Рефрактор или рефлектор

Содержание

Виды фар

В зависимости от конструкции автомобильные фары подразделяются на несколько видов:

• хрустальные фары, то есть фары с сегментными отражателями и прозрачным стеклом или материалом из специального пластика;
• рифленные фары, то есть это тип фар с рифленным стеклом, рассеивателем, который направляет и рассеивает свет;
• модульная оптика, что представляет из себя герметичные и самостоятельные оптические (линзовые) элементы;
• линзовые фары или фары прожекторного типа. В их конструкции используют кристаллическую линзу с собирающим эффектом.

Все виды перечисленных фар используются в автомобильном производстве.

Детальное описание

Первичное зеркало в большинстве современных телескопов состоит из твердого стеклянного цилиндра, передняя поверхность которого измельчена до сферической или параболической формы. Тонкий слой алюминия вакуумируется на линзу, образуя светоотражающее первое поверхностное зеркало.

В некоторых телескопах используются первичные зеркала, которые сделаны по-разному. Расплавленное стекло вращается, чтобы сделать его поверхность параболоидальной, оно остывает и затвердевает. Полученная форма зеркала аппроксимирует желаемую форму параболоида, которая требует минимального шлифования и полировки, чтобы достичь точной цифры.

Рефрактор или рефлектор?

Исторически почему-то сложилось мнение, что «настоящий» телескоп – это все-же рефрактор, то есть привычная всем линзовая конструкция. Почему так, ведь по многим параметрам рефлектор не уступает рефрактору, а кое в чем даже превосходит? Может быть, потому, что рефрактор исторически появился раньше. Может, потому что это подобие подзорной трубы, которая была довольно известна и популярна в свое время. А может – потому что производители всегда выпускали в основном рефракторы, а удел рефлекторов был – кустарное изготовление, поэтому они считались чем-то вроде отщепенцев в обществе телескопов.

Теперь ситуация изменилась – можно легко приобрести как рефрактор, так и рефлектор, притом одинаково высокого качества. Вот здесь и встает неоднозначный вопрос – какой телескоп лучше?

Здесь надо заметить, что многое зависит от того, что именно планируется наблюдать. А также немалую роль могут сыграть личные предпочтения. Но подойдем к вопросу более серьезно и посмотрим, для чего лучше подойдет рефрактор, а для чего рефлектор.

Дизайн рефлекторов: что такое

Отражатели бывают сетчатые, сетчато-параболические, параболические, прямоугольно вогнутые, эллиптические, уголковые и другие разрабатываемые формы. В процессе развития, построения и проектирования технических устройств используется также такое понятие, как дизайн рефлектора, что означает техническое решение, проектирование и построение различного вида функциональных отражателей. Стандартные проекты обычно выполняются на круглых или прямоугольных формах. Однако такие формы можно заменить на другие общие устройства, которые обеспечивают более качественное отражение электромагнитных световых, звуковых, тепловых и других видов излучений.

Для отражения и направления всех видов волн, падающих на активную поверхность рефлектора, не обязательно использовать только зеркала. Можно пользоваться и специальными пластиковыми аналогами, осажденных блестящим слоем в вакуумных установках

Цвет и защитное покрытие устройств также имеет немаловажное значение. Обычно в модификациях тюнинга и дизайна данных устройств используются светодиодные и лазерные технологии

В области освещения можно использовать сферические или параболические рефлекторы или предпочесть другие формы рефлекторов.

Особенности работы с рефлекторами

Для того, чтобы наладить работу с отражателем, можно руководствоваться следующим алгоритмом действий:

Осмотреть местность для определения естественного источника света или выбора места для расположения искусственного светильника

Если съемка ведется в студии, необходимо грамотно выставить свет;
Правильно разместить модель относительно источника или источник относительно модели;
Далее важно зафиксировать отражатель, сумев подобрать световой луч. При съемке вне студии для этого потребуется помощник;
Возьмите фотоаппарат и сделайте удачный кадр!

Кроме того, при работе с отражателем, важно знать, что чем ближе он размещен к объекту воздействия и чем крупнее сам диск, тем интенсивнее и ярче будет освещена модель. Соответственно, чем дальше он от объекта и чем меньше его размер, тем мягче, естественнее и спокойнее будет выглядеть отраженный свет на фото

Нельзя также пренебрегать углом наклона и светосилой самого источника – этот фактор играет ключевую роль в качестве результата съемки. Как правило, проведя несколько продолжительных фотосессий с одним и тем же лайт-диском, фотограф привыкает к оборудованию и может выставлять его, полагаясь на интуитивное чутье.

