refraktor jego budowa

Refraktor inaczej zwany lunetą, to przyrząd optyczny służący do obserwowania odległych obiektów.
Klasyczny refraktor zbudowany jest z dwóch zespołów soczewek: OBIEKTYWU i OKULARU:

http://img41.imageshack.us/img41/1301/luneta.gif

...ta konstrukcja daje więc obraz odwrócony — czyli widziany w okularze "do góry nogami", co w przypadku obserwacji obiektów astronomicznych (wbrew pozorom) praktycznie nie przeszkadza.
Natomiast w lunecie widokowej, prócz okularu i obiektywu, jest jeszcze dodatkowy zespół soczewek odwracających obraz, tak aby oglądany w okularze był "nie odwrócony".
Oczywiście w lunecie astronomicznej można by stosować te dodatkowe soczewki, ale unika się tego, gdyż refraktor astronomiczny stosuje się często do obserwacji bardzo słabych obiektów, a każde dodatkowe soczewki powodują pewne dodatkowe straty cennego światła w tego typu obserwacjach. Dlatego też w refraktorach astronomicznych unika się stosowania dodatkowych soczewek prócz niezbędnego minimum.



Wracając do konstrukcji refraktora, to dzięki możliwości zmiany odległości okularu względem obiektywu, pozwala nastawiać ostrość względem obiektów od minimalnej dla danego typu lunety do ∞.
Natomiast możliwość wymiany okularów o różnych ogniskowych, pozwala uzyskiwać różne powiększenia.



Jakie są istotne parametry refraktora astronomicznego?


1) APERTURA

Czyli średnica soczewki OBIEKTYWU. Im większa apertura (średnica), tym lepszy obraz uzyskamy w lunecie, gdyż zwiększa się rozdzielczość i czytelność obrazu. Będziemy też w stanie dostrzec słabsze obiekty astronomiczne w refraktorze o większej aperturze, niż w mniejszej...


2) OGNISKOWA OBIEKTYWU

Jest to odległość pomiędzy soczewką obiektywu, a płaszczyzną powstawania obrazu. Podaje się ją zwykle w milimetrach. Im dłuższa ogniskowa, tym łatwiej w danym refraktorze uzyskać większe powiększenia.


3) ŚWIATŁOSIŁA

Jest to stosunek ogniskowej obiektywu do apertury (średnicy) tegoż obiektywu. Przykładowo amatorski refraktor o ogniskowej 400 mm i aperturze 80 mm, ma światłosiłę f/5. Zaś refraktor o ogniskowej 900 mm i aperturze 90 mm ma światłosiłę f/10.
Określenie światłosiły pozwala ustalić do jakiego typu ciał niebieskich najlepiej będzie się nadawał dany instrument astronomiczny — i tak:

—> refraktor o światłosile f/5 lub podobnej, lepiej nadaje się do obserwacji słabych obiektów rozmytych, takich jak mgławice, galaktyki, komety — gdyż w okularze daje on jasny obraz, ale niestety nie da się w nim stosować dużych powiększeń.
BTW: Istnieje pewien "trik", na zwiększenie ogniskowej, a więc powiększeń tego typu światłosilnych teleskopów: należy do okularów dołączyć też tzw. Soczewkę Barlowa (rozpraszającą) — wówczas to wzrośnie nam stopień powiększeń o krotność podaną na soczewce Barlowa, np. 2×. Wadą tego rozwiązania, jest spadek wyraźny jasności i średnicy pola widzenia w okularze.

—> refraktor o światłosile f/10 lub podobnej, lepiej nadaje się do obserwacji Księżyca, planet, zwartych gromad gwiazd (otwartych, kulistych), czy łatwiej rozdzielać składniki gwiazd podwójnych — gdyż w okularze daje on ciemny obraz, ale pozwala na stosowanie w nim dużych powiększeń (p. pkt "ogniskowa obiektywu").


