FyzWeb  Bizarní krámy

Jednoduché dalekohledy

Jednoduchý astronomický dalekohled si můžete vyrobit velmi snadno. Vše, co k tomu potřebujete, jsou dvě vhodné spojky. Čočka objektivu by měla být větší a poměrně slabá (málo zvětšující) a ta okuláru naopak malá a silná (hodně zvětšujcí). Zkuste začít s okulárem s ohniskovou vzdáleností 2 cm nebo 3 cm a objektivem s ohniskovou dálkou 25 - 50 cm. Ohnisková vzdálenost čočky je vzdálenost jejího optického středu od obrazu předmětu, který je umístěn v nekonečnu (prakticky stačí pár desítek metrů). Čočky by měly být kvalitní a pokud možno být bez optických vad (chromatické a sférické). Chromatická vada se projevuje oddělením paprsků pro různé barvy (rozklad světla hranolem). Sférická vada vada způsobuje, že obrazem bodu není bod, ale rozmazaná ploška.

Čočky upevněte do dvou trubek, které se do sebe dají zasouvat tak, aby se dal dalekohled zaostřovat. Čočku objektivu dáme na konec silnější trubky a okulárovou na konec užší části. Abyste zjistili, jak daleko máte dát čočky od sebe, vezměte tu menší a dejte si ji k oku, tu větší pak podržte před ní a snažte se najít ostrý obraz vzdálenějšího předmětu. Potom změřte vzdálenost čoček při zaostření. To bude průměrná délka tuby pro danou kombinaci čoček.

Čočky můžete na daném místě připevnit třeba lepidlem, ale musíte být opatrní a neumazat jejich plochu. Pokud je čočka menší než otvor, můžete dovnitř trubky vlepit pásek papíru. Dejte pozor, aby byly čočky umístěny symetricky proti sobě, tzn. v rovnoběžných rovinách vertikálně i horizontálně (středy na stejné optické ose), než jejich polohu zafixujete. Teď se podívejte do okuláru. Jestliže nevidíte žádný obraz nebo jen jeho část, je vzájemná poloha čoček špatná. Správným výsledkem by měl být například ostrý obraz povrchu Měsíce ve vašem dalekohledu. Ale pozor, do Slunce se s ním nedívejte!! Mohli byste si poškodit zrak.

Ze dvou spojek jste vyrobili tzv. astronomický dalekohled, který vytváří převrácený obraz. Některé teleskopy a dalekohledy používají optický systém hranolů ke zpětnému obrácení obrazu. Převrácený obraz při pozorování povrchu Měsíce nevadí. To, co se ztratí v orientaci, se vrátí v jasnosti obrazu.

Když budete vyrábět dalekohled pro pozorování na zemi, asi nebudete chtít vidět svět vzhůru nohama. Nahraďte proto spojku v okuláru rozptylkou (tenčí uprostřed). Dalekohled už nebude mít takové zvětšení, ale bude vhodný pro většinu pozemského použití. Tento typ teleskopu se nazývá Galileioho teleskop, Galileo jím objevil 4 měsíce Jupitera.

Míšina poznámka

Jednoduché dalekohledy

Samotná výroba dalekohledu opravdu nebyla moc složitá. Tubus jsem slepila z tvrdého papíru. Horší to bylo s upevněním čoček. Lepidlo se moc neosvědčilo, spíš jsem jím umazala plochu čoček. Nejlepší je udělat si dvě ruličky z papíru a čočku mezi ně sevřít. Já jsem použila čočky z brýlí, jejichž upevnění je složitější, protože nemají pravidelný tvar.

A teď ještě několik poznámek. Každý ví, že dalekohled se používá na zvětšení vzdálených předmětů. Dalekohled ale také může umožnit "posbírat" více světla do oka. Jeho hlavní částí je objektiv, který vytváří obraz předmětu v obrazové rovině. Obraz se pak sleduje okulárem jako lupou. To, že zbavíme čočku chromatické vady, znamená, že už nejde o jednoduchou čočku, ale kombinaci několika čoček, které se nazývají achromát. Když už se v článku zmiňují o ohniskových vzdálenostech, tak je taky trochu přiblížím na jednotlivých příkladech dalekohledů.

Dalekohled Keplerův (hvězdářský)

f - ohnisková vzdálenost objektivu
g - ohnisková vzdálenost okuláru

Objektiv i okulár jsou spojky, délka dalekohledu je rovna součtu ohniskové vzdálenosti objektivu a okuláru. Zvětšení objektivu je dáno jejich poměrem. Pro velká zvětšení je tedy potřeba, aby objektiv měl velkou ohniskovou vzdálenost a okulár naopak hodně malou.

Galileiho (pozemský, holandský) dalekohled

Objektiv je spojka, okulár rozptylka. Ohniska objektivu a okuláru jsou v tomto dalekohledu opět totožná. Obraz je přímý, neskutečný a úhlově zvětšený. Takto jsou například vyrobena divadelní kukátka. Zvětšení je dáno absolutní hodnotou poměru ohniskových vzdáleností objektivu a okuláru. Délka dalekohledu je rozdíl ohniskové vzdálenosti objektivu a absolutní hodnoty ohniskové vzdálenosti okuláru.

Zrcadlový dalekohled

V tomto dalekohledu je čočkový objektiv nahrazen dutým (parabolickým) zrcadlem. Zrcadlo vytvoří skutečný obraz, který pozorujeme čočkovým okulárem. První takový dalekohled sestrojil Newton, proto se nazývá Newtonův. Tyto dalekohledy se používají pro astronomická pozorování a nazývají se též reflektory. Mají tu přednost, že nemají chromatickou vadu a že se světlo tolik nezeslabuje jako při průchodu čočkami. Aby se daly pozorovat i velmi vzdálené hvězdy, musí do dalekohledu vstupovat hodně světla, které objektiv soustřeďuje do bodového obrazu ve své ohniskové rovině. Proto je potřeba, aby měl velký průměr. Největší čočkové dalekohledy mají průměr objektivu kolem 1 m. Největší objektivy ve formě zrcadla mají průměr několik metrů.


Newtonův zrcadlový dalekohled


Cassegrainův zrcadlový dalekohled

Asi nejznámějším dalekohledem je Hubblův teleskop, který je na oběžné dráze Země a dají se jím pozorovat i velmi vzdálené galaxie.

Tyto stránky byly přeloženy z originálu Bizarre Stuff You Can Make in Your Kitchen s laskavým souhlasem Briana Carusella.

Zpět na úvodní stránku