pozwoliło mu to pozbyć się aberracji chromatycznych (prowadzą one do zmniejszenia przejrzystości obrazu, pojawienia się na nim kolorowych konturów lub pasków, których nie ma na rzeczywistym przedmiocie) - główna wada istniejących wówczas teleskopów refrakcyjnych czas.

zwierciadło diagonalne – zwierciadło to kieruje wiązkę odbitych promieni przez okular do obserwatora. Element oznaczony numerem 3 to zespół okularu.

Ostrość zwierciadła głównego i okularu umieszczonego w tubusie muszą się pokrywać. Ognisko zwierciadła głównego definiuje się jako wierzchołek stożka promieni odbitych przez zwierciadło.

Lustro diagonalne produkowane jest w małych rozmiarach, jest płaskie i może mieć kształt prostokątny lub eliptyczny. Lustro diagonalne jest zamontowane na osi optycznej zwierciadła głównego (soczewki), pod kątem 45° do niego.

Nie zawsze zwykłe, domowe lustro płaskie nadaje się do zastosowania jako lustro diagonalne w domowym teleskopie – teleskop wymaga optycznie dokładniejszej powierzchni. Dlatego płaska powierzchnia soczewki optycznej płasko wklęsłej lub płasko wypukłej może służyć jako zwierciadło diagonalne, jeśli płaszczyzna ta zostanie najpierw pokryta warstwą srebra lub aluminium.

Wymiary płaskiego zwierciadła diagonalnego do domowego teleskopu określa się na podstawie graficznej konstrukcji stożka promieni odbijanych przez zwierciadło główne. W przypadku lustra prostokątnego lub eliptycznego stosunek boków lub osi wynosi 1:1,4.

Soczewka i okular domowego teleskopu zwierciadlanego są zamontowane wzajemnie prostopadle do tubusu teleskopu. Aby zamontować zwierciadło główne domowego teleskopu, wymagana jest rama drewniana lub metalowa.

Aby wykonać drewnianą ramę do głównego zwierciadła domowego teleskopu zwierciadlanego, możesz wziąć okrągłą lub ośmiokątną deskę o grubości co najmniej 10 mm i 15-20 mm większą niż średnica głównego zwierciadła. Lustro główne mocowane jest do tej płyty za pomocą 4 kawałków grubościennej rurki gumowej, mocowanych na śrubach. Aby uzyskać lepsze mocowanie, pod łbami śrub można umieścić plastikowe podkładki (nie mogą one zaciskać samego lustra).

Tubus domowego teleskopu wykonany jest z kawałka metalowej rurki, z kilku sklejonych ze sobą warstw tektury. Możesz także zrobić rurę metalowo-tekturową.

Trzy warstwy grubej tektury należy skleić klejem stolarskim lub kazeinowym, a następnie włożyć tekturową rurkę w metalowe pierścienie usztywniające. Z metalu wykonano także misę na ramę zwierciadła głównego domowego teleskopu oraz osłonę fajki.

Długość rury (tuby) domowego teleskopu zwierciadlanego powinna być równa ogniskowej zwierciadła głównego, a wewnętrzna średnica rury powinna wynosić 1,25 średnicy zwierciadła głównego. Wnętrze tubusu domowego teleskopu zwierciadlanego należy „zaczernić”, czyli wypolerować. przykryj go matowym czarnym papierem lub pomaluj matową czarną farbą.

Montaż okularu domowego teleskopu zwierciadlanego w najprostszej konstrukcji może opierać się, jak to mówią, „na tarciu”: ruchomy tubus porusza się wzdłuż nieruchomej zewnętrznej, zapewniając niezbędne ogniskowanie. Zespół okularu może być również gwintowany.

Przed użyciem domowy teleskop zwierciadlany należy zainstalować na specjalnym stojaku - uchwycie. Możesz kupić gotowy uchwyt fabryczny lub wykonać go samodzielnie ze złomu. Więcej o rodzajach montaży do domowych teleskopów przeczytasz w poniższych materiałach.

Z pewnością początkujący nie będzie potrzebował lustrzanki za astronomiczną cenę. To po prostu, jak mówią, strata pieniędzy. Podsumowanie W rezultacie zapoznaliśmy się z ważnymi informacjami na temat samodzielnego wykonania prostego teleskopu oraz niektórymi niuansami zakupu nowego urządzenia do obserwacji gwiazd. Oprócz metody, którą rozważaliśmy, istnieją inne, ale to temat na inny artykuł. Niezależnie od tego, czy zbudowałeś teleskop w domu, czy kupiłeś nowy, astronomia zabierze Cię w nieznane i zapewni przeżycia, jakich nigdy wcześniej nie doświadczyłeś.

Tubus okularowy to zasadniczo prosty refraktor z pojedynczą soczewką zamiast soczewki obiektywu. Promienie światła wychodzące z obserwowanego obiektu zbierane są w tubie za pomocą soczewki. Aby wyeliminować tęczowe zabarwienie obrazu i aberrację chromatyczną, zastosowano dwie soczewki wykonane z różnych rodzajów szkła. Każda powierzchnia tych soczewek musi mieć własną krzywiznę i

wszystkie cztery powierzchnie muszą być współosiowe. Wykonanie takiego obiektywu w warunkach amatorskich jest prawie niemożliwe. Do teleskopu trudno dostać dobry, nawet mały obiektyw.

