Saját kezűleg készítünk egy fából készült távcsövet. Hogyan készíts magadnak megbízható és erős távcsövet otthon
A gyári távcső meglehetősen drága, ezért érdemes megvenni, ha valaki komolyan érdeklődik a csillagászat iránt. Az amatőrök pedig megpróbálhatnak saját kezűleg összeszerelni egy távcsövet.
Mint tudják, kétféle teleszkóp létezik:
- Reflex. Ezekben az eszközökben a fénygyűjtő elemek szerepét a tükrök látják el.
- Tűzálló– optikai lencserendszerrel felszerelt.
DIY fénytörő távcső
A fénytörő távcső kialakítása meglehetősen egyszerű. A készülék egyik végén van egy lencse - egy lencse, amely összegyűjti és fókuszálja a fénysugarakat. A másik végén van egy okulár - egy lencse, amely lehetővé teszi az objektívből származó kép megtekintését. A lencsét a csőnek nevezett főcsőbe helyezik, a szemlencsét pedig egy kisebb csőbe, amelyet szemlencse-szerelvénynek neveznek.
Egy közönséges nagyítóból készült távcső
- A főcső elkészítése. Vegyünk egy vastag papírlapot, és lapos pálcikával vagy megfelelő 5 cm átmérőjű csővel tekerjük csőbe.A belsejében lévő papírt feketére kell festeni, és nem fényes. A csövet 1,9 méter hosszúra készítjük.
- Okulárcső készítése. A fő végére kell tenni. 25 cm-es papírlapból feltekerjük és felragasztjuk. A szemlencsecső belső átmérőjének meg kell egyeznie a főcső külső átmérőjével, hogy az könnyedén mozogjon rajta.
- Munka lencsékkel. Vastag papírból két fedelet készítünk. Az elsőt oda helyezzük, ahol a lencse lesz, a másodikat pedig a szemlencsecső végére rögzítjük. Mindegyik sapka közepén egy lyukat készítünk, amelynek átmérője valamivel kisebb, mint a lencsék átmérője. A lencséket domború oldalukkal kifelé szereljük fel.
Ha érdekes fényképeket szeretne készíteni a csillagos égboltról, csatlakoztathat egy webkamerát a távcsőhöz.
Távcső távcsőből
Közönséges nyolcerős távcsőből olyan távcsövet építhet, amely több mint 100-szoros nagyítást biztosít. Whatman papírból a csöveket össze lehet ragasztani. A lencsék alkalmasak régi filmoszkópokból vagy hasonló nagyításból. Egy egyszerű távcső számítását alkalmazzuk, és kísérletileg választjuk ki a készülék hosszát és a szemlencsék közötti távolságot.
Nem kell szétszerelni a távcsövet - a csöveket közvetlenül ráhelyezik. A könnyebb használat érdekében állványt készíthet. Egy ilyen távcsőből készült távcső lehetővé teszi hegyek és kráterek megtekintését a Hold felszínén, a Jupiter műholdait stb.
következtetéseket
Házi teleszkóp készítése otthon nem különösebben nehéz. Még egy középiskolás diák is tud ilyen munkát végezni. Egy gyermek számára elegendő egy 30-100-szoros nagyítású eszköz.
Vannak azonban olyan házi kézművesek, akik önállóan képesek összeállítani egy háromszáz teljesítményű, kiváló minőségű távcsövet. Az ilyen készségek tapasztalattal járnak, és hasznosak lehetnek azok számára, akik komolyan érdeklődnek a csillagászat iránt.
Most azt javaslom, hogy ismerkedjen meg azzal, hogyan lehet egyszerű távcsövet készíteni a rendelkezésre álló anyagokból.
Az elkészítéséhez legalább két lencsére lesz szüksége (lencse és szemlencse).
Objektívként bármilyen hosszúfókuszú fényképező vagy filmobjektív, teodolit lencse, vízszintes lencse vagy bármilyen más optikai eszköz alkalmas lesz.
