Reflektirajući naspram refrakcijskih teleskopa: razlika i usporedba

Reflektirajući teleskopi koriste zrcala za prikupljanje i fokusiranje svjetla, omogućujući veće otvore blende i eliminirajući kromatsku aberaciju. Refraktorski teleskopi, s druge strane, postavljaju leće, što ih čini jednostavnijim u dizajnu, ali su skloni izobličenju boja i ograničeni su ograničenjima veličine leća, što dovodi do manjih otvora blende.

Ključni za poneti

1. Reflektirajući teleskopi koriste zrcala za reflektiranje svjetlosti, dok reflektirajući teleskopi koriste leće za lomljenje svjetlosti.
2. Reflektirajući teleskopi obično su kompaktniji i prijenosniji od reflektirajućih teleskopa.
3. Refraktorski teleskopi prikladniji su za promatranje planeta i zvijezda s jasnim, oštrim slikama.

Reflektirajući naspram refrakcijskih teleskopa

Reflektirajući teleskopi koriste zrcala za reflektiranje i fokusiranje svjetla, dok reflektirajući teleskopi koriste leće za savijanje i fokusiranje svjetla. U refrakcijski teleskop svjetlost ulazi kroz veliku leću na prednjem dijelu teleskopa. Svjetlo je tada savijena i fokusirana na točku na drugom kraju teleskopa, gdje se nalazi okular.

U reflektirajućem teleskopu glavna komponenta je ogledalo koje odbija svjetlosne zrake i zatim ih fokusira u malo područje. S druge strane, refrakcijski teleskop koristi leće za fokusiranje svjetlosnih zraka dok putuju prema drugom kraju teleskopa.

Tabela za usporedbu

svojstvo	Reflektirajući teleskop	Refrakcioni teleskop
Skupljanje svjetlosti	Koristi zrcala, omogućujući veće otvore blende po nižoj cijeni, što dovodi do boljeg skupljanja svjetla i svjetline slike.	Koristi leće, koje postaju vrlo skupe za velike promjere, ograničavajući skupljanje svjetla i svjetlinu slike u većim modelima.
Kromatska aberacija	Manje osjetljiv zbog jedne točke refleksije (zrcala) gdje sve valne duljine doživljavaju isti pomak.	Sklon kromatskim aberacijama, gdje se različite valne duljine svjetlosti savijaju u različitim količinama, uzrokujući obojene rubove oko predmeta.
dizajn	Jednostavniji dizajn s manje optičkih elemenata, što ih čini lakšim za održavanje i kolimiranje (poravnavanje zrcala).	Složeniji dizajn s više leća, zahtijeva preciznije poravnanje i potencijalno više održavanja.
Pokretnost	Može biti kompaktniji i lakši za određeni otvor blende zbog presavijenog puta svjetlosti pomoću zrcala.	Može biti glomazan i težak, posebno za veće modele, zbog ravnog puta svjetlosti kroz leće.
Koštati	Općenito jeftiniji od refrakcijskih teleskopa za sličan otvor blende zbog jednostavnijeg dizajna i niže cijene zrcala.	Općenito skuplji od reflektirajućih teleskopa za isti otvor blende zbog složene i skupe konstrukcije leće.
Najprikladniji za	Promatranje slabih objekata dubokog neba kao što su galaksije, maglice i daleke zvijezde zbog njihovih superiornih mogućnosti prikupljanja svjetlosti.	Promatranje svjetlijih objekata poput planeta, Mjeseca i dvostrukih zvijezda zbog njihovih oštrijih slika i manje kromatske aberacije.

Što su reflektirajući teleskopi

Reflektirajući teleskopi optički su instrumenti dizajnirani za prikupljanje i fokusiranje svjetlosti pomoću zrcala, a ne leća. Naširoko se koriste u astronomiji zbog svoje sposobnosti stvaranja jasnih i detaljnih slika nebeskih tijela. Ovaj dizajn prvi je predstavio Isaac Newton u 17. stoljeću i od tada je doživio značajan napredak.