H0 istnieje inny system - teleskop zwierciadlany. lub reflektor. Soczewka jest w nim zwierciadłem wklęsłym, w którym tylko jednej powierzchni odbijającej należy nadać precyzyjną krzywiznę. Jak jest zbudowany?

Promienie światła pochodzą z obserwowanego obiektu (ryc. 1). Główne zwierciadło wklęsłe (w najprostszym przypadku sferyczne) zwierciadło 1, które zbiera te promienie, daje obraz w płaszczyźnie ogniskowej, który oglądany jest przez okular 3. Na drodze wiązki promieni odbitej od zwierciadła głównego znajduje się umieszczone jest małe płaskie lustro 2, umieszczone pod kątem 45 stopni do głównej osi optycznej. Zagina stożek promieni pod kątem prostym, dzięki czemu obserwator nie zasłania głową otwartego końca tubusu 4 teleskopu. Po stronie tubusu naprzeciw diagonalnego zwierciadła płaskiego wycięto otwór na wyjście stożka promieni i mimo to wzmocniono tubus okularu 5. że powierzchnia odbijająca jest przetwarzana z bardzo dużą precyzją - odchylenie od podanego rozmiaru nie powinno przekraczać 0,07 mikrona (siedemset tysięcznych milimetra) - produkcja takiego lustra jest całkiem przystępna dla ucznia.

Najpierw wytnij główne lustro.

Lustro główne wklęsłe może być wykonane ze zwykłego lustra, szkła stołowego lub ekspozycyjnego. Musi mieć odpowiednią grubość i być dobrze wyżarzony. Słabo odprężone szkło znacznie się wypacza pod wpływem zmiany temperatury, co zniekształca kształt powierzchni lustra. Pleksi, pleksi i inne tworzywa sztuczne w ogóle nie nadają się. Grubość lustra powinna wynosić nieco ponad 8 mm, średnica nie większa niż 100 mm. Zawiesinę proszku szmerglowego lub karborundu z wodą nakłada się pod kawałek metalowej rury o odpowiedniej średnicy i grubości ścianki 02-2 mm. Ze szkła lustrzanego wycięto dwa dyski. Można ręcznie wyciąć krążek o średnicy 100 mm ze szkła o grubości 8 – 10 mm w ciągu około godziny, dla ułatwienia pracy można skorzystać z maszyny (ryc. 2).

Rama jest wzmocniona na podstawie 1

3. Oś 4 wyposażona w uchwyt 5 przechodzi przez środek jej górnej poprzeczki. Do dolnego końca osi przymocowane jest wiertło rurowe 2, a do górnego końca przymocowany jest obciążnik b. Oś wiertła może być wyposażona w łożyska. Można zrobić napęd silnikowy, wtedy nie trzeba kręcić klamką. Maszyna wykonana jest z drewna lub metalu.

Teraz - szlifowanie

Jeśli umieścisz jedną szklaną tarczę na drugiej i posmarowawszy stykające się powierzchnie mieszaniną proszku ściernego i wody, przesuniesz górną tarczę do siebie i od siebie, jednocześnie równomiernie obracając obie tarcze w przeciwnych kierunkach, to będą ze sobą zmielone. Dolny dysk stopniowo staje się bardziej wypukły, a górny wklęsły. Po osiągnięciu pożądanego promienia krzywizny - co sprawdza głębokość środka wgłębienia - strzałka krzywizny - przechodzą do drobniejszych proszków ściernych (aż szkło stanie się ciemnomatowe). Promień krzywizny określa wzór: X =

gdzie y jest promieniem zwierciadła głównego; . P - ogniskowa.

w przypadku pierwszego domowego teleskopu średnicę lustra (2y) wybiera się na 100–120 mm; F - 1000-1200 mm. Wklęsła powierzchnia górnego dysku będzie odblaskowa. Trzeba go jednak jeszcze wypolerować i pokryć warstwą odblaskową.

Jak uzyskać dokładną kulę

Kolejnym etapem jest polerowanie.

Instrumentem jest ten sam drugi szklany dysk. Należy go zamienić w pad polerski i w tym celu nałożyć na powierzchnię warstwę żywicy zmieszanej z kalafonią (mieszanka nadaje warstwie polerskiej większą twardość).

W ten sposób przygotowuje się żywicę na pad polerski. Rozpuść kalafonię w małym rondlu na małym ogniu. a następnie dodaje się do niego małe kawałki miękkiej żywicy. Mieszankę miesza się patyczkiem. Trudno jest z góry określić stosunek kalafonii i żywicy. Po dobrym schłodzeniu kropli mieszaniny należy sprawdzić ją pod kątem twardości. Jeśli miniatura przy silnym nacisku pozostawia płytki ślad, oznacza to, że twardość żywicy jest zbliżona do wymaganej. Nie można doprowadzić żywicy do wrzenia i utworzyć bąbelków, będzie ona nieodpowiednia do pracy. Na warstwie mieszanki polerskiej wycina się sieć rowków podłużnych i poprzecznych, tak aby substancja polerska i powietrze podczas pracy mogły swobodnie przepływać, a obszary żywicy zapewniały dobry kontakt z Lustrem. Polerowanie odbywa się w taki sam sposób, jak szlifowanie: lustro porusza się tam i z powrotem; Ponadto zarówno nakładka polerska, jak i lustro są stopniowo obracane w przeciwnych kierunkach. Aby uzyskać jak najdokładniejszą kulę, podczas szlifowania i polerowania bardzo ważne jest zachowanie określonego rytmu ruchów, równomierności długości „skoku” i rotacji obu szkieł.

