Saját kezűleg készítünk egy fából készült távcsövet. Hogyan készítsünk otthon megbízható és erős távcsövet
A gyári távcső meglehetősen drága, ezért komoly csillagászszenvedély esetén célszerű megvenni. Az amatőrök pedig megpróbálhatnak saját kezűleg összeszerelni egy távcsövet.
Mint tudják, kétféle teleszkóp létezik:
- reflex. Ezekben az eszközökben a tükrök a fénygyűjtő elemek szerepét töltik be.
- Tűzálló– optikai lencserendszerrel felszerelt.
DIY refraktor teleszkóp
A refraktor teleszkóp elrendezése meglehetősen egyszerű. A készülék egyik végén van egy lencse - egy lencse, amely összegyűjti és fókuszálja a fénysugarakat. A másik végén egy okulár található - egy lencse, amely lehetővé teszi az objektívből származó kép megtekintését. Az objektívet a fő csőbe, az úgynevezett csőbe helyezik, a szemlencsét pedig egy kisebb csőbe, az úgynevezett szemlencse-szerelvénybe.
Közönséges nagyító távcső
- A főcső elkészítése. Vegyünk egy vastag papírlapot, és lapos pálcikával vagy megfelelő 5 cm átmérőjű csővel csőbe tekerjük.A belsejében lévő papírt feketére kell festeni és nem fényesre kell festeni. 1,9 méter hosszú csövet készítünk.
- Okulár készítése. A fő végén kell viselni. 25 cm-es papírlapból összehajtogatjuk 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 végén erősítjük meg. Mindegyik sapka közepén egy lyukat készítünk, amelynek átmérője valamivel kisebb, mint a lencsék átmérője. A lencsék kidudorodással vannak felszerelve.
Ha érdekes fényképeket szeretne készíteni a csillagos égboltról, távcsőhöz csatlakoztathat egy webkamerát.
binokuláris teleszkóp
A szokásos nyolcszoros távcsőből olyan távcsövet építhet, amely több mint 100-szoros nagyítást ad. Whatman papírból csövek ragaszthatók. A lencsék alkalmasak régi filmoszkópokból vagy hasonló nagyításból. Egy egyszerű távcső számítását alkalmazzuk, és empirikusan választjuk ki a készülék hosszát és a szemlencse lencséi közötti távolságot.
Ebben az esetben a távcsövet nem kell szétszerelni - a csöveket közvetlenül ráhelyezik. A könnyebb használat érdekében állványt készíthet. Egy ilyen binokuláris teleszkóp lehetővé teszi hegyek és kráterek megtekintését a Hold felszínén, a Jupiter műholdait stb.
következtetéseket
Házi teleszkóp készítése otthon nem különösebben nehéz. Ezt a munkát még egy középiskolás diák is el tudja végezni. Egy gyermek számára elegendő egy 30-100-szoros nagyítású eszköz.
Vannak azonban olyan házi kézművesek, akik önállóan képesek összeállítani egy 300-szoros 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 készítsen egyszerű távcsövet rögtönzött eszközökből.
Az elkészítéséhez legalább két lencsére lesz szüksége (objektívre és okulárra).
Objektívként bármilyen hosszúfókuszú objektív alkalmas fotó- vagy filmes fényképezőgépből, teodolit objektívből, vízszintezőből vagy bármilyen más optikai eszközből.
A cső gyártását a rendelkezésünkre álló lencsék gyújtótávolságának meghatározásával és a leendő készülék nagyításának kiszámításával kezdjük.
A konvergens 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 összegyűlik egy kis pont a képernyőn (egy darab papír). Olyan helyzetet érjünk el, amelyben a további függőleges mozgások a képernyő fényfoltjának növekedéséhez vezetnek. A képernyő és az objektív távolságát vonalzóval megmérve megkapjuk ennek az objektívnek a gyújtótávolságát. A fotó- és filmgépek objektívjein a gyújtótávolságok a házon vannak feltüntetve, de ha nem találsz kész objektívet, akkor mindegy, bármilyen más gyújtótávolságú objektívből is elkészíthető. meghaladja az 1 m-t (különben a teleszkóp hosszúnak bizonyul és elveszti tömörségét - elvégre a cső hossza az objektív gyújtótávolságától függ), de a túl rövid lencse nem alkalmas erre a célra - egy rövid gyújtótávolság befolyásolja a távcsövünk növekedését. Szélsőséges esetekben a lencse szemüvegből készülhet, amelyet bármilyen optikában árulnak.