A cső elkészítését a rendelkezésünkre álló lencsék gyújtótávolságának meghatározásával és a leendő készülék nagyításának kiszámításával kezdjük.
A konvergáló lencse gyújtótávolságának meghatározásának módszere meglehetősen egyszerű: kezünkbe vesszük a lencsét, és a felületét a nap vagy világítóeszköz felé helyezve mozgatjuk fel-le, amíg a lencsén áthaladó fény egy kis pont a képernyőn (papírlap ). Olyan helyzetet érjünk el, amelyben a további függőleges mozgások a képernyő fényfoltjának növekedéséhez vezetnek. A képernyő és a lencse közötti távolságot vonalzóval megmérve megkapjuk ennek az objektívnek a gyújtótávolságát. Fotó- és filmobjektíveken a gyújtótávolságok a házon vannak feltüntetve, de ha nem találsz kész objektívet, akkor mindegy, bármilyen más objektívből készíthető, amelynek gyújtótávolsága nem haladja meg az 1-et m (különben a teleszkóp hosszúnak bizonyul és elveszti kompaktságát - elvégre a cső hossza az objektív gyújtótávolságától függ), de a túl rövid fókuszú lencse nem alkalmas erre a célra - a rövid gyújtótáv befolyásolja a távcsövünk nagyítását. Végső megoldásként a lencse készíthető szemüvegből, amelyet bármely látszerészben árulnak.
Egy ilyen lencse gyújtótávolságát a következő képlet határozza meg:
F = 1/Ф = 1 m,
ahol F – gyújtótávolság, m; F – optikai teljesítmény, dioptria. Két ilyen lencséből álló objektívünk gyújtótávolságát a következő képlet határozza meg:
Fo = F1F2/F1 + F2 – d,
ahol F1 és F2 az első és a második lencse gyújtótávolsága; (esetünkben F1 = F2); d a lencsék közötti távolság, ami elhanyagolható.
Így Fo = 500 mm. Semmilyen körülmények között ne helyezze el a lencséket úgy, hogy homorúak (menisci) nézzenek egymás felé – ez növeli a szférikus aberrációt. A lencsék közötti távolság nem haladhatja meg átmérőjüket. A membrán kartonból készül, és a membránlyuk átmérője valamivel kisebb, mint a lencsék átmérője.
Most beszéljünk az okulárról. A legjobb, ha távcsőből, mikroszkópból vagy más optikai eszközből készült, kész okulárt használunk, de megfelelő méretű és gyújtótávolságú nagyítóval is boldogulunk. Ez utóbbi gyújtótávolsága 10-50 mm tartományban legyen.
Tegyük fel, hogy sikerült találnunk egy 10 mm-es gyújtótávolságú nagyítót, már csak a G eszköz nagyítását kell kiszámítani, amit úgy kapunk, hogy egy adott okulárból egy optikai rendszert, a szemüvegből pedig egy lencsét szerelünk össze:
G = F/f = 500 mm/10 mm = 50,
ahol F a lencse gyújtótávolsága; f – a szemlencse gyújtótávolsága.
Nem szükséges a megadott példával megegyező gyújtótávolságú okulárt keresni, bármilyen más, rövid gyújtótávolságú objektív megteszi, de a nagyítás ennek megfelelően csökken, ha f növekszik, és fordítva.
Most, miután kiválasztottuk az optikai részeket, megkezdjük a teleszkóp és az okulár testeinek gyártását. Megfelelő méretű alumínium vagy műanyag csődarabokból készülhetnek, vagy epoxi ragasztóval speciális fadarabokra papírból összeragaszthatók.
A lencsecső 10 cm-rel rövidebb, mint a lencse gyújtótávolsága, a szemlencsecső hossza általában 250-300 mm. A csövek belső felületeit matt fekete festékkel vonják be, hogy csökkentsék a szórt fényt.