Cała ta praca jest wykonywana na prostej domowej maszynie (ryc. 3), podobnej konstrukcją do maszyny ceramicznej. Obrotowy drewniany stół z osią przechodzącą przez podstawę umieszczony jest na podstawie z grubej płyty. Na tym stole montowana jest szlifierka lub podkładka polerska. Aby zapobiec wypaczeniu drewna, impregnuje się je farbą olejną, parafinową lub wodoodporną.

Z pomocą przychodzi urządzenie Fouquet

Czy można bez wizyty w specjalnym laboratorium optycznym sprawdzić jak dokładna jest powierzchnia zwierciadła? Jest to możliwe, jeśli posłuży się urządzeniem zaprojektowanym około sto lat temu przez słynnego francuskiego fizyka Foucaulta. Zasada jego działania jest zaskakująco prosta, a dokładność pomiaru sięga setnych części mikrona. Słynny radziecki optyk D.D. Maksutow w młodości wykonał doskonałe zwierciadło paraboliczne (a powierzchnia paraboliczna jest znacznie trudniejsza do uzyskania niż kula), używając tego samego urządzenia, złożonego z lampy naftowej, kawałka ostrza piły do ​​metalu i drewniane klocki, żeby to przetestować. Oto jak to działa (rysunek 4)

Punktowe źródło światła I, np. przebicie w folii oświetlane przez jasną żarówkę, znajduje się w pobliżu środka krzywizny O lustra Z. Lustro jest lekko obrócone tak, aby góra stożka odbitych promieni O1 znajduje się nieco dalej od samego źródła światła. Wierzchołek ten może przeciąć cienki płaski ekran H z prostą krawędzią – „nóż Foucaulta”. Umieszczając oko za ekranem w pobliżu miejsca, w którym zbiegają się odbite promienie, zobaczymy, że całe lustro jest jakby zalane światłem. Jeśli powierzchnia lustra jest dokładnie kulista, to gdy ekran przetnie szczyt stożka, całe lustro zacznie równomiernie blaknąć. Jednak powierzchnia kulista (nie kula) nie może zebrać wszystkich promieni w jednym punkcie. Część z nich będzie przecinać się przed ekranem, część – za nim. Widzimy wtedy reliefowy obraz cienia” (ryc. 5), z którego możemy dowiedzieć się, jakie odchylenia od kuli występują na powierzchni zwierciadła. Zmieniając tryb polerowania w określony sposób, można je wyeliminować.

Na podstawie tego doświadczenia można ocenić czułość metody cienia. Jeśli położysz palec na powierzchni lustra na kilka sekund, a następnie spojrzysz za pomocą urządzenia cieniującego; następnie w miejscu przyłożenia palca wzgórek z dość

zauważalny cień stopniowo zanikający. Urządzenie cieniujące wyraźnie pokazywało nieznaczne uniesienie powstałe w wyniku nagrzania części lustra po zetknięciu z palcem. Jeśli „Nóż Foucaulta zgaśnie jednocześnie całe lustro, to jego powierzchnia jest naprawdę dokładną kulą.

Jeszcze kilka ważnych wskazówek

Po wypolerowaniu lustra i dokładnym ukształtowaniu jego powierzchni, wklęsłą powierzchnię odblaskową należy aluminizować lub posrebrzać. Odblaskowa warstwa aluminium jest bardzo trwała, ale pokrycie nią lustra możliwe jest tylko w specjalnej instalacji w warunkach próżniowych. Niestety, fani nie mają takich ustawień. Ale możesz posrebrzać lustro w domu. Szkoda tylko, że srebro dość szybko blaknie i warstwę odblaskową trzeba odnawiać.

Dobre zwierciadło główne teleskopu to podstawa. Płaskie zwierciadło diagonalne w małych teleskopach zwierciadlanych można zastąpić pryzmatem o całkowitym wewnętrznym odbiciu, stosowanym np. w lornetkach pryzmatycznych. Do teleskopu nie nadają się zwykłe, płaskie zwierciadła używane na co dzień.

Okulary można wyjąć ze starego mikroskopu lub instrumentów geodezyjnych. W skrajnych przypadkach za okular może służyć pojedyncza soczewka dwuwypukła lub płasko-wypukła.

Tubę (tubę) i całą instalację teleskopu można wykonać w najróżniejszych wariantach - od najprostszych, gdzie materiałem jest karton, deski i klocki drewniane (ryc. 6), po bardzo zaawansowane. z częściami i specjalnie odlanymi częściami toczonymi na tokarce. Ale najważniejsze jest wytrzymałość i stabilność rury. W przeciwnym razie, zwłaszcza przy dużych powiększeniach, obraz będzie się trzęsł i trudno będzie ustawić ostrość w okularze, a praca z teleskopem będzie niewygodna

Teraz najważniejsze jest cierpliwość

Uczeń klasy 7-8 potrafi zbudować teleskop, który daje bardzo dobre obrazy przy powiększeniach do 150 razy i więcej. Ale ta praca wymaga dużo cierpliwości, wytrwałości i dokładności. Ale jaką radość i dumę powinien czuć ten, kto poznaje przestrzeń za pomocą najprecyzyjniejszego instrumentu optycznego - teleskopu własnoręcznie wykonanego!

