Сложно найти на всей земле человека, который хотя бы немного не интересовался астрономией. Это, закономерно, требует наличия определенного инструмента, который позволил бы более внимательно рассмотреть загадки звездного неба. Если есть подзорная труба или бинокль – то этого достаточно, чтобы любоваться красотой звездного неба. Но при наличии сильного интереса такие девайсы не могут удовлетворить запрос. Необходимо что-то более мощное, то есть, телескоп. Вот только как его создать? Рассмотрению вопроса: «Как сделать телескоп своими руками?» и посвящена эта статья.
Вводная информация
Приобретение телескопа заводского изготовления обойдется довольно дорого. Поэтому его покупка уместна в тех случаях, когда есть желание заниматься астрономией хотя бы на любительском уровне. Но для начала, чтобы получить базовые знания и навыки, а также понять, действительно ли эта наука кажется тем, что про нее думает большинство, нелишним будет создать самодельный домашний телескоп своими руками. Во многих детских энциклопедиях и различных научно-популярных изданиях можно найти описание процесса изготовления простейшего устройства, позволяющего видеть кратеры на Луне, диск Юпитера вместе с его четырьмя спутниками, кольца и сам Сатурн, серп Венеры, отдельные яркие и крупные звездные скопления и туманности. Следует отметить, что слабым местом таких устройств является качество изображения, которое не может соревноваться с приборами заводского изготовления.
Немного теории
Прежде чем начинать создавать телескоп своими руками в домашних условиях, стоит разобраться как работает этот прибор.
Два минимально необходимых оптических узла – это объектив и окуляр. Первый задуман для того, чтобы собирать свет. От его диаметра зависит какое максимальное увеличение будет у готового устройства, и насколько слабо видимые объекты можно будет наблюдать. Окуляр необходим для увеличения изображения, что формируется объективом и для передачи изображения к человеческому глазу.
Определяемся с типом
В зависимости от устройства, выделяют различные телескопы. Два самых распространенных типа – это рефлекторы и рефракторы. В первом случае в качестве объектива выступает зеркало, во втором – система линз. В домашних условиях создать все в необходимом качестве для рефлектора довольно проблематично, в силу трудности и точности процесса изготовления. Тогда как линзы для рефрактора несложно приобрести в магазине оптики. Как видите, различие между ними сугубо в конструктивном исполнении.
Первая проба
Для определения значения увеличения используется соотношение фокусного расстояния от объектива до окуляра. Рассмотренная ниже схема будет обеспечивать улучшение зрительных свойств примерно в 50 раз.
Первоначально необходимо запастись заготовкой линзы для очков, сила которой составляет один диоптрий. Это соответствует фокусному расстоянию в один метр. Обычно их диаметр около 7 сантиметров. Этот как раз то, что необходимо для объектива. Тут следует отметить, что если интересует как сделать телескоп своими руками из линз для очков, то следует признать, что они слабо подходят для такого нецелевого применения. Но при желании можно использовать и их. Если есть длиннофокусная двояковыпуклая линза, то лучше использовать именно ее. Хотя на роль окуляра еще подходит и увеличительное стекло из лупы, диаметром в 3 сантиметра или линза от микроскопа.
Для корпуса необходимо сделать из плотной бумаги две трубы. Первая (представляющая собой основную часть) будет иметь длину в один метр. Для окулярного узла создается труба в двадцать сантиметров. Короткая вставляется в длинную. Для изготовления корпуса можно использовать широкий лист ватмана или рулона обоев, свернув их в трубу в несколько слоев и проклеить ПВА. Количество пластов подбирается вручную. Необходимо добиться эффекта жесткости будущего устройства. При этом внутренний диаметр основной части должен равняться размеру выбранной линзы.
Но это не все
Если вопрос только в том, как сделать телескоп своими руками в домашних условиях, то обойтись исключительно вышеизложенным можно.
Но для лучшего результата не обойтись без некоторых нюансов.
Так, объектив необходимо крепить в первой трубе наружу выпуклой стороной с помощью оправы. Для этого подойдут кольца соразмерного диаметра с толщиной в сантиметр. Сразу после линзы необходимо установить диск – диафрагму. Ее специфическим отличием является наличие в центре отверстия диаметром в 2,5–3 сантиметра. Это необходимо сделать для уменьшения искажения изображения, которое формирует одиночная линза. Правда, такой подход уменьшает количество света, что собирает объектив. Для улучшения результата линзу необходимо устанавливать как можно ближе к краю трубы. Затем подходит очередь окуляра. Где его размещать? Установить его требуется в окулярном узле как можно ближе к краю. При этом для окуляра идеальным будет картонное крепление. Прибор лучше делать в виде цилиндра, диаметр которого равен размеру выбранной линзы. Он устанавливается внутри трубы благодаря двум крепежам (например, дискам). При этом необходимо следить, чтобы он по своему диаметру был соразмерен и с линзой, и с окулярным узлом.