Kako rade reflektirajući teleskopi

1. Primarno ogledalo: Srce reflektirajućeg teleskopa je njegovo primarno zrcalo, komad stakla ili metala konkavnog oblika. Ovo zrcalo nalazi se na dnu cijevi teleskopa i skuplja svjetlost koja dolazi od udaljenih objekata.
2. Zbirka svjetla: Kada svjetlost s nebeskog objekta uđe u otvor teleskopa, ona pogađa glavno zrcalo. Zrcalo reflektira ovu svjetlost prema sekundarnom zrcalu smještenom blizu vrha teleskopa.
3. Sekundarno ogledalo: Sekundarno zrcalo presreće fokusirano svjetlo iz primarnog zrcala i preusmjerava ga izvan bočne strane cijevi teleskopa.
4. Okular ili kamera: Preusmjereno svjetlo zatim prolazi kroz okular ili kameru, gdje se povećava i oblikuje sliku za promatranje ili fotografiranje.

Prednosti reflektirajućih teleskopa

• Uklanjanje kromatske aberacije: Reflektirajući teleskopi ne pate od kromatske aberacije, uobičajene optičke distorzije koja se nalazi u refrakcijskim teleskopima. To je zato što ogledala jednako reflektiraju sve valne duljine svjetlosti, što rezultira oštrijim slikama.
• Veći otvor blende: Reflektori se mogu konstruirati s puno većim otvorima u usporedbi s refraktorima, što im omogućuje prikupljanje više svjetla i promatranje slabijih objekata na nebu. Povećana sposobnost skupljanja svjetla omogućuje astronomima da detaljnije proučavaju udaljene galaksije, maglice i blijede zvijezde.
• Adaptivna optika: Reflektirajući teleskopi mogu lako uključiti prilagodljive optičke sustave koji kompenziraju atmosferske turbulencije i druga optička izobličenja u stvarnom vremenu. Ova tehnologija poboljšava jasnoću i razlučivost slike, osobito pri promatranju objekata koji izgledaju mutno zbog atmosferskih utjecaja.
• Mnogostranost: Reflektirajući teleskopi mogu biti dizajnirani u različitim konfiguracijama, kao što su Newtonov, Cassegrain ili Ritchey-Chrétien, od kojih svaki nudi jedinstvene prednosti za različite svrhe promatranja. Osim toga, njihov dizajn omogućuje lakše održavanje i podešavanje u usporedbi s refrakcijskim teleskopima.

Što su Refraktorski teleskopi

Refraktorski teleskopi, poznati i kao refraktori, optički su instrumenti koji koriste leće za prikupljanje i fokusiranje svjetlosti. Imaju dugu povijest i bili su prva vrsta teleskopa izumljena početkom 17. stoljeća. Refraktori su igrali presudnu ulogu u astronomiji i nastavljaju se koristiti i danas, iako su ih uglavnom zamijenili reflektirajući teleskopi za mnoge astronomske primjene.

Kako rade refrakcijski teleskopi

1. Objektivna leća: Primarna komponenta refrakcijskog teleskopa je leća objektiva, koja je pažljivo oblikovan i poliran komad stakla. Ova leća nalazi se na prednjem kraju cijevi teleskopa i skuplja dolazno svjetlo od udaljenih objekata.
2. Lom svjetlosti: Kada svjetlost uđe u leću objektiva, ona se lomi, savijajući se prema optičkoj osi teleskopa. Ovo prelamanje uzrokuje konvergaciju svjetlosnih zraka, tvoreći sliku u žarištu unutar cijevi teleskopa.
3. Okular: Druga leća, koja se naziva okular, nalazi se u blizini žarišne točke leće objektiva. Okular dodatno povećava sliku koju stvara leća objektiva, omogućujući promatračima da vide udaljene objekte s više detalja.
4. Zapažanje: Uvećana slika koju stvara okular može se promatrati izravno kroz leću okulara ili snimiti pomoću kamere pričvršćene na teleskop.

