Ďalekohľady

Ďalekohľady sú optické prístroje na pozorovanie vzdialených predmetov pod väčším zorným uhlom ako má oko. Skladajú sa z dvoch šošoviek. Väčšia z nich, na strane pozorovaného predmetu, sa nazýva objektív, menšia, ktorú prikladáme na oko, je okulár. Obe šošovky sú priestorovo usporiadané tak, aby obraz predmetu v nekonečne vytvorený objektívom mohol byť okulárom pozorovaný ako lupou. Zväčšenie ďalekohľadu z je dané podielom ohniskovej vzdialenosti objektívu f1 a okuláru f2 : z -f1f2-. Veľké hvezdárske ďalekohľady majú objektív nahradený dutým zrkadlom, v súčasnosti najväčšie z nich má priemer 6m. V praxi sa používajú rôzne druhy ďalekohľadov, ktoré sa líšia konštrukciou i použitím. Sú to napr. malé divadelné ďalekohľady so zväčšením 2,5 až 4-krát, poľovnícke ďalekohľady so zväčšením 6 až 10-krát, hvezdárske ďalekohľady a i. História ďalekohľadov

Ďalekohľad Hansa Lippersheyho (1608)
Šošovky existovali už celé stáročia, kým niekomu zišlo na um dať dve z nich dohromady a získať zväčšený obraz. Nevedno, komu to napadlo ako prvému, azda to bol niektorý z holandských výrobcov okuliarov na začiatku 17. Storočia. Ako prvý si dal patentovať vynález ďalekohľadu holandský optik Hans Lippershey 2.11. 1608. Lippershey začal vyrábať ďalekohľady hromadne a veľa z nich predal holandskej vláde. Pravdepodobne ich potrebovali pre armádu alebo námorníctvo - námorní plavci totiž veľmi rýchlo zistili, že ďalekohľad plní na palube lode neoceniteľné služby.

Galileov ďalekohľad (1609,1610)
Keď sa taliansky učenec Galileo Galilei dozvedel o Lippersheyových ďalekohľadoch, v roku 1609 si sám jeden zostrojil, zväčšoval 3-krát. Zdokonalil jeho dizajn a v roku 1610 prostredníctvom neho začal skúmať planéty a hviezdy (zväčšoval až 23-krát). Pomocou ďalekohľadu vykonal prekvapujúce objavy. Skúmal Slnko, Venušu, planétu Jupiter a jeho mesiace a veľa ďalších nebeských telies. Jeho pozorovania viedli ľudstvo k novému pohľadu na vesmír. Od Galileových čias je ďalekohľad najdôležitejším prístrojom v astronómii. Keplerov ďalekohľad (1630)
J. Kepler, astronóm na pražskom kráľovskom dvore, navrhol v roku 1630 nový ďalekohľad, keďže obraz v Galileovom ďalekohľade je menej svetlý a veľmi nevyhovoval astronomickým účelom. V tomto tzv. Keplerovom ďalekohľade alebo hvezdárskom ďalekohľade je objektívom aj okulárom spojená šošovková sústava. Ďalekohľad robí prevrátené obrazy, v astronómii to nevadí, ale na pozemské pozorovanie áno.

Na vzpriamenie obrazu sa preto využíva ešte jedna spojená sústava medzi objektívom a okulárom, prípadne systém dvoch hranolov, ktorých bočné steny sú postavené k sebe kolmo. Zdvojeným Keplerovým ďalekohľadom je triéder. Keplerove ďalekohľady sa dnes používajú na špeciálne účely ako lovecké ďalekohľady, pozorovacie, zameriavacie, bývajú zabudované aj v rozličných prístrojoch - tu sa ich stupnica používa na odčítanie údajov. Pre potreby modernej astronómie sa už taktiež nehodia.

