Телескоп Шмидта – Кассегрена

Тип катадиоптрического телескопа

Шмидт -Кассегрен — это катадиоптрический телескоп , который объединяет оптический путь рефлектора Кассегрена с корректорной пластиной Шмидта для создания компактного астрономического инструмента, использующего простые сферические поверхности .

Изобретение и дизайн

Американский астроном и конструктор объективов Джеймс Гилберт Бейкер впервые предложил конструкцию Кассегрена для камеры Шмидта Бернхарда Шмидта в 1940 году. ^[1]^[2] Оптический цех обсерватории Маунт-Вилсон изготовил первую во время Второй мировой войны в рамках своих исследований оптических конструкций для военных. ^[3] Как и в камере Шмидта , эта конструкция использует сферическое главное зеркало и корректирующую пластину Шмидта для коррекции сферической аберрации . В этой конфигурации Кассегрена выпуклое вторичное зеркало действует как уплощатель поля и передает изображение через перфорированное главное зеркало в конечную фокальную плоскость , расположенную за главным. Некоторые конструкции включают дополнительные оптические элементы (например, уплощатели поля) вблизи фокальной плоскости. Первым большим телескопом, использовавшим эту конструкцию, был телескоп Джеймса Грегори 1962 года в Университете Сент-Эндрюс .

По состоянию на 2021 год телескоп Джеймса Грегори также признан крупнейшим телескопом Шмидта-Кассегрена. ^[4] Телескоп известен своим большим полем зрения, превышающим в 60 раз полную Луну. ^[4]

Производные конструкции

Хотя существует множество вариаций конструкции телескопа Шмидта-Кассегрена (оба зеркала сферические, оба зеркала асферические или по одному каждого типа), их можно разделить на два основных типа: компактные и некомпактные. В компактной форме корректорная пластина расположена в фокусе главного зеркала или вблизи него. В некомпактной форме корректорная пластина остается в центре кривизны главного зеркала или вблизи него (на расстоянии, вдвое превышающем фокусное расстояние ).

Компактные конструкции объединяют быстрое первичное зеркало и небольшое, сильно изогнутое вторичное зеркало. Это дает очень короткую длину трубы за счет кривизны поля. Компактные конструкции имеют первичное зеркало с фокусным отношением около f/2 и вторичное с фокусным отношением также около f/2, ^[5] разделение двух зеркал определяет типичное системное фокусное отношение около f/10.

Одним из очень хорошо скорректированных типов некомпактной конструкции является концентрическая (или моноцентрическая) Шмидт-Кассегрен, где все зеркальные поверхности и фокальная поверхность концентричны к одной точке: центру кривизны первичной. Оптически некомпактные конструкции дают лучшую коррекцию аберраций и более плоское поле, чем большинство компактных конструкций, но за счет большей длины трубки.

Любительские астрономические приложения

Конструкция Шмидта-Кассегрена очень популярна среди производителей потребительских телескопов, поскольку она сочетает в себе простые в изготовлении сферические оптические поверхности для создания инструмента с большим фокусным расстоянием рефракторного телескопа с более низкой стоимостью за апертуру рефлекторного телескопа . Компактная конструкция делает его очень портативным для его заданной апертуры, что повышает его рыночную привлекательность. Их высокое отношение f означает, что они не являются широкоугольными телескопами, как их предшественники с камерой Шмидта, но они хороши для более узкого поля зрения для наблюдения за глубоким небом и планетами.

Потребительская версия этой конструкции обычно достигает фокусировки путем регулировки положения главного зеркала, а не традиционного окуляра. Это означает, что небольшие изменения положения зеркала увеличиваются фокусным расстоянием телескопа. Поскольку зеркало не закреплено на месте постоянно, оно может немного сместиться и вызвать смещение изображения. Это также известно как «смещение зеркала». Некоторые телескопы Шмидта-Кассегрена оснащены фиксаторами зеркал для фиксации главного зеркала на месте после достижения фокуса. ^[6]

Смотрите также

Ссылки

^ Линфут, Э. Х. (1956). «Коллоквиум по оптике Шмидта». Обсерватория . 76 : 170–177. Bibcode : 1956Obs....76..170.
↑ Всеобщая история астрономии . Том 2, часть 2. Cambridge University Press. 1984. стр. 177.
↑ Абрахамс, П., «Оптическая мастерская Маунт-Вилсон во время Второй мировой войны», 205-е заседание Американского астрономического общества, № 02.01; Бюллетень Американского астрономического общества , т. 36, стр. 1339.
^ ab Dvinsky, Dalcash (2018-04-05). "Краткая история крупнейшего телескопа Шотландии". Medium . Получено 2019-10-27 .
^ В. Сачек, Telescope-Optics.net, страница 10.2.2.4.2
^ Вандер Хааген, Джорджия (23 мая 2006 г.). Магнитный загрузчик для уменьшения провалов зеркал Шмидта-Кассегрена. 25-й ежегодный симпозиум по телескопической науке Общества астрономических наук. Биг-Беар, Калифорния: Общество астрономических наук. стр. 191. Bibcode : 2006SASS...25..191V – через систему астрофизических данных SAO/NASA.

Внешние ссылки

Медиа, связанные с телескопами Шмидта-Кассегрена на Wikimedia Commons

[1] Линфут, Э. Х. (1956). «Коллоквиум по оптике Шмидта». Обсерватория . 76 : 170–177. Bibcode : 1956Obs....76..170.

[2] Всеобщая история астрономии . Том 2, часть 2. Cambridge University Press. 1984. стр. 177.

[3] Абрахамс, П., «Оптическая мастерская Маунт-Вилсон во время Второй мировой войны», 205-е заседание Американского астрономического общества, № 02.01; Бюллетень Американского астрономического общества , т. 36, стр. 1339.

[:02-4] Dvinsky, Dalcash (2018-04-05). "Краткая история крупнейшего телескопа Шотландии". Medium . Получено 2019-10-27 .

[5] В. Сачек, Telescope-Optics.net, страница 10.2.2.4.2

[6] Вандер Хааген, Джорджия (23 мая 2006 г.). Магнитный загрузчик для уменьшения провалов зеркал Шмидта-Кассегрена. 25-й ежегодный симпозиум по телескопической науке Общества астрономических наук. Биг-Беар, Калифорния: Общество астрономических наук. стр. 191. Bibcode : 2006SASS...25..191V – через систему астрофизических данных SAO/NASA.