反射望遠鏡の特徴

リフレクターと呼ばれる 主な機能が反射であるデバイス.そこで、この光学現象を利用して反射望遠鏡が作られました。レンズの代わりに、デバイスのレンズには凹面鏡があり、光線を反射して接眼レンズに向け、画像を観察または撮影します。反射望遠鏡の主な際立った特徴を考えてみましょう。

反射望遠鏡は、レンズシステムの代わりに、金属またはガラスで作られた凹面鏡が取り付けられているという点で、他のタイプの屈折望遠鏡とは異なります。 多くの場合、そのようなデバイスは「ミラー」望遠鏡と呼ばれます。

天文学の経験がなくても、反射望遠鏡と屈折望遠鏡を区別するのは非常に簡単です。 2 番目のスキームは非常に単純です。これはチューブで、その直径は、観察対象に面する端にある対物レンズのレンズの直径に依存します。チューブのもう一方の端には接眼レンズがあります - 観察が行われるより小さな直径のレンズです。このような装置のチューブの長さは、レンズの焦点距離と、それを作ることができる材料の強度によって決まります。

凹面鏡を備えた望遠鏡は、動作原理と装置がまったく異なるため、見た目が異なります。空に面したパイプの端には、ミラーがもう一方の端に固定されているため、一般に、このようなデバイスには何もない場合があります。しかし、接眼レンズは、原則として、チューブの上部の側面にあります。屈折器とは異なり、光線の経路は、鏡筒の中心軸に沿って配置されたプリズムまたは平面鏡によってある程度遮断されます。そこでは、接眼レンズに反射するために光が集められます。 リフレクターの構造は、パイプの強制的な使用を必要としないため、リフレクターで生じる制限がありません。.宇宙望遠鏡を含む現代のすべての大型望遠鏡は、 次のスキームに従って配置されます。それらのチューブは軽量のメッシュ構造に置き換えられ、その目的は光学システムのすべての要素を保持することです。

アマチュア天文学者は両方のタイプの望遠鏡をうまく使用していますが、どちらにも長所と短所があり、一方はレンズを通過する光束の屈折によるもので、もう一方は表面からの反射によるもので、曲率が異なる場合があります。 機器の移動や移動に関連する観察には、屈折器を使用する方が良いです。その設計はより強力です。リフレクターの輸送は、構造要素が中心線に対して変位する可能性があるため、望ましくありません。その後、ネジを使用して位置を調整する必要があります-調整。このような望遠鏡は、アマチュア天文台に配置できます。

レンズに凹面鏡を採用したのは、レンズによる歪み（色収差、球面収差）を低減するための科学的研究の結果です。この方向の研究は多くのヨーロッパ諸国で行われ、英国の科学者は特に成功しました。 1663年、ジェームズ・グレゴリーは、屈折レンズの代わりに反射凹面鏡を使用することを最初に提案しました（明らかに、彼は最初の反射望遠鏡を発明しました）。1673年に、説明された光学装置のシステムが有名なロバート・フックによって具現化されました。

しかし、ミラー レンズを備えた最初の実用的な望遠鏡は、1668 年に偉大なアイザック ニュートンによって作成されました。

リフレクターの経路は簡単ではありませんでした; 同時に改善されたレンズデバイスは、より鮮明で明るい画像を提供しました.それらの開発への重要な貢献は、ヨーロッパ大陸（ドイツ人、フランス人、イタリア人）の科学者によって行われました。リフレクターは実験装置のレベルにとどまるように見えました。

調査は、コーティングとミラーの製造を改善する方向に進みました。将来、歪みを減らすために、さまざまな革新がニュートンによって提案されたシステムに繰り返し導入されました。これにより、レンズとミラーが1つの製品で使用されるハイブリッドバージョンを含む、反射望遠鏡の根本的に異なるスキームが出現しました。新しい材料と技術の出現により、ますます完璧なシステムを作成できるようになり、望遠鏡の設計にかさばるパイプが不要になったことで、その効率を倍増させることが可能になりました。

すべてのリフレクターに共通するのは、凹面鏡をレンズとして使用することです。.しかし、ミラーによって収集された光線のさらなるコースは、さまざまな方法で接眼レンズに向けられることが提案されました。

アイザック・ニュートンによって開発されたリフレクター システムは、古典的と見なされています。メインミラーには穴がなく、比較的製造が容易です。焦点近くに配置された平面ミラーは、光束を中心線に垂直に反射します。接眼レンズは側面にあります。