Newtonov ďalekohľad (1668)
Ďalším vedcom, ktorý zdokonalil ďalekohľad, bol Isaac Newton. Použil nie len šošovky, ale aj sférické zrkadlá a zostrojil zrkadlové ďalekohľady, pri ktorých nedochádza ku skresľovaniu farieb. Isaac Newton zistil, že problémy šošovkových ďalekohľadov (alebo refraktorov) spočívajú v chromatickej chybe a navrhol využiť namiesto objektívu zrkadlo. Položil tak základ pre rozvoj zrkadlových ďalekohľadov. Svetelné lúče sa dutým zrkadlom odrazia do jeho ohniskovej roviny, ktorá je na tej istej strane ako pozorovaný objekt. Treba preto odrazené lúče odchýliť tak , aby sa mohol obraz pozorovať okulárom. V pôvodnej Newtonovej konštrukcii z r. 1671 bolo guľové zrkadlo vybrúsené z kovovej platne - zo zliatiny medi a cínu. Jeho ďalekohľad zväčšoval 38x. Lúče sa odchyľovali od okuláru malým rovnám zrkadielkom kolmým na ich pôvodnú dráhu. Cassengrainov ďalekohľad (1672)
V Cassegrainovom ďalekohľade, navrhnutom r. 1672, vkladá sa lúčom odrazeným od hlavného zrkadla do cesty malé vypuklé zrkadielko tak, aby ich odrazilo do okuláru, ktorý je v strede hlavného zrkadla, uprostred prevŕtaného.

Okrem týchto dvoch základných typov sa používa aj typ ďalekohľadu “coudé” (franc. uhol , lakeť), v ktorom odrazené lúče viacnásobne mena svoj smer. Pôvodné Newtonovo guľové zrkadlo, vybrúsené z kovovej platne, postupne sa nahradilo rozličnými tvarmi - paraboloidom, či elipsoidom. Vyrába sa zo skla, na ktoré sa nanáša hliníkový povlak. Zrkadlo v moderných ďalekohľadoch má priemer niekoľko metrov. Obraz nebeského objektu vytvorený objektívom pozorujeme pomocou okuláru. Ďalekohľadom môžeme aj fotografovať, alebo obraz analyzovať pomocou elektronických prístrojov.
Poznáme dva základné typy ďalekohľadov. Sú to tzv. refraktory (šošovkové d'alekohl'ady), v ktorých sa na koncentráciu a zaostrenie svetelných lúčov používajú šošovky, a tzv. reflektory (zrkadlové d'alekohl'ady), v ktorých sa používajú zrkadlá. Najsilnejšie sú zrkadlové ďalekohľady.

Najväčšie Ďalekohľady

Jeden z najväčších zrkadlových ďalekohľadov na svete sa nachádza na vrchu Semirodniky na Kaukaze, a jeho parabolické zrkadlá majú priemer 6 metrov.

Najväčší zrkadlový ďalekohľad Keck 1 sa nachádza na Havajských ostrovoch. Priemer jeho zrkadiel je 10 metrov. Tento teleskop je taký silný, že teoreticky by mohol zachytiť svetlo sviečky vzdialenej 24 000 kilometrov.

Hubbelov vesmírny ďalekohľad
Hubbelov vesmírny ďalekohľad je najväčší kozmický ďalekohľad, aký bol vypustený do kozmického priestoru. Na obežnej dráhe lieta okolo Zeme od roku 1990. Je to zrkadlový ďalekohľad, ktorý je diaľkovo ovládaný zo Zeme. Bol vynesený na obežnú dráhu ako výsledok spolupráce Európy a USA do výšky 600 kilometrov. Má dĺžku 13 metrov, váhu 11 ton a má zrkadlo s priemerom 2,4 metra. Po uvedení na obežnú dráhu sa zistilo, že neposkytuje dobrý obraz. Jeho zrkadlo malo menšiu optickú chybu : na okrajoch sa odchyľovalo o 2 tisíciny milimetra od ideálneho tvaru. Po rok 1993 sa teda nedal tento ďalekohľad naplno využiť. V decembri 1993 ho kozmonauti na obežnej dráhe zachytili a na palube kozmického raketoplánu opravili : vybavili ho korekčným optickým zariadením podobným okuliarom, ktoré musí nosiť krátkozraký človek. Zároveň dostal nové slnečné batérie na výrobu elektrickej energie potrebnej na prevádzku a takisto na ňom umiestnili novú širokouhlú kameru. Od roku 1993 teda poskytuje kvalitné fotografie.

Compton
Po Hubbelovom kozmickom ďalekohľade je Compton druhým z veľkých kozmických observatórií NASA. Váži vyše 16 ton. V čase svojho vynesenia na obežnú dráhu okolo Zeme bolo toto obs. Najväčšou civilnou družicou, aká bola vyslaná do vesmíru. Je vybavená 4 detektormi gama žiarenia, ktoré registrujú najmohutnejšie udalosti vo vesmíre. Obs. Compton vyniesol na obežnú dráhu raketoplán Atlantis 7. apríla 1991. Vypustenie sa uskutočnilo 450 km od zemského povrchu. Pôvodne sa nazývalo GRD (Gama Ray Observatory-Obs. Gama žiarenia) a po uvedení do prevádzky ho premenovali podľa amerického fyzika Comptona.

