Stavba Galileovskeho ďalekohľadu

OZNAM:    
  Stano mi napísal:  mám dobsona s 30 cm zrkadlom, chcel by som spoznať osobu, čo má chuť pozorovať vesmir v ružomberskom okoli.
  Ak máte záujem o kontakt, poslite mi mail na vmatus@szm.sk , forwardnem mu ho.


Ako a čím pozorovať
- Mám binokulár
- Stavba galileovského ďalekohľadu
- Moja výbava


Čo je tam vidieť?
- Mesiac a Slnko
- Viditelné planéty
- Meteoridy
- Zaujímavé pozorovania

Kedy čo hľadať
- Základná orientácia
    Jar      |  Leto
    Jeseň  |  Zima


Kde nájdem: Planéty družice magnitúda Lev Regulus Denebola Lýra Labuť
Letný trojuholník Orol Herkules M13 Hadonos Kasiopea Voyager 1
Škorpion Antares Mirfak Perseus Algol Pegas Andromeda Cefeidy
Cefeus M31 Orion Plejady M1 Aldebaran Hyjady Rigel Sírius Prokyon
Blíženci Pollux a Castor Capella Betelgeuse Veľká hmlovina Mizar a Alcor
Strelec Zimný trojuholník Messierovské objekty Centrum galaxie

Intro video



English language


Ďalekohľady rozdelujeme na reflektory a refraktory.
Refraktory sú šošovkové ďalekohľady, ktoré väčšina ľudí považuje za jediný možný typ ďalekohľadu. V najjednoduchšej forme sú výrobne jednoduchšie, ale z pricípu majú viac optických problémov.
Reflektory majú lepšie optické vlastnosti. Ich hlavným komponentom je parabolické zrkadlo s čo najväčšou plochou, ktore sústreďuje svetlo do okulára. Najstarším a najjednoduchším typom je Newtonov ďalekohľad.

Prvý ďalekohľad, ktorý používal aj Galileo bol jednoduchý refraktor. Dnes už nieje problém zohnať si veci na jeho stavbu bežne v obchode. Okrem toho, že nám umožní pozorovať Saturnov prstenec (v čase priblíženia k Saturnu), získame aj pojem o tom, čo prví astronómi videli a akú mali o svete predstavu.

Princíp

Refraktor sa skladá minimálne z dvoch šošoviek. Väčšia slúži ako objektív a menšia ako okulár.
Základné vlastnosti šošoviek sú
- priemer
- ohnisková vzdialenosť. Ohnisko je bod do ktorého sa pri šošovke-spojke schádzajú všetky lúče. Keď chcem lupou zapáliť slnečným svetlom papier, musím pohybovať lupou dovtedy, až skoncentrujem všetky lúče na čo najmenšiu plochu a ich koncentrovaná energia, na malej ploche, zohreje papier na zápalnú teplotu. Toto miesto, kde to najviac páli, sa volá ohnisko. Ohnisková vzdialenosť je vzdialenosť ohniska od šošovky.

Keď zoberieme dve šošovky, zoradíme ich za seba tak, že majú spoločné ohnisko, získame refraktor:
Opticka schema refraktora
V obrázku je ohnisková vzdialenosť väčšej šošovky označená "F" a ohnisková vzdialenosť menšej šošovky je  označená "f". Zväčšenie, ktoré je refraktor schopný poskytnúť je F/f.
Teda ak má objektív (veľká šošovka otočená k pozorovanému objektu) F=1000mm a okulár (malá šošovka do ktorej pozeráme) f=20mm, tak zväčšenie refraktora bude 50x. Takéto zväčšenie nám napríklad umožní pozorovať Saturnov prstenec.

Druhá vlastnosť je priemer objektívu (veľkej šošovky), ktorý koncentruje svetlo z celej svojej plochy do očnej zreničky. O význame priemeru objektívu som podrobnejšie písal v časti o binokulároch. Pre Saturnov prstenec potrebujeme priemer okolo 50mm.

Hlavná nevýhoda refraktoru je, že uhol pod ktorým sa svetlo láme pri vstupe a výstupe z materialu šošovky závisí od vlastností materialu (skla) šošovky a frekvencie (farby) svetla. Teda každá farba bude mať trochu inú ohniskovú vzdialenosť a teda nejde presne zaostriť všetky farby. Okolo zaostreného objektu budeme teda vidieť rozostrené lúče.
Dnes sa vyrábajú aj "achromatické šošovky", ktoré vrstvami na povrchu šošovky tento problém zmierňujú (prípadne sa to dá potlačiť vhodne zostavenou sústavou šošoviek), ale na náš papierový ďalekohľad by tieto riešenia boli príliš drahé a zložité.
A takto sa aspoň môžeme pozrieť na oblohu tak, ako ju videli prví astronómi.

