Optika v dalekohledu

Astronomický dalekohled

Většina astronomických objektů na obloze svítí slabě, nebo je tak daleko, že při pozorování pouhým okem moc detailů nerozeznáme. Lidské oko neumí „zoom“ pro přiblížení objektů a ani střádat světlo pro vidění slabých objektů. Proto potřebujeme pomocníka v podobě dalekohledu.

První astronomické pozorování dalekohledem (publikované) se uskutečnilo okolo roku 1609, od té doby se udál velký technický pokrok. Základní princip dalekohledu zůstal stejný – kombinací čoček a zrcadel se přiblíží vzdálený obraz.

Dalekohled je zařízení, které nám pomocí soustavy čoček nebo zrcadel, přiblíží vzdálený objekt, který budeme pozorovat. Skládá se z několika základních částí: tubus, montáže a stativu. Pro pozorování je nejdůležitější tubus.

Pozorovaný objekt
  • Objekt, který chce astronom pozorovat svým dalekohledem musí svíti nebo světlo odrážet.
  • Světlo z pozorovaného objektu dorazí do objektivu dalekohledu, kde jej objektiv zachytí.
Objektiv
  • Objektiv zachycuje světlo z pozorovaného objektu a předává jej dále do okuláru, kde vidíme obraz objektu.
  • Objektiv může čočka nebo zrcadlo.
  • Na velikosti objektivu záleží – čím větší průměr, tím více světla (slabší objekty) uvidíme.
Okulár
  • Okulár zachycuje světlo zachycené objektivem a předává obraz do oka pozorovatele.
  • Okulár je váleček složený z jedné nebo více čoček.
  • Okulár výměnou okuláru za jiný, můžeme změnit zvětšení (přiblížení) objektu.

Není dalekohled jako dalekohled

Pro pozorování si můžeme vybrat z několika typů dalekohledů. Základní rozdělení dalekohledů je podle konstrukce tubusu a použitých optických prvků – objektivu a okuláru.

Jednotlivé typy dalekohledů jsou pojmenovány podle svých konstruktérů Galileiho, Keplera a Newtona. Můžeme také použít rozdělení na čočkový (refraktor) a zrcadlový (reflektor) dalekohled.

Existují i další typy vycházející z různých kombinací zrcadel a čoček.

Galileův dalekohled

Galileo pozoroval Měsíc a Jupiterovi měsíce nebo sluneční skvrny jednoduchým dalekohledem, který se jinak používal k běžnému pozorování krajiny. Galilei dalekohled otočil dalekohled k nebi a uskutečnil pro astronomická pozorování a pozorování publikoval.

Objektivem je spojka (spojná čočka).

Okulárem je rozptylka (rozptylná čočka).

Světlo prochází přes objektiv do okuláru a následně do oka pozorovatele.

Výsledný obraz: SPRÁVNĚ orientovaný a PŘIBLÍŽENÝ.

Nejjednodušší dalekohled, malý a skladný.

Malé zvětšení.

V astronomii se nepoužívá, dnes využíván v podobě divadelního kukátka.


Keplerův dalekohled

Kepler dalekohled vylepšil použitím spojky (spojné čočky) v objektivu a také v okuláru. Dosáhlo se většího zvětšení obrazu, tento typ se taky někdy označuje jako „hvězdářský dalekohled“.

Objektivem je spojka (spojná čočka).

Okulárem je spojka (spojná čočka).

Světlo prochází přes objektiv do okuláru a následně do oka pozorovatele.

Výsledný obraz: VÝŠKOVĚ a STRANOVĚ převrácený, PŘIBLÍŽENÝ.

Klasický hvězdářský dalekohled. Běžně se používá pro astronomická pozorování.

Je omezena velikost čočky objektivu, čím větší čočka, tím je celý dalekohled těžší.

Převrácení obrazu v astronomii nevadí.


Triedr

Nevýhodou Keplerova dalekohledu pro pozemní pozorování je převracení obrazu. Tento problém se vyřešil přidáním hranolů na převrácení obrazu do konstrukce dalekohledu.

Objektivem je spojka (spojná čočka).

Okulárem je spojka (spojná čočka).

V konstrukci dalekohledu jsou dva hranoly na převrácení obrazu.

Uspořádání objektiv, hranoly a okulár je zdvojená, pozoruje se oběma očima.

Světlo prochází přes objektiv, hranoly do okuláru a následně do oka pozorovatele.

Výsledný obraz: SPRÁVNĚ orientovaný, PŘIBLÍŽENÝ.

Malý kompaktní dalekohled, pro pozemní pozorování. Použitelný pro jednoduchá pozorování.

Kvůli přenosnosti a kompaktnosti, držení v rukou nelze využít vleká zvětšení.

Dá se využít i pro pozorování přírody…


Newtonův dalekohled

Newton použil pro výrobu svého dalekohledu leštěné zrcadlo jako objektivu. Dosáhl většího průměru dalekohledu, menší a lehčí konstrukce.

Objektivem je primární zrcadlo (kulové nebo parabolické) umístěné ve spodní části tubusu.

Okulárem je spojka (spojná čočka).

Uvnitř tubusu se nachází sekundární zrcadlo, které odklání odražené světlo mimo tubus.

Světlo prochází tubusem k primárnímu zrcadlu, na kterém se odráží a je soustředěno do ohniska.

Před ohniskem světlo je odkloněno sekundárním zrcadlem mimo tubus do okuláru a následně do oka pozorovatele.

Výsledný obraz: VÝŠKOVĚ a STRANOVĚ převrácený, PŘIBLÍŽENÝ.

Běžně se používá pro astronomická pozorování. Konstrukce je skladná, lehká a umožnuje použít větších průměru objektivu (běžné použití = desítky cm).

Nevýhodou je otevřený tubus a možnost znečištění zrcadel.

Převrácení obrazu v astronomii nevadí.


Co je dobré vědět, než si pořídíte dalekohled?

Malý, velký, čočkový, zrcadlový, dobson, azimutální montáž, ekvatoriální montáž