दूरबीनों को अपवर्तित करने के बारे में सब कुछ

"दूरबीन" शब्द से अधिकतर लोगों का क्या संबंध है? सबसे अधिक संभावना है, वे एक लेंस अपवर्तक की कल्पना करते हैं - एक लंबी ट्यूब और एक लेंस। इसीलिए आज हम इस प्रकार की ऑप्टिकल तकनीक पर अधिक विस्तार से ध्यान देंगे।

आइए एक छोटे से सिद्धांत से शुरू करते हैं। दूरबीन का उद्देश्य अवलोकन की वस्तु के आवर्धन और स्पष्ट दृश्य को अधिकतम करना है। सभी उपकरणों को परावर्तक और अपवर्तक में विभाजित किया गया है। तकनीक का सबसे सरल प्रकार एक अपवर्तक है। उनके संचालन का सिद्धांत उस समय प्रकाश के अपवर्तन पर आधारित होता है जब किरणें लेंस से गुजरती हैं।

सबसे सरल मॉडल में लेंस की एक जोड़ी शामिल है। उनमें से एक लेंस की भूमिका निभाता है, जो किरणों के अपवर्तन और एक ही बिंदु पर उनके बाद के निर्धारण के लिए जिम्मेदार होता है। दूसरा एक साधारण ऐपिस से ज्यादा कुछ नहीं है जो आपको परिणामी छवि को देखने की अनुमति देता है।

इस प्रकार, दूरबीन उपकरण का लेंस दूर की वस्तु का बहुत कम दृश्यता देता है। वहां से, छवि ऐपिस में प्रवेश करती है, जो एक आवर्धक कांच के साथ सादृश्य द्वारा काम करती है। कुछ मॉडलों में, ऐपिस को ट्यूब की धुरी के साथ नहीं रखा जाता है, बल्कि लंबवत रूप से जोड़ा जाता है। इस मामले में, लेंस से छवि अपवर्तक लेंस के माध्यम से ऐपिस में जाती है।

आपको एक अपवर्तक और एक परावर्तक दूरबीन के बीच के अंतर को समझने की आवश्यकता है। परावर्तक का मुख्य घटक अवतल दर्पण है। यह सभी किरणों को एक ही बीम में जोड़ती है, और फिर, अतिरिक्त दर्पण और प्रिज्म की एक प्रणाली का उपयोग करके, इसे ऐपिस पर पुनर्निर्देशित करती है। यहां कई मॉडल अपवर्तक लेंस से लैस एक लंबवत ऐपिस भी मानते हैं।

ऐसे मॉडल को अतिरिक्त कॉन्फ़िगरेशन की आवश्यकता नहीं होती है। उपयोगकर्ता से जो कुछ भी आवश्यक है वह ध्यान केंद्रित कर रहा है। इसी समय, प्रकाशिकी की चमक सीमित है, जिससे कमजोर चमकदार आकाशीय पिंडों का निरीक्षण करना मुश्किल हो जाता है। एक स्पष्ट रात में एक अपवर्तक के माध्यम से चंद्रमा, जुड़वां सितारों और ग्रहों को देखना सबसे अच्छा है।

अपवर्तक के लाभों में कई कारक शामिल हैं।

• एकत्रित प्रकाश किरणों के शेर के हिस्से को ऐपिस तक पहुंचाने की क्षमता। यह उन्हें दर्पण परावर्तकों से अनुकूल रूप से अलग करता है।

• एक समान लेंस व्यास के साथ, अपवर्तक में चित्र परावर्तकों की तुलना में अधिक स्पष्ट और उज्जवल होता है। यह उच्च प्रकाश संचरण के कारण है।

• अपवर्तक एक द्वितीयक दर्पण प्रदान नहीं करते हैं, यह लेंस के उपयोगी स्थान का हिस्सा छुपाता है. इसके अलावा, यहां प्रकाश किरणों का मार्ग सीधे ऐपिस में निर्देशित होता है। यह दर्पणों से बार-बार परावर्तित नहीं होता है, चित्र की स्पष्टता और विपरीतता बिगड़ती नहीं है।