Характеристика рефлекторных телескопов

Идея о том, что изогнутые зеркала ведут себя как линзы, восходит, по крайней мере, к трактату Альфазена XI века по оптике — работе, которая широко распространялась в латинских переводах в Европе раннего модерна. Вскоре после изобретения преломляющего телескопа Галилео, Джованни Франческо Сагредо и другие, вдохновленные их знанием принципов изогнутых зеркал, обсуждали идею построения телескопа с использованием зеркала в качестве инструмента формирования изображения. Сообщалось, что Болоньезе Чезаре Караваджи построил первый рефлекторный телескоп около 1626 года. Итальянский же профессор Никколо Цуччи в более поздней работе написал, что экспериментировал с вогнутым бронзовым зеркалом в 1616 году, но сказал, что он не дает удовлетворительного изображения.

История создания

Потенциальные преимущества использования параболических зеркал, в первую очередь сокращение сферической аберрации без хроматической аберрации, привели ко многим предлагаемым проектам будущих телескопов. Наиболее заметным был Джеймс Грегори, который опубликовал инновационный дизайн для «отражающего» телескопа в 1663 г. Прошло десять лет (1673), прежде чем экспериментальный ученый Роберт Гук смог построить этот тип телескопа, который стал известен как Григорианский телескоп.

Исааку Ньютону, как правило, приписывали создание первого рефлекторно-рефракторного телескопа в 1668 году. В нем использовалось первичное зеркало из сферического металла и небольшое диагональное в оптической конфигурации, получившее название ньютоновского телескопа.

Преимущества рефрактора

Рефрактор по своей конструкции – линзовая система, отсюда и происходят многие его преимущества и недостатки. Из преимуществ:

• Труба рефрактора закрыта с обеих сторон – объективом и окуляром. Это значит, что внутрь не попадет пыль, влага и т.п, то есть уход за трубой минимальный. Кроме того, в закрытой трубе не возникают потоки воздуха, портящие изображение.
• Конструкция рефрактора прочнее, центрирование объектива и окуляра не нарушается со временем, поэтому его удобно брать с собой при поездках.
• Объектив рефрактора – линза, поэтому он всегда готов к работе. Достал телескоп, установил, и все – дел на пару минут.
• Объектив рефрактора не требует со временем никакого ухода, кроме очистки. Стекло не теряет своих свойств со временем, поэтому рефрактор и через несколько лет даст такую же по качеству картинку, как и новый.
• У рефрактора нет дополнительных деталей на пути света, которые вносят дифракционные искажения и снижают яркость изображения.
• Рефрактор очень прост в эксплуатации, и для новичка это может стать идеальным решением. Модели для любознательных детей имеют такую конструкцию.

Это основные плюсы рефракторов, на которые обычно ссылаются приверженцы такой конструкции телескопа. Но есть и неприятные стороны.

Недостатки рефрактора

Линзовая конструкция имеет минусы, которые могут сильно повлиять на выбор телескопа.

• Так как в рефракторе свет преломляется, то неизбежно возникает такое явление, как хроматическая аберрация – цветная кайма вокруг наблюдаемых объектов. Для борьбы с этим явлением используются сложные многолинзовые конструкции объективов, которые и стоят дороже.
• Малейшие дефекты стекла или неоднородность его структуры могут вызвать заметное снижение качества изображения.
• Так как свет проходит через линзу, то фиолетовая и ультрафиолетовая часть спектра просто поглощается стеклом, и тем больше, чем линза больше и толще.
• В рефракторе потеря света возникает не только из-за прохождения его через многочисленные линзы, но и из-за его отражения на их поверхностях.
• 80-90 мм рефрактор – это уже немаленький инструмент, а большие диаметры требуют стационарного размещения.

Вот некоторые основные минусы телескопов-рефракторов.

См. также

• Аберрация оптической системы
• Зеркально-линзовый телескоп
• Рефрактор
• Дифракционные лучи

Достоинства телескопов рефлекторов

В телескопах-рефлекторах почти нет хроматизма, поскольку линзы отсутствуют (поскольку, линзы всё равно есть в окуляре, то теоретически небольшой хроматизм может быть).
Лучше выбирать модели, в которых главное зеркало имеет параболическую форму,
поскольку сферические зеркала привносят ещё и сферические искажения (чем больше диаметр сферического зеркала, тем это искажение будет сильнее).
Кстати, если посмотрите на схему, то увидите, что окуляр у «ньютона» расположен сбоку,
поэтому смотреть объекты ближе к зениту можно без дополнительной призмы перед окуляром, которая нужна в телескопах-рефракторах.
Если посмотрите на цены, то увидите, что за те же деньги можно взять рефлектор с гораздо большей апертурой, чем у рефрактора.
Поэтому рефлекторы системы Ньютона так популярны среди любителей.

