Астрология


АСТРОНОМИЧЕСКИЕ НАБЛЮДЕНИЯ

И ТЕЛЕСКОПЫ

1. Телескопы. Основным астрономическим прибором является телескоп.

Назначение телескопа - собрать больше всего света от исследуемого объекта и при визуальных наблюдениях увеличить его видимые угловые размеры.

Основной оптической частью телескопа является объектив, который собирает светло и создает изображение источника.

Если объектив телескопа являет собой линзу или систему линз, то телескоп называют рефрактором рис. 1, А если вогнутое зеркало, - то рефлектором рис. 2.

Световая энергия, что ее собирает телескоп, зависит от размеров об'єктива. Чем большая площадь его поверхности, тем более слабые объекты, которые светятся, можно наблюдать в телескоп.

В рефракторе лучи, пройдя сквозь объектив, загибаются назад и образуют изображение объекта в фокальной плоскости рис. 3, А. В рефлекторе лучи от вогнутого зеркала отражаются и потом также собираются в фокальной плоскости рис. 3, Б. Образованное объективом изображение небесного объекта можно или рассматривать сквозь линзу, которую называют окуляром, или фотографировать. Изготовляя объектив телескопа, пытаются возвести к минимуму все искажения, которые неминуемо имеет изображение объектов. Простая линза слишком искривляет и окрашивает края изображения. Чтобы уменьшить эти недостатки, объектив изготовляют из нескольких линз с разной кривизной поверхностей и из разных сортов стекла. Поверхности вогнутого стеклянного зеркала, покрытой серебром или алюминием, предоставляют для уменьшения искривлений не сферической, а параболической формы.

Советский оптик Д. Д. Максутов разработал систему телескопа, который называется менисковой. Она сочетает в себе преимущества рефрактора и рефлектора. По этой системе построена одна из моделей школьного телескопа. Тонкое опукло-вгнуте стекло - меніск-виправляє искривления, которые дает большое сферическое зеркало. Лучи, которые отразились от зеркала, отражаются потом от посеребренного участка на внутренней поверхности мениска и идут в окуляр рис. 3, В, роль которого исполняет короткофокусная линза. Существуют также другие телескопические системы.

Телескоп увеличивает видимые угловые размеры Солнца, Луны, планет и деталей на них, а также видимые угловые расстояния между светилами, однако зори в любой телескоп через огромную отдаленность видно только как светлые точки.

Рис. 1. Телескоп-рефрактор

Рис. 2. Наибольший в мире телескоп-рефлектор

С диаметром зеркала 6 м Россия.

В телескопе обычно выходит перевернутое изображение, но это не имеет никакого значения при наблюдении космических объектов. Введение дополнительной линзы в окуляр делает телескоп подзорной трубой, которая дает прямые изображения, но при цьом\ теряется часть светлая

Во время наблюдений в теле скопу редко используют увеличения свыше 500 раза. При сочевичник этого - воздушные течения, которые предопределяют тем более заметные искажения изображения, чем более сильный телескоп.

Наибольший рефрактор имеет объектив діаметром около 1 м Диаметр вогнутого зеркала наи больше в мире рефлектора - 6 м. Этот телескоп изготовлен в СССР и установлен в горах Кавказа. Он дает возможность наблюдать зори, в десятки миллионов раз слабее, чем видимые не вооруженным глазом.

Рис. 3. Схемы хода лучей в телескопах

2. Особенности астрономических наблюдений.

Астрономия основывается на наблюдениях, которые проводятся из Земли и только с 60-х годов нашего века также из космоса, - из автоматических и пилотируемых станций. Наблюдение в астрономии, играя такую же роль, как опыты в физике и химии, имеют ряд особенностей.

Первая особенность заключается в том, что астрономические наблюдения по большей части пассивны относительно объектов, которые изучаются. Мы не можем активно влиять на небесные тела, ставить опыты за исключением редких случаев, как это делают в других естественных науках. Только использование космических аппаратов дало возможность проводить непосредственные экспериментальные исследования на поверхности Луны и ближайших планет.

Кроме того, много небесных явлений происходят так медленно, что нуждаются в длительных наблюдениях; да, изменение наклона земной оси к плоскости ее орбиты становится хорошо заметным лишь через сотни лет. Поэтому для нас не потеряли значения некоторые наблюдения, что проводились тысячи лет тома, хоть они и были, по современным понятиям, очень неточным.

Мы наблюдаем положения небесных тел и их движение из Земли, которая сама находится в движении, - вращается вокруг своей оси и вокруг Солнца. Однако мы, описывая движение небесных тел относительно земного наблюдателя, нередко считаем его неподвижным. Например, говорим о востоке и западе светил, хоть известно, что это происходит в результате вращения Земли, о годовом движении Солнца по созвездиям, хоть он - следствие вращения Земли вокруг Солнца. Кроме того, через движение Земли вид неба для земного наблюдателя на протяжении года изменяется. Это зависит не только от того, в каком месте Земли находится наблюдатель, но и от того, в какое время суток и года он наблюдает. Например, когда у нас зимний день, в Южной Америке летняя ночь, и наоборот. Есть зори, видимые лишь летом или зимой.

Третья особенность астрономических наблюдений связана с тем, что все светила находятся от нас очень далеко, так далеко, что ни на глаз, ни на телескоп нельзя определить, которое из них ближе, которое дальше. Все они кажутся нам одинаково далекими. Поэтому расстояние между объектами на небе например, между зорями измеряют углом, который образуют лучи, направленные на объекты из точки наблюдения мал. Такое расстояние называется угловым и измеряется градусами и его частями. При этом считается, что две зари находятся недалеко одна от другой на и е бы и, если близкие друг к другу направления, в которых мы их видим например, зори Но и В, см. Мал. Возможно, что третья заря С, на небе более удаленная от А, в пространстве к Л ближе, чем заря В.

Угловое расстояние светила от горизонта Н. див. Мал. Называется высотой светила над горизонтом.

Высоту светил отсчитывают от 0° светило находится на горизонте до 90° светило над головой. Положения светила относительно сторон горизонта сторон мира указывают с помощью второго угла, который называется азимутом и изменяется в пределах от 0 до 360° отсчитывается от юга по часовой стрелке.

Рис. Угловые измерения на небе и высоты светила над горизонтом

Высоту светила и его азимут измеряют специальными угломерными оптическими инструментами - теодолитами.

Для приближенной оценки угловых расстояний на небе полезно знать, что угловое расстояние между двумя зорями "ковша" Большой Медведицы равняется приблизительно 5°.

Видимые размеры небесных объектов также можно вычислить в угловых единицах. Например, диаметры Солнца и Луны в угловой мере приблизительно равняются по 0,5°.

По своему линейному размеру диаметр Солнца больше диаметра Луны приблизительно в 400 раз. Почему их угловые диаметры почти одинаковы?