Najtrudniejszą częścią do samodzielnego wykonania jest główne lustro. Polecamy nowy, dość prosty sposób jego wykonania, do którego nie potrzeba skomplikowanego sprzętu i specjalnych maszyn. To prawda, że ​​\u200b\u200bmusisz ściśle przestrzegać wszystkich wskazówek dotyczących drobnego szlifowania, a zwłaszcza polerowania lustra. Tylko w takich warunkach można zbudować teleskop w niczym nie gorszy od przemysłowego. To właśnie ten szczegół sprawia najwięcej trudności. Dlatego o wszystkich pozostałych szczegółach porozmawiamy bardzo krótko.

Półfabrykat zwierciadła głównego stanowi szklana tarcza o grubości 15-20 mm.

Można zastosować obiektyw z powiększalnika fotograficznego, który często jest sprzedawany w fotograficznych centrach handlowych. Lub przyklej cienkie szklane krążki klejem epoksydowym, który można łatwo ciąć za pomocą diamentowego lub walcowego noża do szkła. Upewnij się, że spoina klejowa jest jak najcieńsza. Lustro „warstwowe” ma pewną przewagę nad litym – nie jest tak podatne na wypaczenia pod wpływem zmiany temperatury otoczenia, dzięki czemu daje obraz lepszej jakości.

Tarcza szlifierska może być szklana, żelazna lub cementowo-betonowa. Średnica tarczy szlifierskiej powinna być równa średnicy lustra, a jej grubość powinna wynosić 25-30mm. Powierzchnia robocza talerza szlifierskiego powinna być szklana lub jeszcze lepiej wykonana z utwardzonej żywicy epoksydowej o grubości warstwy 5-8mm. Dlatego jeśli udało Ci się obrócić lub wybrać odpowiedni dysk ze złomu lub odlać go z zaprawy cementowej (1 część cementu i 3 części piasku), to musisz zaprojektować jego stronę roboczą, jak pokazano na rysunku 2.

Proszki ścierne do szlifowania mogą być wykonane z karborundu, korundu, piasku szmerglowego lub kwarcowego. Ten ostatni poleruje się powoli, ale mimo wszystko jakość wykończenia jest zauważalnie wyższa. Ziarna ścierne (będzie potrzebne 200-300 g) do szlifowania zgrubnego, gdy potrzebujemy uzyskać wymagany promień krzywizny w półfabrykacie lustra, powinny mieć wielkość 0,3-0,4 mm. Oprócz tego wymagane będą mniejsze proszki o wielkości ziaren.

Jeśli nie można kupić gotowych proszków, całkiem możliwe jest ich samodzielne przygotowanie, miażdżąc w moździerzu małe kawałki ściernicy.

Zgrubne szlifowanie lustra.

Przymocuj stopę szlifierską do stabilnego stojaka lub stołu stroną roboczą skierowaną do góry. Powinieneś zadbać o dokładne czyszczenie swojej domowej „maszyny” szlifierskiej po wymianie materiałów ściernych. Dlaczego warto na jego powierzchnię położyć warstwę linoleum lub gumy? Bardzo wygodna jest specjalna taca, którą wraz z lustrem można później zdjąć ze stołu po pracy. Szlifowanie zgrubne odbywa się niezawodną „staromodną” metodą. Zmieszać ścierniwo z wodą w proporcji 1:2. Rozprowadź około 0,5 cm3 na powierzchni talerza szlifierskiego. powstałą zawiesinę, połóż półfabrykat lustra zewnętrzną stroną do dołu i rozpocznij szlifowanie. Trzymaj lustro obiema rękami, zabezpieczy to je przed upadkiem, a prawidłowe ułożenie dłoni szybko i dokładnie pozwoli uzyskać pożądany promień krzywizny. Podczas szlifowania wykonuj ruchy (uderzenia) w kierunku średnicy, równomiernie obracając lustro i szlifierkę.

Staraj się od początku oswajać z kolejnym rytmem pracy: na każde 5 pociągnięć obróć w dłoniach lusterko o 60°. Tempo pracy: około 100 uderzeń na minutę. Przesuwając lustro tam i z powrotem po powierzchni talerza szlifierskiego, staraj się utrzymać je w stanie stabilnej równowagi na obwodzie talerza szlifierskiego. W miarę postępu szlifowania zmniejsza się chropowatość ścierniwa i intensywność szlifowania, płaszczyzna zwierciadła i talerz szlifierski ulegają zanieczyszczeniu zużytym ścierniwem, a cząstki szkła wodą – osadem. Należy go co jakiś czas zmyć lub przetrzeć wilgotną gąbką. Po 30 minutach szlifowania sprawdź wielkość wgłębienia za pomocą metalowej linijki i żyletki. Znając grubość i liczbę ostrzy, które mieszczą się w szczelinie między linijką a środkową częścią lustra, możesz łatwo zmierzyć powstałe wgłębienie. Jeśli to nie wystarczy, kontynuuj szlifowanie, aż uzyskasz wymaganą wartość (w naszym przypadku - 0,9 mm). Jeśli proszek do mielenia jest dobrej jakości, zgrubne mielenie można zakończyć w ciągu 1-2 godzin.

Drobne szlifowanie.