Kde vziať šošovky

Hodnote 1/F (kde F sa udáva v metroch) sa hovorí aj dioptria. Teda šošovka s ohniskovou vzdialenosťou 1000mm má 1 dioptriu. V Optike (predajni okuliarov) sa dá bežne kúpiť okuliarové sklíčko (z ktorého vybrusujú sklá okuliarov tak aby pasovali do rámu) s priemerom 60mm a silou jednej dioptrie.
Túto môžeme použiť ako objektív.

Malú šošovku môžeme získať z detských skladačiek, detských ďalekohľadov a podobných hračiek. Ja sám som si ju zobral z detského "hvezdárskeho ďalekohľadu".
Detsky dalekohlad
Detsky okluar
Ohniskovú vzdialenosť si musíme odmerať. Odmerajte v akej vzdialenosti sa lúče koncentrujú.
Existujú však aj šošovky-rozptylky, ktoré svetlo nekoncentrujú, ale rozptylujú. Tiež sa dajú použiť na stavbu refraktora. Takýto refraktor používal Kepler a má tú výhodu, že nezobrazuje obrátený obraz (to by v astronomii až tak nevadilo) a majú širšie zorné pole (čo je dosť podstatná výhoda). Optická schéma Keplerovho ďalekohľadu je takáto:
Keplerov

Kde vziať tubus

Keďže tubus (rúra ďalekohľadu) nemusí byť valcový, môžeme ho vyrobiť z kartónu. Dostatočne veľký kartón môžeme získať napr. z obalov na nábytok. Vyrobíme dva do seba zasúvateľlné kusy, aby sme mohli meniť celkovú dĺžku v rozmedzí 1m +/- 20cm. Vyťahovaním a zasúvaním častí tubusu budeme ďalekohľad zaostrovať (a tým aj formálne splníme podmienku na označenie "teleskop" :-).
Rozobraty tubus
Zlozeny tubus
Na obrázkoch má tubus lepiacou páskou prilepenú časť "statívu", ktorá je pevne spojená s tubusom (tie diery v doske si nevšímajte - nemal som vhodnejšiu dosku :-) ).

Uchytenie objektívu

Okuliarovú šošovku vlepíme do kartónu a kartón prichytíme na tubus gumičkou.
Objektív v kartóne
Objektiv na tubuse
Šošovku vlepíme tak, aby ju kartón na okrajoch prekrýval, ale aby ostal volný priemer aspoň 50mm.

Uchytenie okuláru

Závisí od toho akú šošovku na okulár získate. Možno pôjde použiť ten istý princíp ako na objektíve. Ja som to urobil tak že som správny koniec tubusu vyplnil kartónom s dierkou do ktorej som okulár nasunul:
Okular Okular
Okular Okular

Statív

Pri tomto zväčšení je statív nutný. Neexistuje udržať takýto ďalekohľad v ruke. Asi najjednoduchšia konštrukcia statívu je "otočná hlava na palici":
pap1
pap2
pap3
Bohužial sa mi zachovali len tieto male fotky. Spravil som preto náčrt hlavy statívu:
Hlava stativu
Pozície:
1. 6 x klinec dĺžky 50 mm
2. 1 x vrut dĺžky 60 mm
3. 2x skrutka M10x30
4. 4x široké podložky priemeru 11 mm
Nenakreslené: 2x krídlová matica M10 s podložkou.

Poznámky:

Palica je z hranolu 5x5 cm dĺžky 150 cm, do ktorého som zatĺkol tri klinčeky a na ne priviazal 2m šnúrky. Tieto šnúrky som napol na spôsob napnutia stanu, čím palica stabilne stála.

Sedanka

Tým, že je tubus dosť dlhý je dosť veľká zmena výšky "sedenia", podľa toho aký má ďalekohľad sklon - či pozorujeme hviezdy v nahlavníku alebo pri obzore. Hlavne pri "mierení" môže dostať chrbát dosť zabrať.
Preto je vhodné mať možnosťsedieť v rôznych výškach.
Na sedenie na zemi (pri pozorovaní v nadhlavníku) používam karimatku.
Na sedenie v normálnej výške je dobrá rybárska trojnožka.