• सभी भागों को मजबूती से तय किया गया है, इसलिए लेंस को समायोजित करने की आवश्यकता नहीं है। मामला मजबूती से बंद है - यह धूल के खिलाफ एक प्रभावी सुरक्षा बनाता है। परावर्तकों का यह लाभ नहीं है।

इसी समय, अपवर्तकों में भी कमियां होती हैं।

सबसे पहले, यह तथाकथित वर्णवाद है - रंगीन विपथन, अर्थात विकृति। प्रभाव प्रश्न में वस्तु के चारों ओर एक रंगीन चमक के रूप में प्रकट होता है। स्वर्गीय शरीर जितना उज्जवल होगा, यह चमक उतनी ही अधिक होगी। इसके अलावा, क्रोमैटिज्म लेंस के व्यास के सीधे अनुपात में बढ़ता है, और यह फोकल लंबाई में कमी के साथ भी बढ़ता है।

इस घटना ने इस तथ्य को जन्म दिया है कि अपवर्तक के सस्ते मॉडल पर उच्च-शक्ति आवर्धन उपलब्ध नहीं है। पहले खगोलविदों ने ऐसी दूरबीनें बनाकर रंगीन विपथन से लड़ने की कोशिश की, जिनमें फोकल लंबाई कई मीटर थी।

रेफ्रेक्टर्स में एक सीमित एपर्चर होता है। इसलिए, एक मॉडल खरीदना उचित है जिसका व्यास 120 मिमी या उससे अधिक से शुरू होता है। हालांकि, इस सीमा से शुरू होकर, प्रकाशिकी की लागत तेजी से बढ़ जाती है। और अगर एपर्चर छोटा है, तो गहरे आकाश की वस्तुएं धुंधली दिखाई देंगी। यही कारण है कि अपवर्तकों का दायरा चंद्रमा जैसी चमकदार वस्तुओं तक सीमित है।

टेलीस्कोपिक रेफ्रेक्टर का पहला मॉडल 1609 में प्रसिद्ध वैज्ञानिक गैलीलियो द्वारा बनाया गया था। प्रसिद्ध खगोलशास्त्री ने डचों द्वारा एक स्पाईग्लास के निर्माण के बारे में सीखा, इसके उपकरण के रहस्य की गणना करने में सक्षम था, और इसके आधार पर उन्होंने एक टेलीस्कोप के पहले मॉडल का आविष्कार किया, जिसका उपयोग लोग स्वर्गीय पिंडों से परिचित होने के लिए करने लगे। इस उपकरण का एपर्चर 4 सेमी था, आवर्धन कारक 3 था, और फोकल लंबाई लगभग 50 सेमी थी।

बेशक, उस मॉडल को परफेक्ट नहीं कहा जा सकता। तकनीकी मानकों के मामले में यह आधुनिक प्रकाशिकी से काफी पीछे है। लेकिन, इसके बावजूद, पहले से ही आकाश को देखने के पहले दो वर्षों में, गैलीलियो सूर्य पर, चंद्रमा पर पहाड़ों के साथ-साथ बृहस्पति के 4 उपग्रहों को खोजने में सक्षम था। उन्होंने शनि ग्रह के पास "उपांग" की एक जोड़ी भी देखी। सच है, वैज्ञानिक ऐसी अद्भुत घटना की प्रकृति को स्थापित करने में विफल रहे - बाद में यह साबित हुआ कि ये ग्रह के चारों ओर के छल्ले थे।

4 शताब्दियों के लिए, अपवर्तक दूरबीनों को बार-बार सुधार और आधुनिकीकरण किया गया है। आधुनिक उपकरण पहले मॉडल से बहुत अलग हैं। आइए सबसे प्रसिद्ध संस्करणों से परिचित हों।