W celu dokładnego wykończenia powierzchnie lustra i ściernicy są szlifowane względem siebie na kulistej powierzchni z najwyższą precyzją. Szlifowanie odbywa się w kilku przejściach przy użyciu coraz drobniejszych materiałów ściernych. Jeżeli podczas szlifowania zgrubnego środek nacisku znajdował się w pobliżu krawędzi szlifierki, to podczas szlifowania drobnego nie powinien znajdować się dalej niż 1/6 średnicy przedmiotu obrabianego od jego środka. Czasami trzeba wykonać niejako błędne ruchy lustra po powierzchni talerza szlifierskiego, raz w lewo, raz w prawo. Szlifowanie dokładne należy rozpocząć dopiero po dokładnym oczyszczeniu. Duże, twarde cząstki materiału ściernego nie powinny znajdować się w pobliżu lustra. Mają nieprzyjemną zdolność „samodzielnego” przedostawania się do obszaru szlifowania i powodowania zarysowań. Na początek użyj ścierniwa o wielkości cząstek 0,1-0,12 mm. Im drobniejszy materiał ścierny, tym mniejsze dawki należy go dodawać. W zależności od rodzaju ścierniwa należy dobrać doświadczalnie jego stężenie z wodą w zawiesinie oraz wielkość porcji. Czas jego wytwarzania (zawiesiny) oraz częstotliwość usuwania osadu. Nie można pozwolić, aby lustro zaczepiło się (utknęło) o szlifierkę. Zawiesinę ścierną wygodnie jest przechowywać w butelkach z plastikowymi rurkami o średnicy 2-3 mm włożonymi w korki. Ułatwi to nakładanie go na powierzchnię roboczą i zabezpieczy przed zatykaniem się dużymi cząsteczkami.

Postęp szlifowania sprawdzaj patrząc w lusterko pod światło po spłukaniu wodą. Duże wióry pozostałe po niezdarnym szlifowaniu powinny całkowicie zniknąć, zmatowienie powinno być całkowicie jednolite - tylko w tym przypadku pracę z tym ścierniwem można uznać za zakończoną. Warto popracować dodatkowe 15-20 minut, aby mieć pewność, że wypolerujesz nie tylko niezauważone żłobienia, ale także warstwę mikropęknięć. Następnie opłucz lustro, podkładkę szlifierską, tacę, stół, dłonie i przystąp do szlifowania innym, najmniejszym materiałem ściernym. Dodawaj równomiernie zawiesinę ścierną, po kilka kropli, wcześniej wstrząsając butelką. Jeśli dodasz zbyt mało zawiesiny ściernej lub wystąpią duże odchylenia od powierzchni kulistej, lustro może się „przykleić”. Dlatego należy umieścić lustro na podkładce szlifierskiej i wykonywać pierwsze ruchy bardzo ostrożnie, bez większego nacisku. Szczególnie drastyczne jest „chwytanie” lustra podczas ostatnich etapów drobnego szlifowania. Jeśli pojawiło się takie zagrożenie, w żadnym wypadku nie należy się spieszyć. Postaraj się równomiernie (ponad 20 minut) podgrzać lustro z podkładką szlifierską pod bieżącą ciepłą wodą do temperatury 50-60°, a następnie je ostudzić. Następnie lustro i podkładka szlifierska odsuną się od siebie. Można przyłożyć kawałek drewna do krawędzi lustra w kierunku jego promienia, zachowując przy tym wszelkie środki ostrożności. Nie zapominaj, że szkło jest materiałem bardzo delikatnym i ma niską przewodność cieplną, a przy bardzo dużej różnicy temperatur pęka, jak to czasem bywa w przypadku szkła szklanego, jeśli wleje się do niego wrzącą wodę. Kontrolę jakości na końcowych etapach drobnego mielenia należy przeprowadzić przy użyciu mocnego szkła powiększającego lub mikroskopu. Na końcowych etapach drobnego szlifowania prawdopodobieństwo zarysowań dramatycznie wzrasta.

Dlatego podajemy środki ostrożności zapobiegające ich wystąpieniu:
przeprowadzić dokładne czyszczenie i mycie lustra, tacy, rąk;
czyścić na mokro miejsce pracy po każdym podejściu;
staraj się jak najrzadziej odsuwać lustro od podkładki szlifierskiej. Należy dodać ścierniwo przesuwając lusterko w bok o połowę jego średnicy, równomiernie rozprowadzając je po powierzchni talerza szlifierskiego;
Po umieszczeniu lustra na talerzu szlifierskim należy je docisnąć, a duże cząsteczki, które przypadkowo spadną na talerz szlifierski, zostaną zmiażdżone i nie zarysują płaszczyzny wykroju szklanego.
Pojedyncze rysy czy wgłębienia w żaden sposób nie wpływają na jakość obrazu. Jeśli jednak jest ich dużo, zmniejszą kontrast. Po drobnym szlifowaniu lustro staje się półprzezroczyste i doskonale odbija promienie świetlne padające pod kątem 15-20°. Kiedy już będziesz mieć pewność, że tak jest, rozdrobnij go bez nacisku, szybko obracając, aby wyrównać temperaturę z ciepłem dłoni. Jeśli na cienkiej warstwie najdrobniejszego materiału ściernego lustro porusza się swobodnie, z lekkim świstem, przypominającym gwizdanie przez zęby, oznacza to, że jego powierzchnia jest bardzo zbliżona do kulistej i różni się od niej jedynie o setne części mikrona. Naszym zadaniem podczas późniejszej operacji polerowania nie jest jego żadne zepsucie.

