Odrazné vs lomové dalekohledy: Rozdíl a srovnání

Odrazové dalekohledy používají zrcadla ke shromažďování a zaostřování světla, což umožňuje větší zaclonění a eliminuje chromatickou aberaci. Na druhé straně refrakční dalekohledy nasazují čočky, díky čemuž jsou designově jednodušší, ale náchylné ke zkreslení barev a omezené velikostí čoček, což vede k menším otvorům.

Key Takeaways

1. Reflexní dalekohledy používají zrcadla k odrazu světla, zatímco lámavé dalekohledy používají čočky k lomu světla.
2. Odrazné dalekohledy bývají kompaktnější a přenosnější než refrakční dalekohledy.
3. Refrakční dalekohledy jsou vhodnější pro pozorování planet a hvězd s jasným a ostrým obrazem.

Odrazné vs. Refrakční dalekohledy

Reflexní dalekohledy používají zrcadla k odrážení a zaostřování světla, zatímco refrakční dalekohledy používají čočky k ohýbání a zaostřování světla. V refrakčním dalekohledu světlo vstupuje přes velkou čočku v přední části dalekohledu. Světlo je pak ohnutý a zaostřený do bodu na druhém konci dalekohledu, kde je umístěn okulár.

V odrazném dalekohledu je hlavní součástí zrcadlo, které odráží světelné paprsky a poté je zaostřuje do malé oblasti. Na druhé straně refrakční dalekohled používá čočky k zaostření světelných paprsků, když se pohybují směrem k druhému konci dalekohledu.

Srovnávací tabulka

vlastnost	Reflexní dalekohled	Lámací dalekohled
Shromažďování světla	Používá zrcadla, která umožňují větší clony za nižší cenu, což vede k lepšímu shromažďování světla a jasu obrazu.	Používá čočky, které jsou pro velké průměry velmi drahé, což omezuje shromažďování světla a jas obrazu u větších modelů.
Chromatická aberace	Méně náchylné díky jedinému odrazovému bodu (zrcadlu), kde všechny vlnové délky zažívají stejný posun.	Náchylné k chromatické aberaci, kde se různé vlnové délky světla ohýbají v různé míře, což způsobuje barevné proužky kolem objektů.
Design	Jednodušší design s menším počtem optických prvků, což usnadňuje jejich údržbu a kolimaci (zarovnání zrcadel).	Složitější design s více čočkami, vyžadující přesnější vyrovnání a potenciálně více údržby.
Přenositelnost	Může být kompaktnější a lehčí pro danou clonu díky složené světelné dráze pomocí zrcátek.	Může být objemný a těžký, zejména u větších modelů, kvůli přímé světelné cestě skrz čočky.
Stát	Obecně levnější než refrakční dalekohledy pro podobnou aperturu díky jednodušší konstrukci a nižší ceně zrcadel.	Obecně dražší než odrazové dalekohledy pro stejnou clonu kvůli složité a drahé konstrukci objektivu.
Nejvhodnější pro	Pozorování slabých objektů hlubokého nebe, jako jsou galaxie, mlhoviny a vzdálené hvězdy, díky jejich vynikajícím schopnostem shromažďovat světlo.	Pozorování jasnějších objektů, jako jsou planety, Měsíc a dvojhvězdy, díky jejich ostřejšímu obrazu a menší chromatické aberaci.

Co jsou to odrazové dalekohledy

Odrazové dalekohledy jsou optické přístroje určené ke shromažďování a zaostřování světla pomocí zrcadel, nikoli čoček. Jsou široce používány v astronomii pro svou schopnost vytvářet jasné a detailní snímky nebeských objektů. Tento design byl poprvé představen Isaacem Newtonem v 17. století a od té doby prošel významným pokrokem.

Jak fungují odrazové dalekohledy

1. Primární zrcadlo: Srdcem odrazného dalekohledu je jeho primární zrcadlo, konkávně tvarovaný kus skla nebo kovu. Toto zrcadlo je umístěno ve spodní části tubusu dalekohledu a shromažďuje přicházející světlo ze vzdálených objektů.
2. Kolekce světla: Když světlo z nebeského objektu vstoupí do otvoru dalekohledu, dopadá na primární zrcadlo. Zrcadlo odráží toto světlo směrem k sekundárnímu zrcadlu umístěnému v horní části dalekohledu.
3. Sekundární zrcadlo: Sekundární zrcadlo zachycuje zaostřené světlo z primárního zrcadla a přesměrovává je ze strany tubusu dalekohledu.
4. Okulár nebo fotoaparát: Přesměrované světlo pak prochází okulárem nebo kamerou, kde je zvětšeno a tvoří obraz pro pozorování nebo fotografování.

Výhody odrazových dalekohledů

• Eliminace chromatické aberace: Odrazové dalekohledy netrpí chromatickou aberací, běžným optickým zkreslením, které se vyskytuje u refrakčních dalekohledů. Je to proto, že zrcadla odrážejí všechny vlnové délky světla stejně, což vede k ostřejšímu obrazu.
• Větší clona: Reflektory mohou být konstruovány s mnohem většími otvory ve srovnání s refraktory, což jim umožňuje shromáždit více světla a pozorovat slabší objekty na obloze. Zvýšená schopnost shromažďování světla umožňuje astronomům studovat vzdálené galaxie, mlhoviny a slabé hvězdy s většími detaily.
• Adaptivní optika: Odrazové dalekohledy mohou snadno začlenit adaptivní optické systémy, které kompenzují atmosférické turbulence a další optické zkreslení v reálném čase. Tato technologie zvyšuje čistotu a rozlišení obrazu, zejména při pozorování objektů, které se zdají být rozmazané kvůli atmosférickým efektům.
• Všestrannost: Odrazové dalekohledy mohou být navrženy v různých konfiguracích, jako je Newtonian, Cassegrain nebo Ritchey-Chrétien, z nichž každá nabízí jedinečné výhody pro různé účely pozorování. Jejich konstrukce navíc umožňuje snadnější údržbu a seřizování ve srovnání s refrakčními dalekohledy.