Egy ilyen lencse gyújtótávolságát a következő képlet határozza meg:
F \u003d 1 / F = 1 m,
ahol F a gyújtótávolság, m; Ф - optikai teljesítmény, dioptria. Két ilyen lencséből álló objektívünk gyújtótávolságát a következő képlet határozza meg:
Fo \u003d 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. Semmi esetre sem szabad a lencséket homorúsággal (meniszkuszokkal) egymáshoz helyezni - ez fokozott szférikus aberrációhoz vezet. A lencsék közötti távolság nem haladhatja meg átmérőjüket. A membrán kartonból készült, és a rekesz átmérője valamivel kisebb, mint a lencsék átmérője.
Most beszéljünk az okulárról. A legjobb, ha távcsőből, mikroszkópból vagy más optikai eszközből kész okulárt használunk, de a méretben és gyújtótávolságban megfelelő nagyítóval is boldogulunk. Ez utóbbi gyújtótávolsága 10-50 mm között legyen.
Tegyük fel, hogy sikerült találnunk egy 10 mm-es gyújtótávolságú nagyítót, hátra van a készülék Г nagyításának kiszámítása, amelyet úgy kapunk meg, hogy ebből az okulárból összeállítjuk az optikai rendszert és a szemüveglencsét:
G \u003d F / f = 500 mm / 10 mm = 50,
ahol F a lencse gyújtótávolsága; f a szemlencse gyújtótávolsága.
Nem kell a megadott példával azonos gyújtótávolságú szemlencsét keresni, bármilyen más, rövid gyújtótávolságú objektív is megteszi, de a nagyítás ennek megfelelően csökken, ha f-et növelünk, és fordítva.
Most az optikai részeket felszedve kezdjük el a teleszkóp és az okulár tokjainak elkészítését. Megfelelő méretű alumínium- vagy műanyagcsövekből készülhetnek, vagy saját maga is ragaszthatja őket papírból speciális falapokra epoxi ragasztó segítségével.
Az objektív cső 10 cm-rel rövidebb, mint az objektív gyújtótávolsága, a szemlencsecső általában 250-300 mm hosszú. A csövek belső felülete fekete matt festékkel van bevonva a szórt fény csökkentése érdekében.
Egy ilyen csövet könnyű gyártani, de van egy jelentős hátránya: a benne lévő tárgyak képe „fejjel lefelé” lesz. Ha a csillagászati megfigyeléseknél ez a hiányosság nem számít, akkor más esetekben némi kellemetlenséget okoz. A hátrány könnyen kiküszöbölhető, ha a dizájnba divergő lencsét iktatunk be, ez azonban hátrányosan befolyásolja a képminőséget és a növelési képességet, ráadásul meglehetősen nehéz kiválasztani a megfelelő objektívet.
Azok az idők, amikor bárki felfedezhetett a tudományban, szinte teljesen a múlté. 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 tér, amelyben lehetetlen mindent tanulmányozni, és még a Földtől nem messze vannak még feltáratlan tárgyak. A csillagászathoz azonban drága optikai műszerre van szükség. Csináld magad házi teleszkóp - egyszerű vagy nehéz feladat?
Talán a távcső segítene?
Egy kezdő csillagásznak, aki éppen most kezdi nézni a csillagos eget, még túl korai, hogy saját kezűleg távcsövet készítsen. A rendszer túl bonyolultnak tűnhet. Eleinte közönséges távcsővel is boldogulhatsz.
Ez nem olyan komolytalan eszköz, mint amilyennek tűnhet, 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 – hogy megértse, „az enyém vagy nem az enyém” – bármilyen erős tengeri távcső megfelel. 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, fontolja meg az üstökösöket és a kettős csillagokat.
