Шмидт - Кассегрен


Шмидт - Кассегрен

Зеркально-линзовый телескоп (катадиоптрический телескоп) — телескоп, изображение в котором строится сложным объективом, содержащим как зеркала, так и линзы. Коррекционные линзы сравнительно небольшого диаметра могут использоваться в рефлекторах для увеличения полезного поля зрения, но к зеркально-линзовым телескопам их не относят. Зеркально-линзовыми принято называть такие телескопы, в которых линзовые элементы сравнимы по размеру с главным зеркалом и предназначены для коррекции изображения (оно строится главным зеркалом).

Содержание

Основные оптические системы катадиоптрических телескопов

Согласно законам оптики, точность поверхности зеркала должна быть не хуже λ/8, где λ — длина волны (видимый свет — 550 нм). Таким образом, основная сложность изготовления зеркала состоит в необходимости очень точно соблюдать кривизну поверхности. Изготовить сферическое зеркало технологически гораздо проще, чем параболическое и гиперболическое, которые используются в телескопах-рефлекторах. Но сферическое зеркало само по себе обладает очень большими сферическими аберрациями и непригодно для использования. Описанные ниже системы телескопов — это попытки исправить аберрации сферического зеркала добавлением в оптическую систему стеклянной линзы особой кривизны (корректора).

Система Шмидта

Оптическая схема телескопа Шмидта—Кассегрена

В 1930 эстонский оптик, сотрудник Гамбургской обсерватории Барнхард Шмидт установил в центре кривизны сферического зеркала диафрагму, сразу устранив и кому и астигматизм. Для устранения сферической абберации он разместил в диафрагме линзу специальной формы, которая представляет собой поверхность 4-го порядка. В результате получилась фотографическая камера с единственной абберацией — кривизной поля и удивительными качествами: чем больше светосила камеры, тем лучше изображения, которые она дает, и больше поле зрения!

В 1946 Джеймс Бэкер установил в камере Шмидта выпуклое вторичное зеркало и получил плоское поле. Несколько позже эта система была видоизменена и стала одной из самых совершенных систем: Шмидта-Кассегрена, которая на поле диаметром 2 градуса дает дифракционное качество изображения. В качестве вторичного зеркала обычно используется алюминированная центральная часть обратной стороны корректора.

Телескоп Шмидта очень активно используется в астрометрии для создания обзоров неба. Основное его преимущество — очень большое поле зрения, до . Фокальная поверхность является сферой, поэтому астрометристы обычно не исправляют кривизну поля, а вместо этого используют выгнутые фотопластинки.

Система Максутова

Оптическая схема телескопа Максутова—Кассегрена

В 1941 Д. Д. Максутов нашёл, что сферическую аберрацию сферического зеркала можно компенсировать мениском большой кривизны. Найдя удачное расстояние между мениском и зеркалом, Максутов сумел избавиться от комы и астигматизма. Кривизну поля, как и в камере Шмидта, можно устранить, установив вблизи фокальной плоскости плоско-выпуклую линзу — так называемую линзу Пиацци-Смита.

Проалюминировав центральную часть мениска, Максутов получил менисковые аналоги телескопов Кассегрена и Грегори. Были предложены менисковые аналоги практически всех интересных для астрономов телескопов. В частности, в современной любительской астрономии часто применяются телескопы Максутова-Кассегрена, и, в меньшей степени, Максутова-Ньютона и Максутова- Грегори.

Основные преимущества и недостатки катадиоптрических телескопов

Катадиоптрические системы — это синтез зеркальных и линзовых систем. Они имеют много преимуществ, но также получили в наследство и некоторые недостатки.

Преимущества
  • Главным преимуществом является простота изготовления сферического зеркала. Корректор избавляет систему от сферичесокй аберрации, «трансформируя» её аберрацию кривизны поля.
  • Малый фокус и, следовательно, очень большое поле зрения (до ) и светосила.
  • В качестве вторичного зеркала используется алюминированная центральная часть обратной стороны корректора. То есть «вторичное зеркало» жёстко зафиксировано в оправе, в то время, как почти во всех рефлекторах вторичное зеркало держится на трех-четырёх перетяжках. Поэтому катадиоптрическая система не так чувствительна к разъюстировке.
Недостатки
  • Сложность изготовления корректора больших размеров. Самые большие инструменты не превышают 2 метров.
  • Система содержит оптические элементы из стекла, поэтому на окраине поля зрения проявляется хроматическая аберрация и кома. Стекло поглощает часть света, уменьшая светосилу.
  • Проблема кривизны поля решалась использованием специального держателя, в котором плоская фотопластинка изгибалась до нужной кривизны. Изготовить же ПЗС-матрицу нужной кривизны сложно и дорого.
  • Фокус жёстко связан с длиной трубы (растояния от зеркала до корректора — половина фокуса). Относительное отверстие также ограничено остаточными абберациями.