ニュートン望遠鏡の方式は実装が最も簡単で、独自の観測ツールを作成するアマチュア天文学者の間で広く使用されるようになりました。 また、アマチュア天文学用の機器を製造する企業は、そのような機器を大量に製造しています。

1663 年に提案されたミラー望遠鏡は非常に成功したことが判明しました。 直接的な画像を提供し、天体観測だけでなく、地上条件でも使用できます。 凹面鏡の中心に穴が開けられ、そこから反射された光は、同じく凹面鏡によって穴に向けられます。接眼レンズは、屈折器や従来の望遠鏡のように、望遠鏡の中心線に沿って配置されます。

17 世紀の 70 年代にローラン カセグレンによって設計および実装されたスキームは、グレゴリーのスキームに似ています。凹面鏡も中央部分に穴があいています。デバイスは2番目のミラーの形状が異なります-検討中のシステムでは凸面です。このスキームに従って構築された望遠鏡は、グレゴリーの装置と同様の特性を備えており、はるかに短くなっています。ソビエトの天文学者ドミトリー・マクストフによって改良されたカセグレンシステムは、アマチュアの反射鏡を作成するために世界中で使用されています。

カセグレン望遠鏡のもう 1 つの改良型は、1920 年代に開発されたリッチー クレティエン システムでした。ミラーの形状が異なるため、より広い視野を得ることができ、動く物体 (小惑星、彗星、惑星) を観察するのに便利であることが判明しました。また、このシステムでは、いくつかの歪みを減らすことができました。

光束を遮る反射板のない凹面鏡を使用する試みが繰り返し行われました。 17 世紀の 70 年代初頭に、ウィリアム ハーシェルはそのような反射望遠鏡を設計しました。その接眼レンズは主鏡をまったく遮りませんでした。これにより、デバイスの出力を大幅に高めることができましたが、コマの形で強い歪みが発生しました。 1760 年代に、同様の設計が M. V. Lomonosov によって開発され、実装されました。現在、このような光学方式に基づく装置は特別な観測に使用されていますが、装置と調整の複雑さのために、アマチュア天文学では広く普及していません。

ディートリッヒ コルシュ システムは 1970 年代に開発されました。 2つではなく3つのミラーが存在することが特徴で、ほとんどの歪みを修正できます。

このシステムのデバイスは、双眼鏡や単眼鏡からアマチュア望遠鏡まで、さまざまな光学機器の製造に広く使用されています。 それらの主な利点は、焦点距離を維持しながらデバイスの長さを大幅に短縮できることです。 ミラーは、互いにブロックすることなく、光軸に対して斜めに配置されています。

ベルンハルト・シュミットによって 20 世紀初頭に改良されたカセグレン システムが普及しました。凹面鏡に対物レンズを組み合わせたハイブリッド方式です。

20 世紀には、すべての重要な天文台の屈折望遠鏡が反射望遠鏡に確実に取って代わられました。製造技術の発展に伴い、望遠鏡に搭載される鏡の直径が大きくなり始めました。

1917 年、米国 (ワシントン州) の天文台の反射鏡は世界最大となり、鏡の直径は 100 インチ (2.5 メートル) に達しました。第二次世界大戦後、5メートルの鏡を備えた装置が作られ、カリフォルニアにも設置されました。

旧世界で最大のものは、前世紀の 70 年代半ばにソ連で作成された大方位望遠鏡であり、カラチャイ チェルケス共和国の高山の天文台に取り付けられています。

世界最大の近代的な固体鏡望遠鏡が米国アリゾナ州に設置されました。これが大型双眼鏡です。直径8.4メートルの同一のミラーが2つ装備されています。この装置は 2005 年に製造されました。

これまでで最大のものは、プレハブのセグメント ミラーを備えたデバイスです。大型カナリア望遠鏡、大型南アフリカ望遠鏡、ホビー エバーレ望遠鏡 (米国) です。

ミラー望遠鏡の使用はそれほど難しくありません。ただし、屈折計とは異なり、そのような器具は非常に慎重な取り扱いが必要です。 反射管は常に開いているため、ほこりが反射板に入る可能性があります。鏡の表面に定着すると、反射率が著しく低下します。

構造要素は振動の影響を受けて動く傾向があるため、リフレクターを動かすことも問題です。通常、ミラー望遠鏡での操作は面倒な調整（調整）で終わります。調整ネジを使用して望遠鏡を調整できますが、その回転によってミラーが移動しますが、適切な経験がなければこれをすばやく行うことは不可能です。