Nem, ez még mindig egy távcső!
Ha komolyan foglalkozik a csillagászattal, és továbbra is saját kezűleg szeretne távcsövet készíteni, a választott séma két fő kategória egyikébe tartozhat: refraktorok (csak lencséket használnak) és reflektorok (lencséket és tükröt használnak).
Kezdőknek a refraktorok ajánlottak: ezek kisebb teljesítményű, de könnyebben gyártható teleszkópok. Ezután, amikor tapasztalatot szerez a refraktorok gyártásában, megpróbálhat saját kezével összeszerelni egy reflektort - egy erős távcsövet.
Mi az erős távcső?
Milyen hülye kérdés, kérdezhetnéd. Természetesen - növekedés! És tévedni fog. Az a tény, hogy elvileg nem minden égitestet lehet nagyítani. Például a csillagokat semmilyen módon nem lehet nagyítani: sok parszek távolságra helyezkednek el, és ilyen távolságból gyakorlatilag pontokká alakulnak. Egy közelítés sem elég egy távoli csillag korongjának megtekintéséhez. Csak a Naprendszerben található objektumok nagyíthatók rá.
És a csillagok, a távcső mindenekelőtt fényesebbé tesz. És ezért a tulajdonsága felelős az első legfontosabb jellemzőjéért - a lencse átmérőjéért. Hányszor szélesebb a lencse, mint az emberi szem pupillája – annyiszor az összes világítótest világosabbá válik. Ha saját kezűleg nagy teljesítményű távcsövet szeretne készíteni, akkor mindenekelőtt olyan lencsét kell keresnie, amelynek átmérője nagyon nagy az objektív számára.
A refraktor teleszkóp legegyszerűbb sémája
A legegyszerűbb formájában a refraktor távcső két konvex (nagyító) lencséből áll. Az első - nagy, az ég felé irányított - lencsének, a második kicsi, amelybe a csillagász belenéz, okulárnak nevezik. A saját kezű házi készítésű teleszkópot pontosan ennek a rendszernek megfelelően kell elkészíteni, ha ez az első tapasztalata.
A teleszkóp lencséjének egy dioptriás optikai teljesítményűnek és a lehető legnagyobb átmérőjűnek kell lennie. Ilyen lencsét találhat például egy szemüvegműhelyben, ahol különféle formájú szemüvegekhez vágnak ki belőle szemüveget. Jobb, ha a lencse bikonvex. Ha nincs bikonvex, akkor használhat egy pár sík-domború féldioptriás lencsét, amelyek egymás után helyezkednek el, különböző irányú dudorokkal, egymástól 3 centiméter távolságra.
Okulárnak bármilyen erős nagyító lencse a legjobb, ideális esetben egy nagyító a nyélen lévő okulárban, amit korábban gyártottak. Bármilyen gyári optikai eszköz (távcső, geodéziai eszköz) szemlencse is megteszi.
Ha meg szeretné tudni, milyen nagyítást ad a teleszkóp, mérje meg a szemlencse fókusztávolságát centiméterben. Ezután osszuk el 100 cm-t (az 1 dioptriás lencse gyújtótávolságát, azaz a lencsét) ezzel az ábrával, és kapjuk meg a kívánt nagyítást.
Rögzítse a lencséket bármilyen erős tubusba (egy ragasztóval megkent, belülről a legfeketébb festékkel festett karton is megteszi). Az okulárnak néhány centiméteren belül előre-hátra csúsztathatónak kell lennie; élezéshez szükséges.
A teleszkópot fából készült állványba, az úgynevezett Dobson tartóba kell rögzíteni. Rajza bármely keresőben könnyen megtalálható. Ez a legkönnyebben gyártható és egyben megbízható teleszkóptartó, szinte minden házi készítésű teleszkóp ezt használja.
