– Главное зеркало, 4 – фокальная точка
Система Грегори
Объектив Грегори состоит из двух вогнутых зеркал, которые располагаются таким образом, что вторичное зеркало переносит действительное изображение от главного зеркала через его отверстие (рисунок 57): главного параболического зеркала и эллиптического зеркала.
Рисунок 57. Система Грегори. 1-вторичное зеркало,2- главный фокус, 3-главное зеркало, 4- фокальная точка.
Одновременно с Ньютоном Грегори предложил схему, в которой, в отличие от схемы Кассагрена, второе зеркало было вогнутым и эллипсоидным. Принципиальное различие этих двух схем в том, что в схеме Грегори имеется промежуточное действительное изображение, что, в частности, позволяет устранить «паразитные» лучи, неизбежные в схеме Кассагрена. Обе эти системы были исправлены только в отношении сферической аберрации и потребовалось более 200 лет для следующего шага в направлении дальнейшего усовершенствования двухзеркальных систем. Классическая система Грегори состоит из параболического основного и эллиптического
вторичного зеркал, так что результирующее изображение свободно от сферической аберрации. Однако эта система имеет кому. Если применяется обычная асферика, в системе можно устранить одновременно кому и сферическую аберрацию. Недостатком системы Грегори является ее длина (больше, чем у системы Кассегрена).
Объектив Шварцшильда
Э
тот
объектив представляет собой систему,
которая как бы перевернута по
сравнению со схемой Кассегрена, что
является результатом применения
выпуклого главного и вогнутого
вторичного зеркал, как показано на
рисунке 58.
Рисунок 58. Объектив Шварцшильда.
1-вогнутое вторичное зеркало,2-выпуклое главное зеркало.
При использовании концентрических зеркал и соответствующем выборе расстояния между ними можно получить систему, свободную от сферической аберрации, комы и астигматизма, если апертурная диафрагма находится в общем центре кривизны. Важным достоинством этой системы является применение недорогих сферических поверхностей, а недостатком-то, что вогнутое вторичное зеркало намного больше входного зрачка. Для концентрического случая выполняются соотношения R{ = 1,236F, R2 = 3,236 F и d=2F.
В большинстве двухзеркальных систем можно исправить только сферическую аберрацию и кому; астигматизм остается. И по этой причине угол поля зрения не превышает 2….3 градусов.
Система Клемшелла
Д
ва
вогнутых зеркала, обращенные друг к
другу и расположенные на расстоянии,
равном их общему фокусному расстоянию,
образуют удобное устройство переноса
(рисунок 59). Оба зеркала могут быть
параболическими, но можно всю
асферическую коррекцию выполнить на
одном
зеркале, а другое оставить сферическим для снижения стоимости. Рисунок 59. Система Клемшелла
Система Максутова-Бауэрса
Сферическую аберрацию сферического зеркала можно также исправить толстой менисковой линзой (рисунок 60).
Рисунок 60. Система Максутова-Бауэрса
В одном из вариантов мениск имеет форму, устраняющую хроматическую аберрацию. В другом варианте все радиусы системы являются концентрическими и диафрагма устанавливается в общем центре. При этом кома и астигматизм равны нулю, и изображение лежит на поверхности, которая имеет радиус кривизны, равный фокусному расстоянию, и концентрична остальной системе.
Рисунок 60. Концентрический менисковый корректор Бауэрса. 1- корректор передний; 2диафрагма; 3-корректор задний; 4-фокальная плоскость; 5-зеркало.
Концентрическая система Бауэрса относится к системам с отрицательным коррегирующим мениском, разработанным независимо Максутовым и Бауэрсом в 1940-х гг. Различия между этими системами невелики, однако, вследствие широкого применения именно максутовского варианта, схемы с отрицательным мениском более известны под названием системы Максутова.
Н
а
рисунке 61 показаны места расположения
крупнейших телескопов мира, жёлтым
цветом обозначены названия обсерваторий,
которым принадлежит телескоп, белым
цветом – названия уже существующих на
данный момент телескопов, сиреневым –
утверждённые проекты сверхмощных
телескопов (строительство некоторых
из них уже началось). В скобках указан
диаметр главного зеркала телескопа и
количество телескопов, если их несколько.
Рисунок 61. Места расположения самых мощных телескопов.
Самый большой оптический прибор для наблюдения за звездами — Большой Бинокулярный Телескоп (LBT – Large Binocular Telescope) университета в Аризоне, США. Он состоит из двух зеркал 8 м 40 см каждое, что соответствует монокулярному телескопу с одним зеркалом диаметром 14 м 40 см. Эти характеристики позволяют ему улавливать свет звезд, находящихся на расстоянии 9 млрд световых лет. При этом, зеркала LBT не самые большие в мире: 8 м 40 см — это пятый результат на планете.
Самое большое зеркало имеет телескоп на горе Мучачос (Канарские острова). Его диаметр — 10 м 40 см, однако, он уступает LBT по охвату площади наблюдений — из-за своей монокулярности, и по четкости изображения — из-за технических характеристик принимающих видеокамер.
Рисунок 62. Внешний вид Большого Бинокулярного Телескопа
(LBT – Large Binocular Telescope)