OPTICKÉ PŘÍSTROJE 3. Dalekohledy.

Prezentace na téma: "OPTICKÉ PŘÍSTROJE 3. Dalekohledy."— Transkript prezentace:

1 OPTICKÉ PŘÍSTROJE 3. Dalekohledy

2 a Dalekohledy používáme, pokud chceme zvětšit zorný úhel, pod nímž pozorujeme velmi vzdálené předměty (pro zjednodušení předpokládejme, že předměty jsou „v nekonečnu“, tedy že všechny paprsky přicházející z jednoho bodu jsou rovnoběžné).

3 Keplerův dalekohled Čočkové dalekohledy (refraktory) a
Keplerův dalekohled tvoří soustava dvou spojných čoček.

4 Keplerův dalekohled Čočkové dalekohledy (refraktory) F1´ a
První čočka – objektiv – má velkou ohniskovou vzdálenost objektiv

5 Keplerův dalekohled Čočkové dalekohledy (refraktory) F1´ a
Objektiv vytvoří skutečný zmenšený a převrácený obraz ve svém obrazovém ohnisku.

6 Keplerův dalekohled Čočkové dalekohledy (refraktory) F1´= F2 F2´ a
okulár Druhou čočku (okulár) s krátkou ohniskovou vzdáleností umístíme tak, aby obraz vytvořený objektivem padl do jejího předmětového ohniska.

7 Keplerův dalekohled Čočkové dalekohledy (refraktory) F1´= F2 F2´ a
Okulár je tedy vlastně lupa. kterou ovšem nepozorujeme samotný předmět, ale jeho skutečný obraz.

8 Keplerův dalekohled Čočkové dalekohledy (refraktory) F1´= F2 F2´ a a´
Zorný úhel a‘, pod kterým vidíme výsledný obraz, odpovídá úhlu paprsků procházejících okulárem (všechny paprsky jsou rovnoběžné).

9 Keplerův dalekohled Čočkové dalekohledy (refraktory) F1´= F2 F2´ f1 f2
Odvození vztahu pro celkové úhlové zvětšení Keplerova dalekohledu:

10 Keplerův dalekohled Čočkové dalekohledy (refraktory) F1´= F2 F2´ f1 f2
Odvození vztahu pro celkové úhlové zvětšení Keplerova dalekohledu:

11 Keplerův dalekohled Čočkové dalekohledy (refraktory) F1´= F2 F2´ f1 f2
Odvození vztahu pro celkové úhlové zvětšení Keplerova dalekohledu:

12 Keplerův dalekohled Čočkové dalekohledy (refraktory) F1´= F2 F2´ f1 f2
Celkové úhlové zvětšení Keplerova dalekohledu:

13 Čočkové dalekohledy (refraktory) Keplerův dalekohled Keplerův dalekohled vytváří převrácený obraz, což nevadí při pozorování astronomických objektů. Pro pozorování pozemských objektů je nutno výsledný obraz ještě převrátit zpět pomocí soustavy optických hranolů (triedr). Astronomický dalekohled Triedr

14 Galileův dalekohled Čočkové dalekohledy (refraktory) a
Galileův dalekohled tvoří soustava jedné spojné a jedné rozptylné čočky.

15 Galileův dalekohled Čočkové dalekohledy (refraktory) a F1´
Objektiv – spojná čočka s dlouhou ohniskovou vzdáleností – vytvoří (stejně jako u Keplerova dalekohledu) skutečný zmenšený a převrácený obraz ve svém obrazovém ohnisku. objektiv

16 Galileův dalekohled Čočkové dalekohledy (refraktory) a F2´ F1´=F2
Jako okulár se použije rozptylka s krátkou ohniskovou vzdáleností. Umístíme ji tak, aby její předmětové ohnisko bylo v místě, kde by se vytvořil skutečný obraz samotným objektivem .... okulár

17 Galileův dalekohled Čočkové dalekohledy (refraktory) a F2´ F1´=F2
okulár Jako okulár se použije rozptylka s krátkou ohniskovou vzdáleností. Umístíme ji tak, aby její předmětové ohnisko bylo v místě, kde by se vytvořil skutečný obraz samotným objektivem (obraz se však již nevytvoří, neboť paprsky změní po průchodu rozptylkou svůj směr).

