Як зробити телескоп-рефрактор своїми руками з очкового скла (4 фото 4 гіф)
Практичні поради щодо виготовлення простого астрономічного телескопа системи Кеплера.
Замість вступу.
Перш ніж купувати хороший телескоп, можна зробити його з недорогих і доступних коштів. Якщо ви або ваша дитина захотіли захопитися астрономічними спостереженнями, то будівництво саморобного телескопа допоможе вивчити теорію оптичних пристроїв, і практику спостережень. Незважаючи на те, що побудований телескоп-рефрактор з очкових стекол не покаже вам багато на небі, але набутий досвід і знання будуть безцінними. Після, якщо вас захопить телескопобудування, можна побудувати досконаліший телескоп-рефлектор, наприклад, системи Ньютона.
Основні характеристики оптичних інструментів, які нам знадобляться, можна знайти у будь-якій книзі оптики. Наприклад: Телескопи для любителів астрономії Л.Л.Сикорук 1990. Я ж не буду наводити теоретичні викладки, але їх використовуватиму при розрахунку виготовленого телескопа.
Практичні поради щодо виготовлення телескопа.
Приступимо. Я використовував найдоступніші та найдешевші матеріали. Насамперед нам знадобляться: об'єктив та окуляр. Як об'єктив я використовував круглу заготівлю лінзи в 1 діоптрію, діаметром 68мм, відповідно з фокусною відстанню 1 м. Такі лінзи бувають в оптичних магазинах і в аптеках. На заготівлі лінзи стоїть мітка як крапки — оптичний центр лінзи. Часто геометричний центр лінзи не збігається з оптичним, тому якщо є можливість обточити лінзу у майстра не нехтуйте нею. Але в будь-якому випадку підійде і необточена заготівля лінзи. Діаметр лінзи – об'єктива великого значення для нашого телескопа не має.Т.к. окулярові лінзи сильно схильні до різних обберацій, особливо краю лінзи, то ми будемо діафрагментувати лінзу діафрагмою діаметром близько 30 мм. Але для спостереження різних об'єктів на небі діаметр діафрагми підбирається емпірично і може варіюватися від 10 мм до 30мм.
упаковка лінз
Для окуляра, звичайно, краще використовувати окуляр від мікроскопа, нівеліра або бінокля. Але в цьому прикладі я використав об'єктив від фотоапарата-мильниці. Фокусна відстань у мого окуляра 2,5 см. Взагалі, як окуляр підійде будь-яка позитивна лінза невеликого діаметру (10-30мм), з коротким фокусом (20-50мм). Визначити, чи самостійно фокусна відстань окуляра просто. Для цього наведемо окуляр на Сонце та розташуємо за ним плоский екран. Наближаємо і видалятимемо екран, поки не вийде найменше і яскраве зображення Сонця. Відстань між центром окуляра та зображенням і є фокусна відстань окуляра.
Трубу телескопа робимо з паперу, попередньо зачорнивши внутрішню частину чорною гуашшю.
Чорнення внутрішньої частини телескопа
Намотаємо папір на круглу болванку такого ж діаметра, як і діаметр об'єктиву, проклеюючи клеєм.
Клей можна використовувати будь-хто. Цілком підійде ПВА. Основну трубу робимо довжиною на 100 мм менше фокусної відстані об'єктива, другу частину труби робимо довжиною 300-400 мм, щоб вона щільно на терті входила в основну трубу. У другу частину труби вставляємо заглушку для окулярної трубки.
Оправу для об'єктиву також можна зробити з паперу. Я взяв пластмасову оправу від канцелярської лупи приблизно такого ж діаметра. Для окуляра оправою була проста паперова трубочка, в яку була щільно на терті вставлена лінза окуляра.
Окуляр з об'єктиву «мильниці»
Т.к. діаметр труби вийшов досить значний, і довжина трохи більше метра, необхідно було забезпечити співвісність центрів об'єктива і окуляра. Рішення було знайдено таке: я намотав і проклеїв на окулярну трубку папір шарами, до діаметра труби телескопа.
Вставивши, отриману таким чином заглушку, у висувну частину труби, отримаємо співвідношення лінз і деяке обтяження телескопа (що теж необхідно). Зібравши всю конструкцію разом, телескоп майже готовий. Переміщаючи трубку вздовж осі, можна досягти різкості зображення. Найкраща різкість настає, коли фокуси об'єктива та окуляра збігаються.
Заглушка з отвором для окуляра
Оскільки телескоп вийшов не надто важкий, то можна його пристосувати до штатива фотоапарата, але у вітряну погоду вам без надійного штатива спостерігати буде практично неможливо. Нижче представлений власне зібраний телескоп.
Зібраний телескоп
Розрахунок виготовленого телескопа.
Збільшення телескопа не більше F/f=100/25=40 крат. Де F-довжина фокус об'єктива, f-довжина фокус окуляра. Якщо як окуляр використовувати більш довжинофокуні лінзи, то збільшення буде менше, зате чіткість і яскравість зображення набагато краще. Діаметр вихідної зіниці d=D/Г=30/40=0,75 мм. Де, D – діаметр об'єктиву (у нашому випадку, діаметр діафрагми), Г – збільшення телескопа. Максимальне розумне збільшення Р=D/0,7=42 рази, мінімальне збільшення Р=D/6=5 разів. Поле зору телескопа визначено «на око» приблизно 1 градус.