Egy ilyen csövet könnyű gyártani, de van egy jelentős hátránya: a benne lévő tárgyak képe „fejjel lefelé” lesz. Ha ez a hátrány a csillagászati megfigyeléseknél nem számít, akkor más esetekben kellemetlenséget okoz. A hátrány könnyen kiküszöbölhető, ha a dizájnba divergő lencsét iktatunk be, ez azonban negatívan befolyásolja a képminőséget és a nagyítási képességet, a megfelelő objektív kiválasztása pedig meglehetősen nehéz.
Azok az idők, amikor bárki felfedezhetett a tudományban, szinte teljesen elmúltak. Mindaz, amit egy amatőr felfedezhet a kémiában, fizikában, biológiában, régóta ismert, átírták és kiszámolták. Ez alól a szabály alól kivételt képez a csillagászat. Hiszen ez az űrtudomány, egy leírhatatlanul hatalmas űr, amelyben lehetetlen mindent tanulmányozni, és még a Földtől nem messze vannak még feltáratlan tárgyak. A csillagászat gyakorlásához azonban drága optikai műszerre van szükség. Egy házi készítésű távcső egyszerű vagy nehéz feladat?
Talán a távcső segítene?
Egy kezdő csillagásznak, aki most kezdi közelebbről szemügyre venni a csillagos eget, még túl korai, hogy saját kezűleg készítsen távcsövet. A séma túl bonyolultnak tűnhet számára. Eleinte közönséges távcsővel is boldogulhatsz.
Ez nem olyan komolytalan eszköz, mint amilyennek látszik, és vannak csillagászok, akik a híressé válása után is használják: például Hyakutake japán csillagász, a róla elnevezett üstökös felfedezője, éppen a függőségéről vált híressé. erős távcső.
Egy kezdő csillagász első lépéseihez - ahhoz, hogy megértse, az enyém-e vagy sem - bármilyen nagy teljesítményű tengeri távcső megteszi. Minél nagyobb, annál jobb. Távcsővel megfigyelheti a Holdat (meglehetősen lenyűgöző részletességgel), megnézheti a közeli bolygók korongjait, mint például a Vénusz, a Mars vagy a Jupiter, és megvizsgálhatja az üstökösöket és a kettős csillagokat.
Nem, ez még mindig egy távcső!
Ha komolyan foglalkozik a csillagászattal, és továbbra is szeretne saját maga készíteni egy távcsövet, a választott kialakítás két fő kategória egyikébe tartozhat: refraktorok (csak lencséket használnak) és reflektorok (lencséket és tükröt használnak).
Kezdőknek ajánlott a refraktor: kisebb teljesítményű, de könnyebben elkészíthető teleszkópok. Ezután, ha tapasztalatot szerez a refraktorok gyártásában, megpróbálhat saját kezével összeszerelni egy reflektort - egy erős távcsövet.
Mitől más egy erős teleszkóp?
Milyen hülye kérdés, kérdezed. Természetesen - nagyítással! És tévedni fog. Az a helyzet, hogy elvileg nem minden égitest nagyítható. Például a csillagokat semmilyen módon nem fogja felnagyítani: sok parszek távolságra helyezkednek el, és ilyen távolságból gyakorlatilag pontokká alakulnak. Egy távoli csillag korongjának meglátásához egyetlen megközelítés sem elég. Csak a Naprendszerben található objektumokra lehet „nagyítani”.
A teleszkóp pedig mindenekelőtt fényesebbé teszi a csillagokat. És ez a tulajdonság felelős az első legfontosabb jellemzőjéért - a lencse átmérőjéért. Hányszor szélesebb a lencse, mint az emberi szem pupillája – ennyiszer lesz fényesebb minden világítótest. Ha saját kezűleg nagy teljesítményű távcsövet szeretne készíteni, először is nagyon nagy átmérőjű lencsét kell keresnie az objektív számára.