Polerowanie lustrzane

Różnica pomiędzy polerowaniem lustrzanym a szlifowaniem dokładnym polega na tym, że wykonuje się je na miękkim materiale. Wysoce precyzyjne powierzchnie optyczne uzyskuje się poprzez polerowanie na żywicznych podkładkach polerskich. Co więcej, im twardsza jest żywica i im mniejsza jest jej warstwa na powierzchni twardego talerza szlifierskiego (jest on podstawą talerza polerskiego), tym dokładniejsza jest powierzchnia kuli na lustrze. Aby wykonać żywiczny pad polerski, należy najpierw przygotować mieszaninę bitumu i kalafonii w rozpuszczalnikach. W tym celu 20 g asfaltu naftowego IV klasy i 30 g kalafonii zmielić na drobne kawałki, wymieszać i wlać do butelki o pojemności 100 cm3; następnie wlać do niego 30 ml benzyny i 30 ml acetonu i zamknąć korkiem. Aby przyspieszyć rozpuszczenie kalafonii i bitumu, należy okresowo wstrząsać mieszaniną, a po kilku godzinach lakier będzie gotowy. Nałóż warstwę lakieru na powierzchnię talerza szlifierskiego i pozostaw do wyschnięcia. Grubość tej warstwy po wyschnięciu powinna wynosić 0,2-0,3 mm. Następnie nabrać lakier pipetą i upuszczać po jednej kropli na wyschniętą warstwę, zapobiegając zlaniu się kropel. Bardzo ważne jest równomierne rozprowadzenie kropli. Po wyschnięciu lakieru pad polerski jest gotowy do użycia.

Następnie przygotuj zawiesinę polerską - mieszaninę proszku polerskiego i wody w proporcji 1:3 lub 1:4. Wygodne jest także przechowywanie go w butelce z korkiem, wyposażonej w plastikową rurkę. Teraz masz wszystko, czego potrzebujesz, aby wypolerować lustro. Zwilż powierzchnię lustra wodą i upuść na nią kilka kropel zawiesiny polerskiej. Następnie ostrożnie umieść lustro na talerzu polerskim i przesuwaj je. Ruchy podczas polerowania są takie same jak przy szlifowaniu dokładnym. Ale możesz nacisnąć lustro tylko wtedy, gdy porusza się do przodu (przesunięcie z podkładki polerskiej, konieczne jest przywrócenie go do pierwotnej pozycji bez żadnego nacisku, trzymając palcami jego cylindryczną część). Polerowanie będzie przebiegać niemal bezgłośnie. Jeśli w pomieszczeniu jest cicho, możesz usłyszeć odgłos przypominający oddychanie. Poleruj powoli, bez zbyt mocnego naciskania na lustro. Ważne jest, aby ustawić tryb, w którym lusterko pod obciążeniem (3-4 kg) przesuwa się do przodu dość mocno, ale cofa się bez problemu. Pad polerski zdaje się „przyzwyczajać” do tego reżimu. Liczba uderzeń wynosi 80-100 na minutę. Od czasu do czasu wykonuj nieprawidłowe ruchy. Sprawdź stan nakładki polerskiej. Jego wzór powinien być jednolity. W razie potrzeby należy go wysuszyć i nanieść lakier w odpowiednich miejscach, po dokładnym wstrząśnięciu nim butelki. Proces polerowania należy monitorować pod światło, używając silnego szkła powiększającego lub mikroskopu o powiększeniu 50-60 razy.

Powierzchnię lustra należy wypolerować równomiernie. Bardzo źle jest, jeśli środkowa strefa lustra lub na krawędziach jest polerowana szybciej. Może się to zdarzyć, jeśli powierzchnia gąbki polerskiej nie jest kulista. Wadę tę należy natychmiast wyeliminować, dodając lakier bitumiczno-kalafoniczny do niskich obszarów. Po 3-4 godzinach praca zwykle dobiega końca. Jeśli przyjrzysz się krawędziom lustra przez mocną lupę lub mikroskop, nie zobaczysz już wgłębień i drobnych rys. Warto pracować przez kolejne 20-30 minut, zmniejszając ciśnienie dwa do trzech razy i zatrzymując się na 2-3 minuty co 5 minut pracy. Zapewnia to wyrównanie temperatury od ciepła tarcia i rąk, a zwierciadło uzyskuje dokładniejszy kształt kulistej powierzchni. Zatem lustro jest gotowe. Teraz o cechach konstrukcyjnych i szczegółach teleskopu. Na szkicach pokazano typy teleskopów. Będziesz potrzebować niewielu materiałów, a wszystkie są dostępne i stosunkowo tanie. Jako zwierciadło wtórne można zastosować pryzmat całkowitego odbicia wewnętrznego z dużej lornetki, obiektyw lub filtr świetlny z aparatu, którego płaskie powierzchnie posiadają nałożoną powłokę odblaskową. Jako okular teleskopu można zastosować okular z mikroskopu, krótkoogniskowy obiektyw z aparatu fotograficznego lub pojedyncze soczewki płasko-wypukłe o ogniskowej od 5 do 20 mm. Należy szczególnie zaznaczyć, że ramy zwierciadeł głównego i wtórnego muszą być wykonane bardzo starannie.

Jakość obrazu zależy od ich prawidłowego ustawienia. Lustro w ramie powinno być mocowane z małą szczeliną. Lustro nie powinno się zacinać w kierunku promieniowym lub osiowym. Aby teleskop dawał obraz wysokiej jakości, jego oś optyczna musi pokrywać się z kierunkiem w stronę obserwowanego obiektu. Regulacji tej dokonuje się poprzez zmianę położenia lusterka pomocniczego wtórnego, a następnie poprzez regulację nakrętek regulacyjnych ramy lusterka głównego. Po złożeniu teleskopu konieczne jest wykonanie powłok odblaskowych na powierzchniach roboczych lusterek i ich zamontowanie. Najłatwiej jest pokryć lustro srebrem. Powłoka ta odbija ponad 90% światła, ale z czasem blaknie. Jeśli opanujesz metodę chemicznego osadzania srebra i podejmiesz działania zapobiegające matowieniu, to dla większości astronomów-amatorów będzie to najlepsze rozwiązanie problemu.

