Виды и особенности окуляров для телескопов

Окуляры телескопов предназначены для увеличения первичного изображения, которое строится объективом в фокальной плоскости. В разных условиях наблюдений, в зависимости от светосилы и размеров поля зрения телескопа рекомендуется применять окуляры различных конструкций.

Для короткофокусных свето­сильных телескопов-рефлекторов системы Ньютона, создающих большие абер­рации, нужны более сложные окуляры, которые могли бы уменьшить искажения изображений. Требования к окулярам для телескопов-рефракторов, рефлекторов системы Кассегрена и катадиоптрических телескопов менее строги.

Различные виды окуляров для телескопов. Да, выбор здесь не меньше, чем у фотографов!

Различные виды окуляров для телескопов. Да, выбор здесь не меньше, чем у фотографов!

В телескопах с широким полем зрения часто используют окуляры Эрфле и Кёнига. При малых увеличениях (в телескопах различных типов) можно довольствоваться менее сложными (и пото­му более дешевыми) окуляром Рамсдена и его разновидностью — хро­матическим окуляром Рамсдена, который нередко путают с несколько иным по конструкции окуляром Кельнера.

Окуляры более сложной конструкции, например ортоскопический окуляр и окуляр Плёсла, создают качественное изображение в телескопах, фокусные расстояния которых меняются в широких пределах; эти окуляры также более удобны для тех, кто носит очки. Как обычно, для уменьшения потерь света и достижения максимальной контрастности линзы окуляра следует покрывать просветляющей пленкой.

Увеличение телескопов и окуляров

Основная характеристика окуляра — фокусное расстояние. Поделив фо­кусное расстояние объектива на фокусное расстояние окуляра, можно определить увеличение телескопа. Например, если фокусное расстоя­ние окуляра равно 25 мм, а объектива — 1 м, то увеличение телеско­па — 40 раз.

Нередко значения фокусных расстояний окуляров (и телескопов), указанные на их корпусах, слегка отличаются от реальных, поэтому увеличение телескопа лучше измерять самим.

Для этого направьте телескоп на равномерно освещенную поверхность, например на небо, и возможно точнее определите диаметр d светящегося изображения выходного зрачка. Чтобы получить увеличение, поделите диаметр линзы объектива (или первичного зеркала телескопа) на диаметр выходного зрачка. Этот сравнительно простой метод позволяет до­вольно точно определить увеличение телескопа.

Нетрудно вычислить и поле зрения телескопа. Приближенно оно равно 30°, деленным на увеличение окуляра, но это значение несколько варьируется в зависимости от типа окуляра. На практике диаметр поля зрения телескопа можно определить по времени, в течение которого изображение звезды пересекает поле зрения неподвижного телескопа. Это время, выраженное в угловых единицах, указывает размер поля зрения телескопа.



Звездное скопление Плеяды в телескоп.

Звездное скопление Плеяды в телескоп. Правда в любительский телескоп картина будет несколько более… простая

Для таких измерений следует выбирать звезду, находящуюся возможно ближе к небесному экватору. При использовании биноклей и иска­телей с широким полем зрения эта процедура занимает немного времени, к тому же при работе с такими приборами редко возникает необходимость в точном знании размера их поля зрения.

Для его оценки рекомендуется одновременное наблюдение двух звезд, угловое расстояние между которыми известно. Это могут быть две звезды, расположенные на экваторе, две звезды с одинаковыми прямыми восхождениями и разными склонениями либо скопления звезд, в которых хорошо известны положения ярких звезд — идеальным в этом отношении является скопление Плеяды.

Целесообразно записать значения увеличений и размеров поля зрения вашего телескопа при использовании различных окуляров; эти записи особенно пригодятся, когда вы попытаетесь обнаружить сла­бые небесные объекты. Не менее полезны также зарисовки в масштабе поля зрения бинокля или искателя; эти рисунки делают на кальке или прозрачной пленке, которые затем можно прикладывать к построен­ным вами звездным картам.

Выбор увеличения телескопа

Минимальное полезное увеличение бинокля или телескопа достигается, когда вы­ходной зрачок равен по размеру расширенному зрачку глаза (он составляет около 8 мм). Поэтому при наблюдениях в телескоп с объективом диаметром 150 мм минимальное необходимое увеличение должно равняться 150:8 = 18,75.

