Zamówienia: kontakt@teleskopy.pl     Porady dot. sprzętu porady@teleskopy.pl
 
Telefon (pn - pt:   10 - 18, sb:  9 - 13) Infolinia: 0801 011 228   +48 22 374 31 40 (WAW)   22 374 06 07 (WAW)   531 531 707 (KRK)
 
Salony firmowe: Warszawa, ul. Solec 34b (pod mostem Poniatowskiego)    Kraków, ul. Dietla 69    Chorzów, ul. Katowicka 52

Porady optyczne i astronomiczne

Teleskop zwierciadlany czy luneta

Refraktor kontra reflektor

Pytanie powtarza się w co drugim zapytaniu, w co drugim telefonie - refraktor czy reflektor, luneta czy teleskop, obiektyw soczewkowy czy teleskop Newtona?

Odpowiedzi prostej nie ma - inaczej producenci dawno zarzuciliby produkcję jednej konstrukcji na rzecz drugiej. Obydwie konstrukcje optyczne mają swoje zalety i swoje wady. Aby pomóc w wyborze podajmy nieco faktów na temat refraktorów i reflektorów. Mamy nadzieję, że wyjaśni to nieco wątpliwości poza jedną. Jaki teleskop kupić? Refraktor czy reflektor. Odpowiedzi na TO pytanie odpowiedzi nie znajdziecie poniżej.

JAK DZIAŁA REFRAKTOR?

Teleskop soczewkowy działa na zasadzie refrakcji, czyli załamania światła. Światło biegnące od obiektu (np. gwiazdy) ulega ugięciu w na granicy ośrodków o różnym współczynniku załamania. Dzięki odpowiedniemu ukształtowaniu soczewki potrafi ona ugiąć promienie na nią padające tak, że przecinają się w jednym punkcie (w tak zwanym ognisku). Teraz wystarczy umieścić w odpowiedniej odległości od ogniska soczewki okular (jakby lupę, drugą soczewkę skupiającą) by uzyskać obraz. Oglądamy więc wyostrzony (zogniskowany) obraz. Oczywiście, życie nie jest takie proste, jakby mogło się wydawać. Szkło to tzw. ośrodek dyspersyjny - fale elektromagnetyczne o różnych długościach uginają się nieco inaczej. Światło fioletowe jest silniej uginane niż światło czerwone. Tak więc położenie ogniska soczewki zależy od długości fali świetlnej padającej. Światło gwiazd czy mgławic, to prawie zawsze mieszanina fal o różnych długościach. Wadę optyczną związaną z innym ugięciem różnych fal nazywamy aberracją chromatyczną. Objawia się ona w rozwarstwieniu kolorów gwiazd, różnokolorowości. Jest to widoczne zwłaszcza przy dużych powiększeniach i znacząco przeszkadza w obserwacjach. W związku z tym obiektywy refraktorów konstruuje się nie z pojedynczej soczewki, ale z dwóch, trzech, czterech i więcej soczewek, o odpowiednich kształtach i z odpowiednich materiałów (różnych gatunków szkła optycznego) tak, by zminimalizować obecność aberracji chromatycznej.

Zalety REFRAKTORÓW

• Kontrast obrazów

Brak przesłonięcia obiektywu - jak w przypadku teleskopów lustrzanych. Dzięki temu kontrast uzyskiwany jest znacząco lepszy, zaś średnica czynna jest praktycznie równa średnicy podawanej przez producenta. Ze względu na dobry kontrast są to świetne teleskopy planetarne i ogólno-obserwacyjne, pod warunkiem, że obiektyw jest dobrze skorygowany.

• Łatwość eksploatacji i konserwacji

Ze względu na sztywne mocowanie obiektywu teleskopu, praktycznie nigdy nie wymaga on korygowania swego położenia, nawet, jeżeli zostało to przewidziane przez producenta (co jest rzadkością). Ponadto konstrukcja jest zamknięta i jest bardziej odporna na zanieczyszczenie kurzem. Poza tym jakość optyczna obiektywu jest praktycznie niezmienna w czasie i taki teleskop, dobrze wykonany optycznie i mechanicznie, może służyć wręcz dziesiątki lat.

Wady REFRAKTORÓW

• Obecność aberracji chromatycznej

Z aberracją chromatyczną wiąże się pewna wada - o ile można to nazwać wadą - refraktorów: są one dość długie (mała światłosiła, czyli stosunek średnicy do ogniskowej). Związane jest to z obserwacją, że im mniejsza światłosiła (z grubsza: im dłuższa ogniskowa), tym mniej objawia się aberracja chromatyczna. Jest to najprostszy i najtańszy sposób zminimalizowania obecności tej wady optycznej. Krótkie i dobrze skorygowane refraktory (apochromaty - "zwykłe", przyzwoicie skorygowane dla 2 długości fal obiektywy nazywa się achromatami), o światłosile 1/7-1/5 kosztują niezwykle drogo.