Teleskop wykonany z okularów

Co jest potrzebne do zbudowania teleskopu z okularów. Najprostszy teleskop refrakcyjny.

Do zbudowania teleskopu potrzebne będzie szkło okularowe o mocy 1 dioptrii (ogniskowa 1 m), czyli menisk (soczewka wypukło-wklęsła) o średnicy 60 - 80 mm, które można nabyć w sklepach sprzedających i robienie okularów. Należy zwrócić uwagę na to, że soczewka musi mieć dodatnią moc optyczną, czyli być „zbiegająca”, w przeciwieństwie do okularów „rozpraszających”, które nie są w stanie zbudować rzeczywistego obrazu obiektu. Większość z nas wie, czym jest soczewka pozytywowa, ponieważ w dzieciństwie wszyscy używaliśmy szkła powiększającego do poparzenia. W tym przypadku promienie Słońca skupiają się w odległości od soczewki równej ogniskowej. Szkło okularowe będzie służyć jako soczewka teleskopu. Taki teleskop nazywany jest refraktorem od słowa „refrakcja”, czyli „refrakcja”. W soczewce teleskopu refrakcyjnego promienie świetlne wychodzące z obiektu obserwacji ulegają załamaniu, w wyniku czego gromadzą się w płaszczyźnie ogniskowej, gdzie obserwator ogląda je przez okular, czyli przez szkło powiększające o średnicy taki czy inny projekt. W naszym przypadku okularem może być zwykła lupa o ogniskowej 20 - 70 mm, obiektyw aparatu, okular od lornetki, luneta, mikroskop itp.

Oprócz soczewki i okularu będziesz potrzebować kilku arkuszy papieru whatman, kleju (PVA, stolarski, epoksydowy), niewielkiej ilości grubej i cienkiej tektury. Do wykonania statywu potrzebne będą listwy o przekroju około 25x15 mm, sklejka o grubości 5 mm, wycinki deski calowej, kilka małych śrub, trzy długie i jedna krótka śruba M6 z nakrętkami motylkowymi, klej.

Jeśli nie możesz dostać soczewki o 1 dioptrii, możesz użyć innej, biorąc pod uwagę, że ogniskowa soczewki będzie równa:

F (m) =1 m / moc optyczna w dioptriach.

Na przykład dla soczewki 0,75 dioptrii:

F = 1 m / 0,75 = 1,33 m.

Trzeba się tylko liczyć z tym, że zbyt długi teleskop będzie niewygodny w obsłudze, a obiektyw o krótkiej ogniskowej będzie generował obraz o niezadowalającej jakości. Z tych powodów zaleca się stosowanie szkieł okularowych z ogniskową 0,6 - 1,5 m.

Pomocna wskazówka: Soczewki okularowe zwykle mają kropkę w pobliżu środka, która wskazuje optyczny środek soczewki. Może znacznie różnić się od środka geometrycznego, jest to brane pod uwagę przy wykonywaniu okularów (podczas szlifowania szkła). Wskazane jest wybieranie szkła, w którym środek optyczny nieznacznie różni się od geometrycznego.

Gdzie zacząć? Rama, tubus, zespół okularu.

Najlepiej zacząć od wykonania oprawki soczewki (patrz rysunek, poz. 1), której średnica, a co za tym idzie średnica rurki, będzie zależała od wielkości zakupionego szkła okularowego. Rama będzie rurką sklejoną z papieru Whatman w kilku warstwach. Wewnętrzna średnica oprawki powinna być równa średnicy naszego obiektywu, a długość powinna wynosić 70 – 80 mm. Soczewka mocowana jest za pomocą dwóch papierowych lub kartonowych pierścieni, które ciasno wsuwa się wewnątrz oprawki, dociskając szybę z obu stron. Rama musi być wystarczająco sztywna.

Następnie należy skleić tubus główny teleskopu z kilku warstw papieru whatman (poz. 2). Można tego dokonać poprzez nawinięcie arkuszy na gotową ramę i obficie posmarowanie wewnętrznej powierzchni papieru klejem. W takim przypadku musisz upewnić się, że papier się nie wypacza. Długość tubusu powinna być nieco (150 - 200 mm) mniejsza niż ogniskowa obiektywu. Tubus ruchomy (poz. 3) służy do ogniskowania, czyli wyrównywania płaszczyzn ogniskowych obiektywu i okularu. Powinien łatwo poruszać się „po tarciu”, ale nie zwisać. Sklejamy go z papieru whatman w taki sam sposób jak tubus główny naszego teleskopu.

Ramkę okularu, której konstrukcja będzie zależała od tego, czego do tego celu użyjemy, można włożyć bezpośrednio do tubusu ruchomego, jednak lepiej, zwłaszcza przy małej średnicy okularu, wykonać prosty zespół ogniskujący. Podstawą montażu będzie pierścień ze sklejki (wycięty wyrzynarką i wywiercony otwór) lub dwie lub trzy warstwy grubej tektury. Urządzenie działa „na tarcie”, a jego konstrukcję jasno wynika z rysunku (poz. 4). Powierzchnię tubusu nieruchomego zespołu okularu można pokryć aksamitem lub tkaniną w celu zmniejszenia tarcia, powierzchnię ruchomą można wybrać lub obrobić z metalu, lub można ją skleić z kilku warstw niezbyt grubych, ale gęstych, gładkich papier. Należy zapewnić mu odpowiednią sztywność.