Jaké jsou Refrakční dalekohledy

Refrakční dalekohledy, známé také jako refraktory, jsou optické přístroje, které používají čočky ke shromažďování a zaostřování světla. Mají dlouhou historii a byly prvním typem dalekohledu vynalezeným na počátku 17. století. Refraktory hrály v astronomii klíčovou roli a dodnes se používají, i když byly z velké části nahrazeny odrazovými dalekohledy pro mnoho astronomických aplikací.

Jak fungují refrakční dalekohledy

1. Objektiv objektivu: Primární součástí refrakčního dalekohledu je čočka objektivu, což je pečlivě tvarovaný a leštěný kus skla. Tato čočka je umístěna na předním konci tubusu dalekohledu a shromažďuje přicházející světlo ze vzdálených objektů.
2. Lom světla: Když světlo vstoupí do čočky objektivu, podstoupí lom a ohýbá se směrem k optické ose dalekohledu. Tento lom způsobuje, že se světelné paprsky sbíhají a vytvářejí obraz v ohnisku v tubusu dalekohledu.
3. Okulár: Druhá čočka, nazývaná okulár, je umístěna blízko ohniska čočky objektivu. Okulár dále zvětšuje obraz vytvořený čočkou objektivu, což umožňuje pozorovatelům pozorovat vzdálené objekty s většími detaily.
4. Pozorování: Zvětšený obraz vytvořený okulárem lze pozorovat přímo čočkou okuláru nebo zachytit pomocí kamery připojené k dalekohledu.

Výhody a omezení refrakčních dalekohledů

• Zkreslení barev: Jedním z významných omezení refrakčních dalekohledů je chromatická aberace způsobená různými vlnovými délkami světla, které se láme v mírně odlišných úhlech přes čočku objektivu. To vede k barevnému lemování kolem pozorovaných objektů, což snižuje kvalitu obrazu.
• Omezená velikost clony: Konstrukce refrakčních dalekohledů s velkou aperturou je náročná a nákladná kvůli potřebě velkých, přesně tvarovaných čoček. Výsledkem je, že refraktory jsou ve srovnání s odraznými dalekohledy omezené velikosti, což může bránit jejich schopnosti shromažďovat slabé světlo ze vzdálených objektů.
• Přenositelnost a snadné použití: Refrakční dalekohledy jsou kompaktnější a lehčí než odrazné dalekohledy podobné velikosti apertury. Také se poměrně snadno nastavují a používají, což z nich dělá oblíbenou volbu pro amatérské astronomy a vzdělávací instituce.
• Dlouhá životnost a stabilita: Refraktory vyžadují minimální údržbu ve srovnání s reflektory, protože jejich čočky se časem nedegradují jako zrcadla. Navíc jejich utěsněná konstrukce trubice poskytuje lepší ochranu proti prachu a dalším kontaminantům životního prostředí.
• Planetární pozorování: Navzdory svým omezením refrakční dalekohledy vynikají při pozorování jasných objektů, jako jsou planety a Měsíc. Jejich schopnost vytvářet vysoce kontrastní snímky z nich dělá cenné nástroje pro podrobné studium planetárních útvarů a lunárních kráterů.

Hlavní rozdíly mezi reflexními a refrakčními dalekohledy

• Zásada:
  • Reflexní dalekohledy používají zrcadla ke shromažďování a zaostřování světla.
  • Refrakční dalekohledy používají čočky k ohýbání a zaostřování světla.
• Optické komponenty:
  • Odrazové dalekohledy se skládají z primárního zrcadla pro shromažďování světla a sekundárního zrcadla pro jeho nasměrování do okuláru nebo kamery.
  • Refrakční dalekohledy využívají čočky, čočky objektivu ke shromažďování světla a čočky okuláru ke zvětšení obrazu.
• Chromatická aberace:
  • Odrazné dalekohledy jsou bez chromatické aberace, která vzniká v důsledku různého lomu vlnových délek světla.
  • Refrakční dalekohledy mohou trpět chromatickou aberací, protože čočky lámou různé vlnové délky světla různým množstvím, což vede k barevnému lemování.
• Údržba:
  • Odrazové dalekohledy vyžadují občasné čištění a seřízení zrcadel, ale mají méně problémů s prachem a nečistotami ovlivňujícími kvalitu obrazu.
  • Refrakční dalekohledy mohou vyžadovat častější čištění čoček pro zachování čistoty obrazu a jsou náchylnější k usazování prachu a rosy na povrchu čoček.
• Velikost a přenosnost:
  • Odrazové dalekohledy lze sestrojit s většími aperturami, aniž by došlo k výraznému zvýšení jejich hmotnosti nebo velikosti, díky čemuž jsou vhodné pro pozorování slabších objektů a astrofotografii v hluboké obloze.
  • Refrakční dalekohledy bývají kompaktnější a přenosnější pro svou velikost apertury, což z nich dělá oblíbenou volbu pro začátečníky a pozorovatele zajímající se o planetární a měsíční pozorování.
• Cena:
  • Odrazové dalekohledy nabízejí za danou cenu větší apertury ve srovnání s refrakčními dalekohledy, což je činí nákladově efektivnějšími pro pozorování hlubokého nebe a astrofotografii.
  • Refrakční dalekohledy mohou být dražší pro větší apertury kvůli problémům s výrobou vysoce kvalitních čoček bez aberací.

Reference

1. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/8556766/

Poslední aktualizace: 02. března 2024