गैलीलियो की दूरबीन का डिजाइन दो लेंसों के उपयोग पर आधारित था। अपसारी व्यक्ति ने नेत्रिका के रूप में कार्य किया, एकत्रित करने वाले का उपयोग उद्देश्य के रूप में किया गया। इस तरह की संरचना ने एक उल्टा सीधा चित्र प्राप्त करना संभव बना दिया। हालांकि, यह भारी विकृत था। आज तक, ऐसा मॉडल मांग में नहीं है, हालांकि यह नाटकीय दूरबीन में पाया जा सकता है।

1611 में, जोहान्स केप्लर ने गैलीलियो के आविष्कार में थोड़ा सुधार किया। ऐसा करने के लिए, उन्होंने ऐपिस में अपसारी लेंस को एक अभिसारी लेंस में बदल दिया - इस तरह देखने के क्षेत्र में वृद्धि हुई, लेकिन छवि को उल्टा प्रसारित किया गया। केप्लर रेफ्रेक्टर के फायदों में एक मध्यवर्ती छवि की उपस्थिति शामिल है, इसके विमान ने डिवाइस में माप पैमाने को रखना संभव बना दिया है।

इसके मूल में, टेलिस्कोप के सभी आधुनिक मॉडल केपलर ट्यूब के प्रकार के अनुसार बनाए गए हैं।उनके नुकसान में केवल रंगीन विपथन का प्रभाव शामिल है, जिसे उन्होंने कई वर्षों तक पाइप के सापेक्ष उद्घाटन के आकार को कम करके समतल करने की कोशिश की।

1758 में स्थिति बदल गई, जब इंग्लैंड में अक्रोमेटिक रेफ्रेक्टर बनाए गए।. गैलीलियो की योजना को आधार के रूप में लिया गया था, लेकिन लेंस को बदल दिया गया था - अक्रोमैटिक ऑप्टिक्स का डिज़ाइन विभिन्न अपवर्तक मापदंडों के साथ एक विशेष युग्मित लेंस प्रदान करता है। इसने काफी हद तक रंगीन विपथन को समाप्त कर दिया है।

सबसे आधुनिक उपकरण अपोक्रोमैटिक टेलीस्कोप हैं. इनकी कीमत अक्रोमैट से कहीं अधिक होती है, इसलिए 20वीं शताब्दी तक किसी ने इनका उपयोग नहीं किया। वे उच्च गुणवत्ता वाले चित्र देते हैं, यह प्रभाव विशेष महंगी सामग्री के उपयोग के माध्यम से प्राप्त किया जाता है। बेहतर तकनीक ने अक्रोमैटिज्म को कम करना संभव बना दिया। केवल उस व्यक्ति की प्रशिक्षित आंख जो अक्सर अंतरिक्ष का निरीक्षण करती है, एक पतली फ्रिंजिंग देख सकती है - और फिर केवल प्रतिकूल अवलोकन स्थितियों के तहत।

आइए हम अपवर्तक दूरबीनों के सबसे लोकप्रिय मॉडलों की विशेषताओं पर अधिक विस्तार से ध्यान दें।

खगोल विज्ञान में पहला कदम रखने वाले लोगों के लिए यह टेलिस्कोप एक बेहतरीन तोहफा होगा।. यह एक उल्टा छवि प्रदान करता है और उपयोग में आसान अज़ीमुथ माउंट पर लगाया जाता है। मॉडल सौर मंडल के ग्रहों की खोज, चंद्र क्रेटर का अध्ययन करने और स्थलीय परिदृश्य से परिचित होने के लिए उपयुक्त है। आपको गहरे स्थान पर विचार करने की अनुमति देता है, लेकिन चित्र कम विस्तृत है।

बच्चों या नौसिखिए खगोलविदों के लिए एक और मॉडल, स्वर्गीय निकायों के साथ पहले परिचित के लिए इष्टतम। टेलीस्कोप को इकट्ठा करना आसान है, सभी मुख्य रेफ्रेक्टर नियंत्रण सहायक उपकरण शामिल हैं, और यहां तक ​​कि बच्चे भी ऑपरेशन में महारत हासिल कर सकते हैं। शक्तिशाली प्रकाशिकी आपको ग्रहों, चंद्रमा का निरीक्षण करने और जमीनी वस्तुओं पर विचार करने की अनुमति देती है।