Подготовка телескопа к использованию
Фокусировка устройства осуществляется посредством изменения расстояния между объективом и окуляром. Достигается это, в механическом смысле, благодаря обеспечению движения окулярного узла, размещенного в основной трубе. Для фиксации положения лучше всего использовать силу трения. Следует отметить, что фокусировку удобнее осуществлять на больших и ярких объектах, как-то близлежащие здания, Луна, яркие звезды (но не Солнце).
При создании телескопа следует учитывать, что объектив и окуляр должны находиться параллельно друг другу, а их центры следует расположить на одной линии. На этапе подготовки можно поэкспериментировать с диаметром диафрагмового отверстия с целью найти оптимальный. Так например, если подобрать линзу на 0,6 диоптрия и установить фокусное расстояние в 1,7 метра (1/0,6), то это позволит добиться большего увеличения. Правда, при этом придется поработать над отверстием диафрагмы. А именно – увеличить его размер.
И после завершения работы над первым устройством запомните одну простую истину: через телескоп посмотреть на Солнце можно только два раза – сначала правым глазом, потом левым. Такое опасное занятие моментально вредит зрению, поэтому им лучше не заниматься.
Промежуточный итог
Следует отметить, что получившаяся конструкция будет несовершенной. А именно – она даст перевернутое изображение. Чтобы исправить это, необходимо использовать еще одну собирающую линзу, с тем же самым фокусным расстоянием, что и у окуляра. Она устанавливается в трубу около него. Казалось бы, теперь не должно быть вопросов с тем, как сделать телескоп своими руками с увеличением. Но это далеко не единственный верный подход.
Можно использовать и другие схематические варианты, беря в качестве основы линзы очков или телеобъективов. Это весьма широкая область, в которой есть как и совсем зеленые новички, так и профессиональные астрономы. Поэтому если возникнет определенный вопрос или непонимание чего-то, не следует стесняться, спокойно задавайте интересующий вопрос. Для этого сегодня есть тематические кружки, сайты, форумы и т. д. Ведь стоит только окунуться в мир астрономии – и взору откроются многочисленные сокровища звездного неба. В целом рассмотренной практической информации должно хватить для создания простейшего устройства. Если хочется сконструировать и воплотить что-то более сложное, то здесь не обойтись без качественной теоретической подготовки.
Необходимые знания
Следует всегда помнить о том, что основная характеристика – это размер объектива, окуляра и фокусное расстояние. Это альфа и омега, без которой создать телескоп невозможно. Но при этом существует большое количество мелких моментов, которые могут существенно повлиять на конечный результат. Например, максимальное полезное увеличение телескопа. Значение этого параметра равняется удвоенному диаметру объектива (в миллиметрах). Делать устройство с большим увеличением не имеет смысла, поскольку, скорее всего, увидеть новые детали не получиться. А вот общая яркость изображения пострадает. Поэтому для устройств с пятидесятикратным увеличением не рекомендуется использовать линзы менее чем на 2,5 сантиметра. Следует отметить, что предложенный выше вариант имеет показатели в 7 и 3 см, что хорошо подходит для телескопа с качеством 50х. Можно взять и 4-сантиметровую линзу в качестве объектива, но в таком случае уменьшиться разрешающая способность оптического устройства. Поэтому лучше использовать рекомендованные значения.
Экспериментирование с конструктивным исполнением
Вариант, когда создается основная труба на метр, и в нее встраивается дополнительная на двадцать сантиметров, – это далеко не все. Можно подкорректировать конструкцию с тем, чтобы создавать другие формы телескопов. Например, для объектива используется труба в 60–65 сантиметров, а в нее на 10–15 см входит другая, для окуляра, длина которой составляет 50–55 см.
Возвращаемся к теории
Минимальное значение полезного увеличения для телескопа зависит от диаметра окуляра. Здесь есть один очень важный нюанс! Его размер не должен превышать диаметр полностью раскрытого зрачка наблюдателя. В противном случае не весь собранный телескопом свет будет попадать в глаз: он будет теряться, ухудшая качество работы устройства. Так, максимальный диаметр зрачка глаза у обычного человека не превышает пяти–семи миллиметров. Поэтому для поиска минимального полезного увеличения берется 10 крат (апертура, помноженная на 0,15). Это интересное слово, апертура, означает отверстие, подобное диафрагме, только несколько усовершенствованное и продвинутое. Это устройство используют в сложных приборах для получения качественного результата. Но это уже для тех, кто хочет сделать телескоп своими руками в домашних условиях с серьезными характеристиками для более тщательного изучения звездного неба.
Заключение
Ну, вот и тот минимум, который необходимо знать каждому, чтобы создать собственный девайс для изучения звездного неба. Неважно, какой будет первый шаг – соберете телескоп-рефлектор своими руками или рефрактор. Главное, если это представляет интерес, то необходимо действовать в данном направлении, - учиться, осваивать новые знания, практиковаться, открывать что-то новое для себя или даже для целого мира – не останавливаться, а уж удача сопутствует целеустремленным.
Но знайте, что при изготовлении устройств с бо́льшим увеличением сильнее о себе заявят дифракционные явления. Это приведет к ухудшению видимости. И напоследок задача: какими основными параметрами должен обладать телескоп, обеспечивающий 1 000-кратное увеличение?
