Принцип отражающие телескопы

Обычные системы отражающих телескопов обычно относятся к ньютоновскому или кассегреновскому типу. Эти телескопы используют вогнутое зеркало в качестве основного зеркала для конвергенции света и формирования изображения, тем самым избегая хроматической аберрации, связанной с линзами.

В то время как современные ученые пытались уменьшить хроматическую аберрацию, бесконечно увеличивая длину телескопов, Ньютон считал, что хроматическая аберрация в преломляющих телескопах неизбежна. Поэтому он измельчил 2,5 см медно-оловянно-мышьяковый сплав в сферическую форму и использовал плоское зеркало, расположенное перед фокальной точкой, чтобы направить фокус из трубки. В 1668 году он успешно создал первый отражающий телескоп, известный как ньютоновский телескоп, который остается наиболее распространенным типом отражающего телескопа. В 1672 году Кассегрен представил конструкцию с параболическим первичным зеркалом и гиперболическим вторичным зеркалом, которые складывали световой путь в очень компактную структуру.

Стоит отметить, что Ньютон не был первым, кто спроектировал отражающий телескоп. В 1663 году Грегори опубликовал оптическую систему в «Optica Promota», которая использовала два вогнутых зеркала для формирования вертикального изображения позади основного зеркала. Этот дизайн отличался параболическим первичным зеркалом и вогнутым эллипсоидальным вторичным зеркалом, расположенным позади фокусной точки, известной как григорианский телескоп. Поскольку все поверхности в этой конструкции были асферическими, Грегори, не имея сильных практических навыков, не смог изготовить пригодный для использования телескоп. Он не был до 10 лет спустя, что Гук успешно построил рабочую модель этой конструкции.

Современные ньютоновские рефлекторы используют параболическое зеркало в качестве основного зеркала, которое сходится параллельных световых лучей к фокусной точке, что позволяет избежать сферической аберрации, вызванной сферическими зеркалами (как показано на диаграмме). Однако звезды, расположенныеOff-axisМожет выглядеть искаженным в кометоподобные формы, явление, известное как кома.

Отражающие телескопы формируют изображения с помощью зеркал, поэтому свет не проходит через линзы, устраняя необходимость в специальном стекле. При том же размере апертуры ньютоновские телескопы являются более доступными. Поскольку точность зеркальной поверхности существенно влияет на качество изображения, точность изготовления зеркал является решающим показателем для оценки отражающих телескопов. Современные ньютоновские отражатели больше не используют тяжелый металл для основного зеркала, а вместо этого используют стекло, покрытое алюминием. Поскольку отражающие телескопы требуют вторичного зеркала, они должны быть коллимированы после транспортировки, что может быть громоздким.

Почти все крупные телескопы исследовательского класса являются отражателями. Например, знаменитый космический телескоп Хаббл использует отражающий телескоп Кассегрена (как показано на диаграмме). Основными причинами этого предпочтения являются ключевые преимущества отражателей перед рефракторами: отсутствие хроматической аберрации, более низкая стоимость и возможность достижения больших диафрагм.