लेंस लेपित होते हैं और कांच के बने होते हैं। इसके कारण, एक महत्वपूर्ण वृद्धि के साथ भी, तस्वीर विपरीत और स्पष्ट है। अंतरिक्ष की वस्तुओं का अध्ययन करने के लिए, एक ऑप्टिकल खोजक का उपयोग पांच गुना सन्निकटन में किया जाता है। यह रेफ्रेक्टर तस्वीर को उल्टा कर देता है। इसलिए, किट में अतिरिक्त रूप से एक विकर्ण विद्युत दर्पण शामिल है, जो आपको छवि विरूपण को ठीक करने की अनुमति देता है।

दिगंश माउंट संचालित करने में आसान है, आपको अध्ययन की वस्तु पर जितनी जल्दी हो सके अपवर्तक को इंगित करने की अनुमति देता है। ऑप्टिकल उपकरण एक धातु तिपाई पर समायोज्य पैर की ऊंचाई के साथ तय किया गया है, इसलिए किसी भी ऊंचाई का एक पर्यवेक्षक दूरबीन को उसके अनुरूप समायोजित कर सकता है। इसके अतिरिक्त, सहायक उपकरण के लिए एक ब्लॉक तिपाई से जुड़ा हुआ है; यह एक कंपास, एक तारों वाला आकाश नक्शा, साथ ही अतिरिक्त ऐपिस और काम के लिए आवश्यक अन्य वस्तुओं को समायोजित कर सकता है।

एक उपयोग में आसान टेलीस्कोप जिसे नियमित स्पाईग्लास की तरह इस्तेमाल किया जा सकता है। चंद्रमा और जमीनी वस्तुओं के अच्छे दृश्य की अनुमति देता है। मॉडल का लाभ बड़ी संख्या में विनियर और अन्य सामान में निहित है, इसलिए उन्हें अतिरिक्त रूप से खरीदने की कोई आवश्यकता नहीं है।

PolarStar II 700/80AZ मॉडल बहुत लोकप्रिय है।

सभी अपवर्तक दूरबीनों के बीच आयामों के संदर्भ में रिकॉर्ड धारक विश्व प्रदर्शनी के लिए 1900 में पेरिस में इकट्ठा किया गया मॉडल है. इसके लेंस का व्यास 1.25 मीटर था, और ट्यूब की लंबाई स्वयं 60 मीटर से अधिक थी। हालांकि, भारी वजन और विशाल आयामों के कारण, ऑप्टिकल डिवाइस क्षैतिज और स्थिर रूप से तय किया गया था - इसने अवलोकन की अनुमति नहीं दी, इसलिए 9 वर्षों के बाद उत्पाद को नष्ट कर दिया गया था।

सबसे बड़ा आधुनिक दूरबीन शिकागो में यरकेस वेधशाला में स्थित एक मॉडल है। उद्देश्य के लेंस का आकार 1.1 मीटर से मेल खाता है, यह तकनीक आपको पृथ्वी से सौर मंडल की बहुत दूर की वस्तुओं का भी अध्ययन करने की अनुमति देती है। रेफ्रेक्टर 1897 में बनाया गया था, उसी समय यर्स ऑब्जर्वेटरी को खोला गया था।

बड़े अपवर्तक दूरबीन भी यहां स्थित हैं: पॉट्सडैम एस्ट्रोफिजिकल इंस्टीट्यूट, लिक, पुल्कोवो, ग्रीनविच वेधशालाएं, साथ ही नीस, आर्चेनहोल्ड और एलेघेनी में। अमेरिका के हवाई राज्य में 4200 मीटर की ऊंचाई पर स्थित जेम्स क्लार्क मैक्सवेल टेलीस्कोप को काफी प्रसिद्धि मिली।