A fénytörő távcső legegyszerűbb diagramja
A legegyszerűbb formájában a fénytörő teleszkóp két domború (nagyító) lencséből áll. Az elsőt - a nagyot, amely az égre irányul - lencsének nevezik, a másodikat - a kicsi, amelybe a csillagász belenéz, okulárnak. Ha ez az első tapasztalata, saját kezűleg készítsen házi teleszkópot pontosan ennek a séma szerint.
A teleszkóp lencséjének optikai teljesítménye egy dioptria legyen, és átmérője a lehető legnagyobb legyen. Hasonló lencsét találhat például egy szemüvegműhelyben, ahol különféle formájú poharakhoz vágják ki a szemüvegeket. Jobb, ha a lencse bikonvex. Ha nincs bikonvex lencséje, használhat egymás után elhelyezett plano-konvex féldioptriás lencséket, amelyek domború oldalai különböző irányban, egymástól 3 centiméter távolságra vannak.
Bármilyen erős nagyító lencse működik a legjobban okulárként, ideális esetben nagyítóként a fogantyún lévő okulárban, például a korábban gyártottakat. Bármilyen gyári optikai műszer (távcső, geodéziai műszer) okulárja is működik.
Ha meg szeretné tudni, milyen nagyítást biztosít a távcső, mérje meg a szemlencse gyújtótávolságát centiméterben. Ezután osszuk el 100 cm-t (az 1 dioptriás lencse, azaz egy lencse gyújtótávolságát) ezzel a számmal, és kapjuk meg a kívánt nagyítást.
Rögzítse a lencséket bármilyen tartós csőbe (egy ragasztóval bevont, belülről a lehető legfeketébb festékkel festett kartonpapír). Az okulárnak néhány centiméteren belül előre-hátra csúsztathatónak kell lennie; ez szükséges az élezéshez.
A teleszkópot egy Dobson-tartónak nevezett faállványra kell felszerelni. A róla készült rajz könnyen megtalálható bármelyik keresőben. Ez a legkönnyebben gyártható és egyben megbízható tartó teleszkóp számára, szinte minden házi készítésű teleszkóp ezt használja.
Hirtelen szeretne távcsövet készíteni a saját kezével? Semmi különös. Igen, manapság nem nehéz megvásárolni szinte bármilyen optikai eszközt, és nem is olyan drága. Ám az embert néha megtámadja a kreativitás szomjúsága: rá akar jönni, hogy egy készülék működési elve milyen természeti törvényeken alapul, elejétől a végéig szeretne egy ilyen készüléket megtervezni, és átélni a kreativitás örömét.
DIY távcső
Szóval, térjen az üzlethez. Először is megtudhatja, hogy a legegyszerűbb teleszkóp két bikonvex lencséből áll - az objektívből és az okulárból, és hogy a teleszkóp nagyítását a K = F / f képlettel kapjuk meg (a lencse gyújtótávolságának aránya). (F) és az okulár (f)).
Ezzel a tudással felvértezve a tetőtérben, garázsban, fészerben stb. kutat különféle szemétdobozokban, egy világosan meghatározott céllal - hogy több különböző lencsét találjon. Ezek lehetnek szemüvegek (lehetőleg kerekek), óranagyítók, régi fényképezőgépek lencséi stb. A lencsék készletének összegyűjtése után kezdje el a mérést. Nagyobb F gyújtótávolságú objektívet és kisebb f gyújtótávolságú szemlencsét kell választani.
A fókusztávolság mérése nagyon egyszerű. A lencsét valamilyen fényforrásra irányítják (villanykörte a szobában, lámpás az utcán, nap az égen vagy csak egy megvilágított ablak), a lencse mögé fehér képernyő kerül (egy papírlap lehetséges, de a karton jobb) és addig mozog az objektívhez képest Nem fog éles képet készíteni a megfigyelt fényforrásról (fordított és kicsinyített).
Ezek után már csak egy vonalzóval kell megmérni az objektív és a képernyő távolságát. Ez a gyújtótávolság. Nem valószínű, hogy egyedül megbirkózik a leírt mérési eljárással - szüksége lesz egy harmadik kézre. Segítőt kell hívnia.