Так какой телескоп лучше?

Если Вы выбираете, какую конструкцию телескопа приобрести, рефрактор или рефлектор, то здесь все неоднозначно. Например, новичку, желающему познакомиться со звездным небом, увидеть наиболее популярные объекты, и не имеющего пока опыта обращения с телескопами, лучше приобрести рефрактор. Такой телескоп прост в использовании, не требует обслуживания, и покажет много интересных вещей.

Это же относится и к любознательным детям. Телескоп – рефрактор для них – вполне хороший и нетребовательный инструмент.

Также рефрактор полезен и тем, кто много путешествует. Например, многие опытные астрономы – любители имеют в своем арсенале рефрактор как походный инструмент, для наблюдения за кометами, затмениями и другими явлениями в поездках. Также он хорош для городских жителей, которые периодически могут выезжать за город, где звездное небо гораздо богаче.

Фото Юпитера с помощью рефрактора (вверху) и рефлектора (внизу)

Рефлектор можно порекомендовать более опытным любителям, которые уже знают, как обращаться с телескопами разных конструкций. Обычно опытные астрономы любители, имеющие рефрактор, также со временем приобретают и рефлектор, как более мощный инструмент для серьезных наблюдений и астрофотографии – рефлектор дает очень четкое изображение, особенно слабосветящихся объектов. Например, достаточно сильный 150-мм рефлектор, и даже больше, все-равно имеет довольно компактные размеры, позволяющие использовать его, например, на балконе, а вот рефрактор такой мощности уже требует отдельного помещения и сложной массивной монтировки.

Как уже говорилось, опытные любители астрономии имеют в своем арсенале телескопы обеих типов, и используют их в зависимости от конкретной цели. Ведь это совершенно разные конструкции, и сравнивать их не очень корректно – где недостаточно хорош рефрактор, там отлично помогает рефлектор, и наоборот. Звездное небо содержит огромное число объектов, и увидеть их все одинаково хорошо в телескоп одной конструкции не получится. Каждая имеет свои достоинства и недостатки, и их нужно обязательно учитывать.

Что будет, если не следовать дизайну человека

В жизни этого вида дизайна не остается ни одного момента, когда он ощущает себя стабильным. Все, что имело значение вчера, сегодня уже становится неважным. Планирование дел никогда не срабатывает, а спонтанность не приводит к положительным результатам.

Если рефлeктор начнет следовать дизайну, то в начале его ждет трудность в виде привычки полагаться на разум. Он может начать проявлять инициативу, брать на себя слишком много, что будет приносить сплошное разочарование. Рефлeктор начнет менять то, что взял на пробу. Однако это не принесет подов, так как для разрешения ситуации необходимо меняться самому.

Следуя дизайну, рефлeктор должен осознать, что его непостоянство – это и есть постоянство. То, что он проходит месячный цикл в принятии решения – также является постоянством. Благодаря этому он сможет решить все проблемы и обрести уверенность в собственных силах

Будь то вопросы в карьере или межличностных отношениях, важно решать с помощью этого личного инструмента

Понимание, что этому типу нельзя становиться инициатором, иначе он не проживет свой дизайн.

Этому типу важно найти людей, которые будут небезразличны к нему и смогут обсудить с ним процесс его раздумий. Без этого рефлeктор не примет решение

Это является важным условием для принятия верного решения. Более того, он сам может помогать другим людям в принятии их решений: обладает большим количеством знаний в разных сферах. Он может влиять на 100 человек сразу, тем самым создавая плотное окружение из хороших людей. Здоровый и счастливый рефлектор — показатель счастливого общества. Он укажет верный путь заблудившемуся человеку, настроит на позитив и участвует в решении чужих проблем, при этом, не меняя свою внутреннюю ауру.

Рефлeктор может стать путеводителем среди людей и найти в этом свой авторитет. Тогда сюрпризы, которые он так ждет от жизни, появятся в скором времени. Таланты других могут оказать на него сильное действие, и тогда он напитается этим сам и сделает свою жизнь уникальной и интересной.