Dzięki przesuwaniu tubusu ruchomego teleskopu płaszczyzny ogniskowe obiektywu i okularu zostają w przybliżeniu wyrównane (ten sam tubus można stosować z różnymi obiektywami), a zespół okularu pozwala na precyzyjne ustawienie ostrości.

Próba teleskopu. Jego główne cechy.

Teraz kilka słów o testowaniu i ustawianiu teleskopu oraz jego głównych cechach. Na początek opowiem o powiększeniu z jakim będziemy pracować. Powiększenie teleskopu jest równe ogniskowej obiektywu podzielonej przez ogniskową okularu. Wynika z tego jasno, że stosując różne okulary, możemy uzyskać różne powiększenia za pomocą tego samego obiektywu. Przykładowo dla okularu o ogniskowej 50 mm (zwykły obiektyw aparatu):

1000 mm / 50 mm = 20 razy,

oraz dla okularu z mikroskopu o ogniskowej 10 mm:

1000 mm / 10 mm = 100 razy.

Może się wydawać, że stosując okulary długoogniskowe i okulary krótkoogniskowe można uzyskać bardzo duże powiększenia, jednak po eksperymentach z teleskopem wykonanym z okularów szybko przekonamy się, że tak nie jest. Niedoskonałość naszego obiektywu narzuca istotne ograniczenia. W praktyce skonstruowany instrument będziemy mogli wykorzystać przy powiększeniu 20 – 50x. To wystarczy, aby zobaczyć wiele z tego, co zdobi nocne niebo, ale jest niedostępne gołym okiem, jak jasne mgławice, pierścień Saturna, dysk i księżyce Jowisza, nie wspominając o zapierających dech w piersiach panoramach Księżyca.

Tak więc nasz teleskop jest gotowy, klej wysechł, wewnętrzne powierzchnie tubusu i oprawek poczerniały tuszem i możemy przystąpić do pierwszych testów. Po wyrównaniu płaszczyzn ogniskowych obiektywu i okularu oraz ostawieniu tubusu dla stabilności na parapecie, ramie okna lub innym obiekcie, spróbujemy „ostrościć” przesuwając tubus ostrości z okularem. Najprawdopodobniej nawet przy najlepszej ostrości obraz będzie zamglony. Dzieje się tak, ponieważ tylko środkowa część szkieł okularowych wytwarza niezniekształcony obraz. Do budowy teleskopów refraktorowych o odpowiednio dużych średnicach stosuje się soczewki złożone, w których korygowane są te zniekształcenia, zwane aberracjami. Nie ma problemu, zasłaniając krawędzie naszego obiektywu nieprzezroczystym ekranem, uzyskamy dobry obraz. Taki ekran nazywa się przysłoną (patrz diafragma, poz. 5). Sensowne jest wykonanie kilku przysłon w zależności od liczby okularów, gdyż przy małych powiększeniach aberracje są mniej zauważalne, a przy większych są bardziej zauważalne. Przysłona wykonana jest w formie tekturowego koła z otworem o średnicy 10 - 30 mm pośrodku, pomalowana na czarno i włożona w oprawkę soczewki przed szybą okularową. Przy powiększeniach 10 - 20 razy można zastosować aperturę 30 mm - pozwoli to zobaczyć więcej słabych obiektów (gwiazd i mgławic); podczas obserwacji Księżyca przy powiększeniu 50 - 100 razy konieczna będzie efektywna apertura obiektywu zostać zmniejszona do 15 - 10 mm. We wszystkich przypadkach powiększenie i średnicę apertury należy określić eksperymentalnie.

Tutaj dochodzimy do kolejnego ważnego parametru teleskopu – średnicy obiektywu. Parametr ten jest parametrem głównym i określa takie cechy jak siła penetracji i rozdzielczość instrumentu. Pierwsza cecha wskazuje na zdolność teleskopu do pokazywania słabych obiektów i jest wyrażona w wielkościach gwiazdowych. Druga to zdolność do oddzielania blisko siebie położonych gwiazd lub obiektów na dyskach planet i wyrażana jest w wielkościach kątowych – w sekundach i ułamkach sekundy łuku. Można na przykład powiedzieć, że rozmiar kątowy widzialnego dysku Księżyca wynosi około 30 minut, a ludzkie oko ma rozdzielczość 1 – 2 minut. Nasz teleskop może mieć rozdzielczość około 10 sekund łukowych, czyli co najmniej 6 – 10 razy większą niż gołym okiem. Zdolność penetracji instrumentu jest proporcjonalna do kwadratu średnicy soczewki i jeśli przyjmiemy, że wielkość źrenicy ludzkiego oka wynosi 7 mm, a średnica otworu wejściowego teleskopu 20 mm, to nasz najprostszy refraktor pozwoli nam obserwować gwiazdy i inne ciała luminalne około 8 razy słabsze niż gołym okiem. Osoby pragnące lepiej zapoznać się z tymi i innymi koncepcjami optyki geometrycznej i fizycznej, zasadami działania i cechami różnych systemów teleskopowych odsyłamy do listy literatury znajdującej się na końcu tego artykułu.

Obserwacje za pomocą teleskopu.