Miután kiválasztotta a lencsét és a szemlencsét, elkezdheti a kép nagyítására szolgáló optikai rendszer felépítését. Az egyik kezedbe veszed a lencsét, a másikba a szemlencsét, és mindkét lencsén keresztül valami távoli tárgyra nézel (nem a napra - könnyen szem nélkül maradhatsz!). A lencse és az okulár kölcsönös mozgatásával (a tengelyeiket egy vonalban próbálva tartani) tiszta képet érhet el.
Az eredményül kapott kép ki lesz nagyítva, de továbbra is fejjel lefelé. Amit most a kezében tart, és megpróbálja megtartani a lencsék elért relatív helyzetét, az a kívánt optikai rendszer. Már csak a rendszer javítása van hátra, például egy csőbe helyezve. Ez lesz a távcső.
De ne rohanjon az összeszereléssel. A teleszkóp elkészítése után nem lesz elégedett a „fejjel lefelé” képpel. Ezt a problémát egyszerűen megoldja egy burkolórendszer, amelyet egy vagy két, a szemlencsével azonos lencsék hozzáadásával nyernek.
Egy koaxiális kiegészítő lencsével körülölelő rendszert kaphat, ha azt körülbelül 2 f távolságra helyezi a szemlencsétől (a távolságot a kiválasztás határozza meg).
Érdekes megjegyezni, hogy az irányváltó rendszer ezen változatával nagyobb nagyítás érhető el, ha a kiegészítő lencsét simán elmozdítja a szemlencsétől. Azonban nem fog tudni erős nagyítást elérni, ha nincs túl jó minőségű lencséje (például üvegből szemüveg). Az úgynevezett „kromatikus aberráció” jelensége zavarja, ha a képet szivárvány árnyalataira festjük.
Ezt a problémát a „vásárolt” optikában úgy oldják meg, hogy több, eltérő törésmutatójú lencséből állítanak össze egy lencsét. De ezek a részletek nem érdekelnek: az Ön feladata az eszköz kapcsolási rajzának megértése, és a legegyszerűbb működő modell elkészítése ennek a séma szerint (egy fillér kiadása nélkül).
Két koaxiális kiegészítő lencsével körülölelő rendszert kaphat, ha úgy helyezi el őket, hogy a szemlencse és ez a két lencse egyenlő távolságra legyen egymástól f.
Most már van elképzelése a teleszkóp kialakításáról, és ismeri a lencsék gyújtótávolságát, így elkezdheti összeszerelni az optikai eszközt. A legegyszerűbb dolog a csöveket (csöveket) Whatman papírlapokból csavarni, gumiszalaggal rögzíteni „pénzért”, és gyurmával rögzíteni a lencséket a csövek belsejében. A csövek belsejét matt fekete festékkel kell festeni a külső expozíció elkerülése érdekében.
Az eredmény primitívnek tűnik, de nulla opcióként nagyon kényelmes: könnyű újrakészíteni, megváltoztatni valamit. Ha ez a nulla opció létezik, akkor a kívánt ideig javítható (legalább cserélje ki a Whatman papírt tisztességesebb anyagra).
Házi készítésű teleszkóp segítségével a Hold felszínét, sőt egyes bolygókat is meg lehet nézni, így jó szolgálatot tesz majd a csillagászat iránt érdeklődőknek. Először lencsét kell készítenie. A +1 dioptriás (gyújtótávolság 100 centiméter) és a +2 dioptriás (gyújtótávolság 50 centiméter) közötti szemüvegekhez bikonvex (kerek) lencsét kell venni. (Hogyan határozzuk meg a gyújtótávolságot dioptriával és fordítva, lásd a cikket). Az okulárhoz egy másik szemüveget vagy egy kis nagyítót választunk, amelynek gyújtótávolsága 2-4 centiméter (+50 és +25 dioptria között).