Синяя лампа Минина

«Синяя лампа» известна многим людям. Но мало кто знает ее второе название. Синий рефлектор Минина — прибор, используемый в физиотерапии как вспомогательное лечебное и психоседативное устройство. Конструкция лампы проста, она состоит из обычной лампы накаливания синего цвета, отражающего полусферического абажура и шнура с вилкой. Синий инфракрасный свет предпочтителен потому, что прогревает поверхностные слои кожи. Лучи отражаются и поглощаются тканями. Там активизируется микроциркуляция, повышается проницаемость сосудов и улучшается метаболизм, чем достигается лечебный эффект. Из организма выделяются шлаки и другие продукты органического распада. Обычно рефлектор применяется для прогревания переносицы, ушей и пяток. Им можно лечить от всех воспалительных процессов, ушибов, от радикулита и остеохондроза, заболеваний кожи и другого.

При лечении синей лампой пациент не должен чувствовать боли и излишнего тепла. Лампа должна быть направлена строго на область больного места. Место облучения должно быть чистым и обезжиренным. Если облучаются глаза или переносица, то глаза должны быть закрыты, а контактные линзы лучше снять. Продолжительность лечения 20 минут.

Аппарат Кассегрена

Телескоп Кассегрена (иногда называемый «классический Кассегрен») был впервые сконструирован в 1672 году, приписываемый Лорану Кассегрейну. Он имеет параболическое первичное зеркало и гиперболическое вторичное зеркало, которое отражает свет назад и вниз через отверстие в первичном.

Дизайн телескопа Dall-Kirkham Cassegrain был создан Горасом Даллом в 1928 году, и получил название в статье, опубликованной в Scientific American в 1930 году после обсуждения астронома-любителя Аллана Киркхэма и Альберта Г. Ингаллса, (редактора журнала в то время). Он использует вогнутое эллиптическое первичное зеркало и выпуклое вторичное. Хотя эту систему легче измельчить, чем классическую систему Cassegrain или Ritchey-Chrétien, она не подходит для внеосевой комы. Кривизна поля фактически меньше, чем у классического Кассегрена. Сегодня такой дизайн используется во многих сферах применения этих замечательных аппаратов. Но его вытесняют электронные аналоги. Тем не менее именно аппарат этого типа считается самым большим рефлекторным телескопом.

Виды фар

В зависимости от конструкции автомобильные фары подразделяются на несколько видов:

• хрустальные фары, то есть фары с сегментными отражателями и прозрачным стеклом или материалом из специального пластика;
• рифленные фары, то есть это тип фар с рифленным стеклом, рассеивателем, который направляет и рассеивает свет;
• модульная оптика, что представляет из себя герметичные и самостоятельные оптические (линзовые) элементы;
• линзовые фары или фары прожекторного типа. В их конструкции используют кристаллическую линзу с собирающим эффектом.

Все виды перечисленных фар используются в автомобильном производстве.

Телескопы рефлекторы

Большинство любительских телескопов-рефлекторов имеет фокаль­ные отношения f/6 — f/8; по сравнению с рефракторами они удобнее при наблюдениях, для которых требуются более широкое поле зрения и меньшее увеличение.

Телескопы-рефлекторы бывают разных типов. В практике любительских наблюдений чаще всего используются рефлекторы двух типов: системы Ньютона и системы Кассегрена.

В телескопе системы Ньютона вторичное зеркало плоское, поэтому фокусное расстояние и фокальное отношение объектива постоянны. В телескопе системы Кассегрена вторичное зеркало выпуклое, что зна­чительно увеличивает общее фокусное расстояние телескопа и тем самым изменяет его эффективное фокальное отношение. По этой причине рефлекторы системы Кассегрена находят применение при наблюдениях того же типа, что и телескопы-рефракторы.

Телескоп типа рефлектор

Самое большое преимущество рефлекторов — их низкая стоимость. При той же апертуре они значительно дешевле телескопов любого другого типа. Кроме того, нужное зеркало для объектива рефлектора можно изготовить собственными силами или в крайнем случае — прос­то купить, а трубу такого телескопа нетрудно собрать в домашних условиях.

Практически все любительские телескопы с большой собирающей поверхностью (диа­метры объектива свыше 200 мм) являются рефлекторами. Минималь­ный диаметр объектива рефлекторов, которые обычно используют для общих наблюдений, составляет около 150 мм; такой рефлектор стоит не дороже рефрактора с объективом диаметром 75 мм. По­скольку рефлектор имеет большую собирающую поверхность, в него можно наблюдать более слабые объекты, однако он не столь ком­пактен, как рефрактор.