4) POWIĘKSZENIE

Wbrew powszechnej opinii powiększenie jest istotnym, ale nie jest najważniejszym parametrem refraktora. Jego wartość można zresztą zmieniać, zmieniając okulary (o różnych ogniskowych), gdyż:

POWIĘKSZENIE = OGNISKOWA OBIEKTYWU : OGNISKOWEJ OKULARU

P = F : f

Przyjęto doświadczalnie, że:
—> najmniejsze zalecane powiększenie = wartość apertury (w mm) : 6
—> największe zalecane powiększenie = wartość apertury (w mm) × 2

Co się stanie, jeżeli zastosuje się powiększenie niższe, od najniższego, albo wyższe od największego?
—> W pierwszym przypadku średnica tzw."krążka okularowego", czyli świetlnego krążka za okularem (a który jest obrazem obiektywu), będzie większa niż średnica źrenicy oka, więc część uzyskanego obrazu z lunety będzie oświetlać tęczówkę, a więc się po prostu ta część obrazu zmarnuje.
—> W drugim przypadku zbyt duże powiększenie w stosunku do apertury sprawi, że NIE DOSTRZEŻEMY wówczas więcej szczegółów, a wręcz przeciwnie
Im większe powiększenie, tym obraz staje się coraz bardziej nieostry, a jego jasność jest coraz mniejsza. Przy dużych powiększeniach zmniejsza się też pole widzenia w okularze, więc obserwacje na dużych powiększeniach, wymagają częstych korekt położenia teleskopu — no chyba że się używa specjalnego montażu pozwalającego na automatyczne "śledzenie" obiektów astronomicznych i korekcję ustawień teleskopu; ale tego typu montaże są dość drogie...

BTW: Tymczasem często w reklamach teleskopów "mami" się odbiorców, że dany teleskop pozwala uzyskać oooooogromne powiększenie. Na przykład spotkałem się swego czasu z reklamą teleskopu 150 mm z powiększeniem do 500×. No comment...



5) ZASIĘG TELESKOPU

Ten parametr oznacza, jak słabe obiekty można dostrzec w danym teleskopie. Przykładowo w idealnych warunkach "gołym okiem" dostrzeżemy gwiazdy do max. +6mag, zaś już w niedużej 50 mm lunecie, zasięg ten zwiększy się do +10,3 mag — czyli nawet w tej małej lunecie zobaczy się już gwiazdy ~52× słabsze, niż gdybyśmy obserwowali niebo "gołym okiem"!


6) ZDOLNOŚĆ ZBIERAJĄCA

Oznacza ilość światła zbieranego przez teleskop do ilości światła wpadającego do ludzkiego oka. W ciemności źrenica może rozszerzyć się do ok. 6 mm, czyli odpowiada to powierzchni ~28 mm², tymczasem refraktor o aperturze 100 mm ma powierzchnię zbierającą, aż ~7854 mm²! (czyli zdolność zbierającą ok. 278× większą od ludzkiego oka)


7) ZDOLNOŚĆ ROZDZIELCZA

Jest to parametr pozwalający określić, jaka jest minimalna odległość kątowa dwóch punktów (np. gwiazd podwójnych), które będziemy mogli zobaczyć w teleskopie rozdzielone, a nie "zlane w jeden punkt". Im większa zdolność rozdzielcza, tym też będziemy w stanie zobaczyć więcej szczegółów na powierzchni Księżyca, czy planet. A zależy ona głównie od apertury:

ZDOLNOŚĆ ROZDZIELCZA W SEKUNDACH KĄTOWYCH =
= 140 : ŚREDNICA OBIEKTYWU (w mm)

R = 140 : D


Przykładowo więc teleskop 100 mm, będzie w stanie rozdzielić obiekty odległe o zaledwie 1,4'' kątowej, gdy tymczasem oko ludzkie teoretycznie byłoby zdolne rozdzielić obiekty odległe o 23'' kątowe (a w praktyce raczej ok. 60'' = 1' ).



BIBLIOGRAFIA:
S.R.Brzostkiewicz "Obserwujemy nasze niebo", Nasza Księgarnia 1988
Folder "Miniporadnik Astronomiczny" firmy Delta Optical