A nagyítókat általában műanyag tokban árulják, amelyek jelzik a nagyítási szintet. Például a 2,5-ös szám azt jelenti, hogy a nagyító 2,5-szeresére nagyít. A dioptriák számának megállapításához ezt a számot meg kell szorozni 4-gyel. A 2,5-szeres nagyítónak +10 dioptriája van (2,5x4=10). Erre a célra 6-12,5-szeres nagyítású nagyítót célszerű választani.
Mindkét lencse papírból összeragasztott, belül feketített csövekben van rögzítve. A nagyító egy műanyag peremmel együtt a szemlencsecsőbe ragasztható; rajta csak le kell vágni azt a kiemelkedést ami a peremet a tokhoz rögzíti. Mindkét cső teljes hosszának 5-10 centiméterrel nagyobbnak kell lennie, mint mindkét lencse gyújtótávolsága. Például, ha 50 centiméteres gyújtótávolságú üveget vett az objektívhez, és 2 centiméteres a szemlencsét, akkor a két cső teljes hosszának 57-62 centiméternek kell lennie.
Először egy 15-20 centiméter hosszú csövet ragasztunk a szemlencse átmérője mentén, majd a lencse átmérője mentén. Az első csőnek enyhe súrlódással bele kell illeszkednie a másodikba. Ha a lencseátmérők közötti különbség túl nagy, akkor a szemlencse csövét vastagabbá kell tenni.
A lencséket a cikkben leírtak szerint rögzítjük a csövek végére: . Az üveg portól és karcolástól való megóvása érdekében célszerű a csövekre kartonborításokat készíteni.
Hogyan használjunk házi készítésű teleszkópot
Addig mozgatjuk a szemlencse csövét a nagyobb csőben, amíg meg nem találjuk azt a pozíciót, ahol a megfigyelt test jól láthatóvá válik. Előre kiszámolhatja, hogy a teleszkóp milyen nagyítást ad (vagy inkább a megfigyelt tárgy szemhez való közeledésének mértékét): a lencse gyújtótávolságát el kell osztani a szemlencse fókusztávolságával. A fenti példában (50 centiméteres gyújtótávolságú lencsével és 2 centiméteres gyújtótávolságú okulárral) a nagyítás 25-szörös lesz (50:2 = 25).
Hosszú ideig célszerű állványra szerelni, hogy a cső oldalra forgatható, felemelhető és leengedhető legyen. Ehhez vastag bádogból hajlított vagy hosszú csőből kivágott csövet rögzítünk az állvány kerek rúdjára. Az állvány fejét felülről belehelyezzük a csőbe, amelyre csavarokkal rögzítünk egy bádogból hajlított bilincset. A lencsecső a bilincsben van rögzítve. A bilincs megdöntésével és felemelésével a teleszkóp helyzetét függőlegesen, az állványfejet a csőben forgatva pedig vízszintesen módosíthatja.
Hogyan készítsünk távcsövet
A teleszkóp pontosan úgy készül, mint egy távcső. Csak más lencsék kellenek hozzá. Az okulárhoz -16 és -20 dioptria közötti lencsét vesznek, egy lencséhez pedig +4 és +6 dioptria között. Így a távcsőben, akárcsak a távcsőben, az egyik homorú, a másik homorú. Ennek eredményeként a nagyítási szint csökken, de az élesség nő. A teleszkóphoz nincs szükség állványra, a kezedben van, így túrákra magaddal viheted.
Teleszkópon vagy távcsőn keresztül történő megfigyeléskor a látható kép szélei homályosak vagy elmosódottak lehetnek. A tisztaság növelése érdekében rekeszt kell alkalmazni az objektíven - egy fekete papírgyűrűt nagyon keskeny peremmel. A rekesznyílást nem szabad túlságosan csökkenteni (a gyűrű peremét növelni), mivel a rekesznyílás csökkenti az objektívbe jutó fény mennyiségét és a kép elsötétül.