На практике допустимо большое увеличение, за исключением очень специфических наблюде­ний, например поиска комет и новых звезд.

Выбор того или иного окуляра зависит от требований к величине поля зрения. Начинающие астрономы-любители стремятся проводить наблюдения при максимально возможном увеличении, но, как пока­зывает опыт, это редко способствует улучшению разрешения: далеко не всегда большее увеличение позволяет увидеть больше деталей.

Комета наблюдаемая в телескоп - тот случай, когда максимальное увеличение скорее смажет картинку

Комета наблюдаемая в телескоп — тот случай, когда максимальное увеличение скорее смажет картинку

К тому же изображения протяженных объектов, подобных планетам или туманностям, при больших увеличениях становятся более слабыми, поскольку одно и то же количество света распределяется по большей поверхности.

Как утверждает теория, изображение звезды в хороший телескоп представляет собой точку независимо от увеличения, однако на практике это не всегда так. При некоторых видах наблюдений желательно возможно большее увеличение: так, при наблюдениях переменных звезд большое увеличение ослабляет яркость мешающего фона неба и расширяет плотные звездные поля.

Довольно точную оценку нормального увеличения телескопа дает диаметр объектива, выраженный в миллиметрах; предельно допу­стимое увеличение вдвое больше этой величины. Временами, когда условия видимости исключительно благоприятны, можно работать и с несколько большим увеличением.

Для рефлектора с D = 150 мм и f/6 и рефрактора с D = 75 мм и f/12 (при фокусном расстоянии обоих 900 мм) целесообразно использовать окуляры с фокусными расстоя­ниями 25 (или 24), 18 12 и 6 мм, которые обеспечивают увеличение соответственно в 36, 50, 75 и 150 раз. В зависимости от типа эти телескопы должны иметь поле зрения около 50′, 36′, 24′ и 12′ соответственно.

Приспособления к окуляру телескопа

Рассеивающая линза Барлоу увеличивает фокусное расстояние объек­тива, что позволяет вынести фокус телескопа на расстояние, удобное для установки фотокамеры, кроме того, эта линза позволяет рас­ширить диапазон применений некоторых окуляров.

Однако ее при­менение не повышает максимально допустимого (для данного теле­скопа) увеличения. К тому же, несмотря на использование просвет­ляющих покрытий, линза Барлоу увеличивает общие потери света в телескопе. При покупке линзы убедитесь, что она действительно расширяет возможности ваших окуляров, а не просто дублирует уже имеющееся увеличение телескопа.

Фокальный уменьшитель (или, как его иногда называют, теле­компрессор) в отличие от линзы Барлоу укорачивает фокус телескопа. Его применение значительно расширилось с введением в практику астрономических наблюдений катадиоптрических телескопов.

Благо­даря этому приспособлению возрастает эффективная светосила теле­скопа (уменьшается эффективное фокальное отношение), что сущест­венно ускоряет фотографические наблюдения.

Зенитный окуляр - очень удобная штука, позволяющая наблюдать за звездами сохраняя удобное положение головы

Зенитный окуляр — очень удобная штука, позволяющая наблюдать за звездами сохраняя удобное положение головы

При наблюдениях высоко расположенных небесных тел иногда бывает неудобно подобраться к окуляру таких телескопов, как реф­ракторы и рефлекторы системы Шмидта-Кассегрена. В этих случаях целесообразно использовать прямоугольную призму (окуляр, снабжен­ный такой призмой, называется зенитным окуляром), изменяющую направление светового пучка на 90°, правда, при этом изображение переворачи­вается, что очень неудобно при наблюдении и вызывает различные трудности, в частности при зарисовках.

От этого недостатка избавле­на пятиугольная призма, хотя ее применение еще более увеличивает световые потери. Существует много других приспособлений, расши­ряющих возможности телескопов, но не все из них можно рекомендо­вать для использования при наблюдениях, поскольку в отличие от окуляра или прямоугольной призмы их следует располагать ближе к объективу.

Источник: компиляция из различных источников, в то числе по книге «Азбука звёздного неба», Сторм Данлоп, Москва, «Мир», 1990


Список источников литературы