Typy ďalekohľadov

Zrkadlový ďalekohľad
Väčšina astronómov pracuje so zrkadlovými hvezdárskymi ďalekohľadmi , ktoré sa najlepšie hodia na zachytávanie slabučkého svetla zo vzdialených hviezd. Veľké zakrivené zrkadlo zbiera svetlo a sústreďuje , koncentruje ho , aby sa vytvoril obraz. Menšie zrkadlo potom prenáša obraz na šošovku , ktorej sa hovorí okulár. Naň je často pripojený fotoaparát alebo elektronický detektor svetla.

Šošovkový ďalekohľad
V prednej časti šošovkového hvezdárskeho ďalekohľadu sa nachádza veľká šošovka , ktorá láme , ohýba svetlo , aby sa vytvoril obraz vzdialeného objektu.
V zadnej časti je šošovka okuláru. Niektoré refraktory majú uprostred tretiu šošovku.

Bez nej by bol obraz obrátený hore nohami.

Divadelný ďalekohľad
Najjednoduchšie ďalekohľady sú divadelné. Skladajú sa z dvoch malých ďalekohľadov umiestnených vedľa seba.

Poľovnícky ďalekohľad
Poľovnícky ďalekohľad je zložitejší ako divadelný. Je malý , no jeho približovaciu schopnosť zväčšuje sústava šošoviek a hranolov.


Elektromagnetické spektrum :

Z elektromagnetického spektra ľudské oko dokáže vnímať len viditeľné svetlo. Na zaznamenávanie ostatných lúčov, ktoré nebeské telesá vyžarujú, sú potrebné špeciálne ďalekohľady : Rádiové vlny sa zachytávajú na zemskom povrchu pomocou rádioteleskopov. Ostatné žiarenia pohlcuje atmosféra, takže je potrebné prijímať tieto lúče mimo nej. Röntgenové, infračervené, ultrafialové a gama lúče zaznamenávajú pomocou družíc a sond, ktoré sa nachádzajú v kozmickom priestore.

Druhy montáží

Aby sa ďalekohľad mohol zamerať na tú časť oblohy, ktorú chceme pozorovať, je umiestnený na montáži. Toto zariadenie umožňuje pohybovať ďalekohľadom okolo dvoch na seba kolmých osí. Je niekoľko druhov montáží. Rovníkové montáže
V rovníkovej montáži je jedna os rovnobežná so zemskou osou a druhá os je na ňu kolmá. Vďaka motorom, ktoré otáčajú hlavnou osou, ďalekohľad môže zostať zameraný na skúmanú hviezdu tak dlho, ako je potrebné, akoby sa Zem neotáčala.

Horizontálna montáž
Pri horizontálnej montáži sa ďalekohľad otáča okolo horizontálnej a vertikálnej osi. Toto jednoduchšie riešenie sa používa pri veľmi malých alebo veľkých ďalekohľadoch.

Výkony prístroja závisia od rozmerov jeho objektívu : čím je väčší, tým viac svetla ďalekohľad zachytí a umožní pozorovať aj žiarenie málo jasných objektov. Okrem toho objektív veľkého priemeru umožní lepšie rozlíšiť dva blízke jasné body a ukáže viac podrobností. Astronómovia preto používajú ďalekohľady s obrovskými zrkadlami. Tie sú umiestnené vo vyšších polohách, napríklad na vrchole Mauna Kea na Havajských ostrovoch vo výške viac ako 4000 metrov.

Elektromagnetické spektrum

Z elektromagnetického spektra ľudské oko dokáže vnímať len viditeľné svetlo. Na zaznamenávanie ostatných lúčov, ktoré nebeské telesá vyžarujú, sú potrebné špeciálne ďalekohľady : Rádiové vlny sa zachytávajú na zemskom povrchu pomocou rádioteleskopov. Ostatné žiarenia pohlcuje atmosféra, takže je potrebné prijímať tieto lúče mimo nej. Röntgenové, infračervené, ultrafialové a gama lúče zaznamenávajú pomocou družíc a sond, ktoré sa nachádzajú v kozmickom priestore.

Zdroje:

Školsky lexikón, 100 najväčších vynálezov, net -