Зеркально-линзовые системы создавались в поисках компромисса. Их применение ограничено. Малые размеры и фокус не позволяют применять их для астрофизических целей, но телескопы получили широкое распространение среди астрометристов.

См. также

Ссылки


Wikimedia Foundation. 2010.

Смотреть что такое "Шмидт - Кассегрен" в других словарях:

  • Шмидт — или Шмид (нем. Schmidt, Schmit, Schmitt, Schmitz, Schmid, Schmied)  вторая по распространённости немецкая фамилия[1]. Произошла от названия профессии кузнец (нем. Schmied) (см. статью о фамилии Шмидт на Родоводе). Известные… …   Википедия

  • Шмидт — Шмидт, П. П., лейтенант (1867 1905). Родился в Одессе, в семье морского офицера. Окончив бердянскую гимназию, поступил в морское училище. В молодости на него большое влияние оказали взгляды Н. К. Михайловского. В сентябре 1886 г. Шмидт окончил… …   1000 биографий

  • Шмидт — Отто Юльевич (1891–1956), математик, астроном, геофизик; полярный исследователь, государственный и общественный деятель. Академик АН СССР (с 1935), директор Арктического института (1930–32, Ленинград). В 1929 и 1930 гг. возглавлял экспедиции на… …   Географическая энциклопедия

  • Шмидт — ШМИД ШМИДТОВ Фамилия немецкого происхождения. Немецкое население крупных городов, в особенности Петербурга, было столь велико, что в адресной книге за 1910 г. три немецкие фамилии вошли в сотню наиболее частотных фамилий города: Шмидт/Шмид (нем.… …   Русские фамилии

  • ШМИДТ — (Schmidt) Генрих (род. 15 дек. 1874, Гойбах, Тюрингия – ум. 2 мая 1935, Йена) – нем. биолог и натурфилософ. Директор Геккелевского архива в Йене; будучи учеником и ревностным защитником Геккеля, выступил как поборник монистической теории, имеющей …   Философская энциклопедия

  • Шмидт Ал-др Эд — ШМИДТ Ал др Эд. (1871 1939) арабист и исламовед. Род. в Астрахани, в 1894 окончил ф т вост. яз. СПб. ун та, стажировался в Зап. Европе; в 1898 приват доц. ф та вост. яз., в 1918 проф. В 1920 переехал в Ташкент, где принял активное участие в орг… …   Российский гуманитарный энциклопедический словарь

  • Шмидт — Шмидт, Отто Юльевич Шмидт, Пётр Петрович …   Морской биографический словарь

  • Шмидт — Отто Юльевич (1891 1956). Советский ученый, специалист в математике и астрономии. Вступил в партию в 1918 году, работал директором Госиздата с 1921 по 1924 г.г. В 30 е годы руководил несколькими советскими арктическими экспедициями …   1000 биографий

  • Шмидт — Шмидт, а: гип отеза Шм идта, телеск оп Шм идта; числ о Шм идта; с ын лейтен анта Шм идта …   Русский орфографический словарь

  • ШМИДТ — Адольф (Adolf Schmidt, 1865 1918), известный германский терапевт. Учился в Бреславле, Берлине и Бонне, где и написал диссертацию о физиологии почечной секреции, в 1894 году стал доцентом, а в 1898 году профессором. С 1898 по 1906 г. Он был… …   Большая медицинская энциклопедия

  • ШМИДТ — Александр Александрович (1832 1894), знаменитый физиолог. По окончании гимназии в Ревеле в 1850 г. поступил в Дерпт ский ун т, где стал изучать историю. Вскоре перешел на мед. факультет, к рый окончил в 1858 г. Там же в 1862 г. блестяще защитил… …   Большая медицинская энциклопедия

Книги

Другие книги по запросу «Шмидт - Кассегрен» >>