18 Galileův dalekohled Čočkové dalekohledy (refraktory) a´ a F2´ F1´=F2
Zorný úhel a‘, pod kterým vidíme výsledný obraz, odpovídá úhlu paprsků procházejících okulárem (všechny paprsky jsou opět rovnoběžné). okulár

19 Galileův dalekohled Čočkové dalekohledy (refraktory) a´ a a a´ F2´
F1´=F2 Odvození vztahu pro celkové úhlové zvětšení Galileova dalekohledu: okulár

20 Galileův dalekohled Čočkové dalekohledy (refraktory) a´ a a a´ F2´
F1´=F2 y´ Odvození vztahu pro celkové úhlové zvětšení Galileova dal.: okulár

21 Galileův dalekohled Čočkové dalekohledy (refraktory) a´ a a a´ F2´
F1´=F2 y´ Celkové úhlové zvětšení Galileova dalekohledu: okulár

22 Čočkové dalekohledy (refraktory) Galileův dalekohled Galileův dalekohled vytváří vzpřímený obraz, hodí se proto i na pozorování pozemských objektů. Je však velmi technicky náročné vybrousit kvalitní rozptylku o krátké ohniskové vzdálenosti. Galileovy dalekohledy proto dosahují jen velmi malých zvětšení (max. 6x) a používají se nejčastěji jako divadelní kukátka. Divadelní kukátko Replika původního Galileova dalekohledu

23 Zrcadlové dalekohledy
(reflektory) a Jsou obdobou dalekohledu Keplerova, avšak jejich objektivem není spojná čočka, ale duté zrcadlo.

24 Zrcadlové dalekohledy (reflektory)
Objektiv vytvoří ve svém ohnisku skutečný převrácený obraz. objektiv

25 Zrcadlové dalekohledy (reflektory)
okulár F1 F Jelikož objektivem je zrcadlo, leží obraz na stejné straně jako předmět. Vložením okuláru (spojné čočky) přímo na optickou osu by pozorovatel zastínil přicházející paprsky.

26 Newtonův dalekohled Zrcadlové dalekohledy (reflektory) F1=F2
okulár F1=F2 Je proto nutné chod paprsků odklonit vložením rovinného zrcadla skloněného pod úhlem 45° vůči optické ose objektivu.

27 Newtonův dalekohled Zrcadlové dalekohledy (reflektory) a´ a´ F1=F2 a
Geometricky je situace obdobná Keplerovu dalekohledu, proto i vztah pro zvětšení je stejný:

28 Cassegrainův dalekohled
Zrcadlové dalekohledy (reflektory) Cassegrainův dalekohled okulár F F1 Jinou možností je místo rovinného zrcadla vložit zrcadlo vypuklé....

29 Cassegrainův dalekohled
Zrcadlové dalekohledy (reflektory) Cassegrainův dalekohled okulár F1=F2 Jinou možností je místo rovinného zrcadla vložit zrcadlo vypuklé, které upraví chod paprsků tak, že projdou provrtanou střední částí objektivu a obraz se vytvoří až za ním.

30 Cassegrainův dalekohled
Zrcadlové dalekohledy (reflektory) Cassegrainův dalekohled okulár F1=F2 Vztah pro celkové zvětšení je opět stejný s tím, že f1 znamená v tomto případě výslednou ohniskovou vzdálenost soustavy duté zrcadlo – vypuklé zrcadlo:

31 Zrcadlové dalekohledy
(reflektory) Zrcadlové dalekohledy se používají zejména v astronomii. Vybrousit duté zrcadlo velkých rozměrů je technicky méně náročné než vybrousit obdobnou čočku. Objektivy největších zrcadlových dalekohledů mají průměr několik metrů. Newtonův dalekohled Cassegrainův dalekohled