Hirtelen saját kezűleg szeretne távcsövet készíteni? Semmi különös. Igen, korunkban nem nehéz szinte bármilyen optikai eszközt megvásárolni, és nem is olyan drága. De néha megtámadja az embert a kreativitásszomj: ki akarom deríteni, hogy milyen természeti törvényeken alapul bármely eszköz működési elve, szeretnék magamból és magamnak konstruálni egy ilyen eszközt, és megtapasztalni a kreativitás örömét.
Csináld magad távcső
Szóval, térjen az üzlethez. Először is megtudhatja, hogy a legegyszerűbb teleszkóp két bikonvex lencséből áll - egy objektívből és egy okulárból, és hogy a távcső nagyítása a K \u003d F / f képlettel érhető el (a gyújtótávolságok aránya). lencse (F) és szemlencse (f)).
Ezzel a tudással felvértezve kutat a szemétládák között, a padláson, a garázsban, a fészerben stb., egy világosan meghatározott céllal - hogy minél több lencsét találjon. Ezek lehetnek szemüvegek (lehetőleg kerekek), óranagyítók, régi fényképezőgépek lencséi stb. Az objektívkészlet összegyűjtése után elkezdheti a mérést. Olyan objektívet kell választania, amelynek gyújtótávolsága F nagyobb, és egy f gyújtótávolságú szemlencsét.
A fókusztávolság mérése nagyon egyszerű. A lencsét valamilyen fényforrásra irányítják (villanykörte a szobában, utcai lámpa, nap az égen vagy csak megvilágított ablak), a lencse mögé fehér képernyő kerül (papírlap is lehetséges, de karton jobb), és addig mozog az objektívhez képest, amíg nem ad éles képet a megfigyelt fényforrásról (fordított és kicsinyített).
Ezután meg kell mérni az objektív és a képernyő közötti távolságot egy vonalzóval. Ez a gyújtótávolság. Egyedül nem valószínű, hogy megbirkózik a leírt mérési eljárással - hiányozni fog a harmadik kéz. Egy asszisztenst kell hívnom segítségért.
Miután felvette a lencsét és a szemlencsét, elkezdi tervezni a kép nagyítására szolgáló optikai rendszert. Vegyünk egy lencsét az egyik kezünkbe, egy okulárt a másikba, és mindkét lencsén keresztül vizsgáljunk meg valamilyen távoli tárgyat (de nem a napot - könnyen szem nélkül maradhatunk!). A lencse és a szemlencse kölcsönös mozgatásával (igyekszik a tengelyeiket egy vonalban tartani) tiszta képet kap.
Ez nagyított képet eredményez, de még mindig fejjel lefelé. Amit most a kezében tart, és megpróbálja fenntartani a lencsék elért kölcsönös helyzetét, az a kívánt optikai rendszer. Csak ezt a rendszert kell rögzíteni, például a cső belsejébe helyezve. Ez lesz a távcső.
De ne rohanjon az összeszereléssel. Miután készített egy távcsövet, nem lesz elégedett a képpel "fejjel lefelé". Ez a probléma egyszerűen megoldható egy invertáló rendszerrel, amelyet egy vagy két, a szemlencsével azonos lencse hozzáadásával nyernek.
Egy koaxiális kiegészítő lencsével rendelkező invertáló rendszert úgy kapunk, hogy az okulártól körülbelül 2 f távolságra helyezi el (a távolságot a kiválasztás határozza meg).
Érdekes megjegyezni, hogy az invertáló rendszer ezen változatával nagyobb nagyítás érhető el, ha a kiegészítő lencsét simán elmozdítja a szemlencsétől. Azonban nem fog tudni erős növekedést elérni, ha nincs túl jó minőségű lencséje (például üveg a szemüvegből). Beavatkozik az úgynevezett "kromatikus aberráció" jelenségébe, amikor a képet irizáló árnyalatokkal festik.
Ezt a problémát a „vásárolt” optikában úgy oldják meg, hogy több, eltérő törésmutatójú lencséből állítanak össze egy lencsét. De Önt nem érdeklik ezek a részletek: az Ön feladata, hogy megértse az eszköz kapcsolási rajzát, és ennek az áramkörnek megfelelően megépítse a legegyszerűbb működő modellt (egy fillér költése nélkül).