Prednosti i ograničenja refrakcijskih teleskopa

• Izobličenje boja: Jedno značajno ograničenje refrakcijskih teleskopa je kromatska aberacija, uzrokovana različitim valnim duljinama svjetlosti koja se lomi pod neznatno različitim kutovima kroz leću objektiva. To dovodi do rubova boja oko promatranih objekata, smanjujući kvalitetu slike.
• Ograničena veličina otvora blende: Konstruiranje refrakcijskih teleskopa velikog otvora je izazovno i skupo zbog potrebe za velikim, precizno oblikovanim lećama. Kao rezultat toga, refraktori su ograničene veličine u usporedbi s reflektirajućim teleskopima, što može spriječiti njihovu sposobnost prikupljanja slabog svjetla s udaljenih objekata.
• Prenosivost i jednostavnost korištenja: Refraktorski teleskopi su kompaktniji i lakši od reflektirajućih teleskopa slične veličine otvora. Također ih je relativno lako postaviti i koristiti, što ih čini popularnim izborom za astronome amatere i obrazovne ustanove.
• Dugovječnost i stabilnost: Refraktori zahtijevaju minimalno održavanje u usporedbi s reflektorima jer se njihove leće ne degradiraju tijekom vremena kao zrcala. Dodatno, njihov dizajn zatvorene cijevi pruža bolju zaštitu od prašine i drugih zagađivača iz okoliša.
• Promatranje planeta: Unatoč svojim ograničenjima, refrakcijski teleskopi izvrsni su u promatranju svijetlih objekata, poput planeta i Mjeseca. Njihova sposobnost stvaranja slika visokog kontrasta čini ih vrijednim alatima za detaljno proučavanje planetarnih značajki i lunarnih kratera.

Glavne razlike između reflektirajućih i refrakcijskih teleskopa

• Načelo:
  • Reflektirajući teleskopi koriste zrcala za prikupljanje i fokusiranje svjetla.
  • Refraktorski teleskopi koriste leće za savijanje i fokusiranje svjetlosti.
• Optičke komponente:
  • Reflektirajući teleskopi sastoje se od primarnog zrcala koje skuplja svjetlost i sekundarnog zrcala koje ga usmjerava na okular ili kameru.
  • Refraktorski teleskopi koriste leće, leću objektiva za prikupljanje svjetla i leću okulara za povećanje slike.
• Kromatska aberacija:
  • Reflektirajući teleskopi nemaju kromatske aberacije, koje nastaju zbog različitog loma valnih duljina svjetlosti.
  • Refrakcijski teleskopi mogu patiti od kromatskih aberacija jer leće lome različite valne duljine svjetlosti različitim količinama, što dovodi do rubova u boji.
• Održavanje:
  • Reflektirajući teleskopi zahtijevaju povremeno čišćenje i poravnavanje zrcala, ali imaju manje problema s prašinom i ostacima koji utječu na kvalitetu slike.
  • Refraktorski teleskopi mogu zahtijevati češće čišćenje leća kako bi se održala jasnoća slike, a skloniji su nakupljanju prašine i rose na površinama leća.
• Veličina i prenosivost:
  • Reflektirajući teleskopi mogu se izraditi s većim otvorima bez značajnog povećanja njihove težine ili veličine, što ih čini prikladnima za promatranje slabijih objekata i astrofotografiju dubokog neba.
  • Refraktorski teleskopi obično su kompaktniji i prijenosniji zbog svoje veličine otvora, što ih čini popularnim izborom za početnike i promatrače zainteresirane za promatranje planeta i Mjeseca.
• Trošak:
  • Reflektirajući teleskopi nude veće otvore za određenu cijenu u usporedbi s refrakcijskim teleskopima, što ih čini isplativijima za promatranje dubokog neba i astrofotografiju.
  • Refraktorski teleskopi mogu biti skuplji za veće otvore blende zbog izazova u proizvodnji visokokvalitetnih leća bez aberacija.

Reference

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

Zadnje ažuriranje: 02. ožujka 2024