• Cena

Refraktory są droższe. Każda soczewka tworząca obiektyw posiada 2 powierzchnie optyczne, które muszą być dokładnie wykonane (oszlifowane). Takich soczewek, jak zaznaczyliśmy wcześniej, jest kilka w każdym obiektywie. Do tego dochodzą koszty szkła optycznego wysokiej jakości. Szkło musi być oszlifowane z dużego bloku szkła, o jednorodnej gęstości, czystego, o dokładnie określonych parametrach optycznych, bez pęcherzyków powietrza. Takie szkło jest drogie i jego wytworzenie to proces technologicznie dość zaawansowany. Mocowanie Obiektyw może być zamocowany wyłącznie na swoim "obwodzie", co powoduje pewne utrudnienia konstrukcyjne przy produkcji dużych refraktorów, o średnicy powyżej 15 centymetrów. Największy refraktor na świecie ma nieco ponad metr średnicy (40 cali = 102 cm, Yerkes Observatory), podczas gdy największy teleskop zwierciadlany ma średnicę 11 metrów! (Uwaga na marginesie: wzmiankowany teleskop to SALT w RPA; jednakże ze względu na mozaikową budowę tego teleskopu - posiada zestaw luster osobno sterowanych, łącznie dających jedenastometrowe lustro, można powiedzieć, że "to się nie liczy" - ale największy teleskop o pojedynczym lustrze ma średnicę dobrze ponad 8 metrów! /Subaru, Japonia/).

JAK DZIAŁA REFLEKTOR?

Reflektor działa na zasadzie odbicia światła. Wiąza padająca na zwierciadło o kształcie paraboloidy obrotowej odbija się zgodnie z prawem odbicia ("kąt padania równy jest kątowi odbicia") skupia się w jednym punkcie - w ognisku zwierciadła. Prawo odbicia jest niezależne od długości fali świetlnej, więc nie mamy do czynienia aberracją chromatyczną jak dla lunet. Dla zwiększenia współczynnika odbicia lustro pokryte jest wartwą odbijającą, zazwyczaj odpowiednio napylonym w komorze próżniowej aluminium, i dodatkowo utwardzone (zazwyczaj tlenkiem krzemu) dla większej odporności i trwałości. Wiązka wyprowadzana jest na zewnątrz tubusu najczęsciej poprzez odbicie od płaskiego lustra wtórnego (teleskop Newtona) lub lustra wtórnego wypukłego (teleskop Cassegraina i inne). Obraz oglądany jest przez okular, układ soczewek rozpraszających.

Zalety REFLEKTORÓW

• Cena i możliwe rozmiary lustra

Teleskop lustrzany wymaga wyszlifowania tylko jednej powierzchni optycznej (ścićle dwóch, bo jeszcze dochodzi płaskie lusterko wtórne) o kształcie możliwie najbardziej zbliżonym do paraboloidy obrotowej, wymagania co do tafli są też nie małe (odprężone szkło o możliwie najmniejszym współczynniku rozszerzalności cieplnej), ale mniejsze niż dla teleskopów soczewkowych. Mocowanie realizuje się jako wielopunktowe podparcie - dzięki czemu można wykonać bardzo ciężkie lustro i skutecznie je zamocować. Wszystko to w sumie powoduje, że można skonstruować teleskopy zwierciadlane kolosalnych wręcz rozmiarów, o czym pisaliśmy nieco wcześniej. Dodatkowo teleskopy te są też tańsze od refraktorów, a ubytki jakości rekompensowane są wzrostem rozdzielczości wraz ze wzrostem średnicy lustra głównego.

Wady REFLEKTORÓW

• Kontrast

Ze względu na obecność lusterka wtórnego i pająka (mocowania lusterka wtórnego) po środku tubusu, obrazy uzyskiwane przez teleskopy Newtona są zazwyczaj gorsze pod względem jakości kontrastu w porównaniu do teleskopów soczewkowych podobnej wielkości. Ma to duże znaczenie zwłaszcza w obserwacjach planet i Księżyca, najwdzięczniejszych obiektów nieba. Spadek kontrastu jest tym większy, im krótsza ogniskowa teleskopu (gdyż wtedy potrzebne jest większe lusterko wtórne).
Dodajmy w tym miejscu: obecność lusterka wtórnego przesłania najdokładniej wyszlifowaną część lustra i zmniejsza efektywną średnicę teleskopu, o czym często zapominamy. Znowu - im krótszy teleskop, tym gorzej.

• Konserwacja i trwałość

Teleskopy system Newtona są otwarte i bardziej podatne na osiadanie kurzu i zabrudzenie. Warstwy aluminium na lustrze, nawet utwardzone tlenkiem krzemu, z czasem mogą się utleniać zwłaszcza, jeśli lustro zostanie zarysowane i w tym miejscu będzie osadzać się para. Oczywiście, zazwyczaj teleskopy Newtona są wykonane dobrze, jednak należy się liczyć, że w perspektywie 5-10 lat powierzchnie lustrzane będą wymagały zdjęcia warstwy aluminium, przeszlifowania i ponownego nałożenia warstwy aluminium i warstwy utwardzającej. Powyższe uwagi nie mają zastosowania wprost do teleskopów systemów innych niż Newtona, np. systemu Schmidta, gdyż te systemy mają bardziej zamknięte konstrukcje (płyta korekcyjna z przodu tubusu).

Więcej o optyce w artykule Optyka dla astroamatorów (i nie tylko). Warto tam zajrzeć w przypływie sił intelektualnych, bo jest to dość długi i - choć nie wyczerpuje tematu - obszerny artykuł dla początkujących (i nie tylko) astroamatorów.

Aleksander Kacz
oraz
Zespół Teleskopy.pl


      


 

Copyright © 2001-2010 teleskopy.pl