Szerezzen be egy invertáló rendszert két koaxiális kiegészítő lencsével úgy, hogy úgy helyezze el őket, hogy a szemlencse és ez a két lencse egyenlő távolságra legyen egymástól f.
Most elképzeli a távcső sémáját, és ismeri a lencsék gyújtótávolságát, így elkezdi 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 belső csöveket matt fekete festékkel kell festeni, hogy ne legyen külső fény.
Valami primitívnek bizonyult, de nulla opcióként nagyon kényelmes: könnyű újrakészíteni, megváltoztatni valamit. Ha ez a nulla opció létezik, addig javítható, ameddig csak akarja (legalább cserélje ki a whatman papírt valamirevalóbb anyagra).
Egy házi készítésű távcső segítségével a Hold felszínét, sőt egyes bolygókat is meg lehet nézni, így aki érdeklődik a csillagászat iránt, annak jó dolga lesz. 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 dioptriában 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, amelyeken a nagyítás mértéke meg van jelölve. 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 nagyítású nagyítónak +10 dioptriája van (2,5x4 \u003d 10). Mert kívánatos 6-12,5-szeres nagyítású nagyítót választani.
Mindkét lencse papírból ragasztott és belülről feketített csövekben van rögzítve. A szemlencsecsőbe műanyag peremmel együtt nagyítót lehet ragasztani; rajta, csak le kell vágni azt a kiemelkedést, ami az előlapot a tokhoz rögzíti. Mindkét cső teljes hosszának 5-10 centiméterrel hosszabbnak 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 az objektív 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.
Rögzítjük a lencséket a csövek végén a cikkben leírtak szerint:. A szemüvegek portól és karcolásoktól való védelme érdekében célszerű karton csőkupakokat készíteni.
Hogyan használjunk házi készítésű teleszkópot
Addig mozgatjuk a szemlencse csövét a nagyobb csőben, amíg meg nem találjuk azt a pozíciót, ahol a megfigyelt lámpa jól láthatóvá válik. Előre kiszámolhatja, hogy a cső milyen nagyítást ad (vagy inkább a megfigyelt tárgy szemhez való közelítésének mértékét): a lencse gyújtótávolságát el kell osztani a szemlencse fókusztávolságával. A fenti példában (50 cm-es objektívvel és 2 cm-es okulárral) a nagyítás 25x (50:2=25) lenne.
Hosszú ideig célszerű állványra szerelni, hogy a cső oldalra fordítható, felemelhető és leengedhető legyen. Ehhez vastag bádogból hajlított vagy valamilyen hosszú csőből levágott csövet helyezünk az állvány kerek rúdjára. Felülről a csőbe helyezzük az állvány fejét, amelyre csavarokkal rögzítünk egy ónból hajlított bilincset. A bilincsben és rögzítse a lencsecsövet. A gallér megdöntésével és felemelésével a teleszkóp helyzetét függőlegesen, az állványfejet a csőben forgatva pedig vízszintesen változtathatja.
Hogyan készül a távcső
A távcső ugyanúgy készül, mint a távcső. Csak a lencsék mások számára. Az általuk vett okulár esetében a lencse -16 és -20 dioptria, a lencse pedig +4 és +6 dioptria között van. Így egy távcsőben, akárcsak a távcsőben, az egyik és a másik homorú. Ennek eredményeként a nagyítás mértéke csökken, de az élesség nő. A távcsőhöz nem szükséges állvány, kézben tartják, így túrákra is vihető.
Teleszkópon vagy távcsőn keresztül nézve a látható kép szélei homályosak, elmosódottak lehetnek. Az áttekinthetőség érdekében membránt kell helyeznie az objektívre - egy fekete papírgyűrűt, nagyon keskeny peremmel. Nem szabad túl kicsinyíteni a rekeszt (nagyítani a gyűrű peremét), mert a rekesznyílás csökkenti az objektívbe jutó fény mennyiségét és a kép elsötétül.