Рефлекторы меньших размеров, имеющие малые фокальные отношения, по своим характеристикам занимают промежуточное положение между биноклями и обычными рефлек­торами; к тому же они достаточно компактны.

Однако у рефлекторов есть и недостатки. Наиболее существенные из них — необходимость время от времени обновлять отражающие, покрытия и юстировать оптические элементы. При отсутствии до­рогостоящего оптического стекла, герметически закрывающего трубу рефлектора, приходится укрывать каждое зеркало телескопа крышкой или чехлом, чтобы воспрепятствовать проникновению пыли.

При наблюдениях окуляр в телескопе системы Ньютона может оказаться в неудобном положении; чтобы избежать этого, следует предусмотреть возможность вращения трубы телескопа.

Если труба рефлектора не закрыта герметически оптическим ок­ном, то холодный наружный воздух, проникая в нее, создает там воздушные потоки, ухудшающие изображение. Весьма эффективным средством борьбы с этим недостатком может быть использование больших теплоизоляционных труб, но чаще для этой цели применяют «трубы» скелетной конструкции.

К сожалению, в последнем случае возникают другие проблемы, связанные с потоками теплого воздуха от самого наблюдателя (так что при наблюдениях старайтесь одевать больше теплоизолирующей одежды!). Кроме того, при этом увели­чивается выпадение росы на оптические элементы. Поэтому большое значение приобретает правильная конструкция самой обсерватории.

Катадиоптрический (зеркально-линзовый) телескоп

Преимущества рефлектора

Рефлекторы не зря завоевали любовь многих астрономов-любителей. И тому есть причины:

• Рефлектор полностью лишен главного недостатка рефрактора – хроматической аберрации, а значит – дает ясную и четкую картинку, без всяких цветных артефактов.
• Дефекты стекла зеркала не имеют никакого значения – свет отражается, а не преломляется. Зеркала можно делать даже из металла.
• Никакого поглощения ультрафиолетовой и фиолетовой части спектра в рефлекторе не происходит.
• Рефлектор может иметь очень большое относительное отверстие – 1:3, что просто недостижимо для рефрактора.
• Рефлектор может иметь довольно большой диаметр зеркала, и при этом быть довольно компактным.
• Рефлектор стоит гораздо дешевле аналогичного по характеристикам рефрактора.
• Достаточно мощный рефлектор можно даже сделать самому!

Однако и рефлекторы имеют недостатки, и их тоже немало.

Задачи рефлектора

Рефлектор, светоотражатель, или же просто отражатель – оборудование, без которого не обойтись мастеру, желающему получить качественные снимки. На вопрос, что такое рефлекторы и для чего они нужны, фотограф, ценящий свое время и силы, ответит даже во сне.

Конечно, для достижения того или иного эффекта можно воспользоваться практически безграничными возможностями графических редакторов, но далеко не каждый обладает соответствующими навыками и немалым запасом свободного времени, которое, будьте уверены, ретушь фотографии занимает с жадностью.

Гадать над тем для чего же нужен рефлектор долго не приходится, очевидно, что светоотражатель должен отражать свет. Рефлектор может использоваться как в закрытом помещении, так и на улице, в соответствии с поставленной задачей пригодится в любое время суток.

Внешне это донельзя примитивное устройство, являющее собой твердый каркас, к которому прикреплена плотно натянутая ткань. Существуют также более сложные модификации отражателей, которые будут описаны позднее. Рефлектор работает по принципу сбора света, исходящего от светового источника, и отражения его на определенный объект. Не трудно догадаться, что без светила отражатель бесполезен. В качестве источника может послужить как дневное освещение, так и направленное, искусственно созданное (вспышка фотоаппарата, лампа и др.).

Крупнейшие телескопы

Телескопы Кека

Крупнейший в Евразии телескоп — БТА — находится на территории России, в горах Северного Кавказа, и имеет диаметр главного зеркала 6 м. Он работает с 1976 года и долго был крупнейшим телескопом в мире.

Крупнейший в мире телескоп с цельным зеркалом — Большой бинокулярный телескоп, расположенный на горе Грэхэм (США, штат Аризона) и работающий с 2005 года. Диаметр обоих зеркал — 8,4 метра

11 октября 2005 года в эксплуатацию был запущен Большой южноафриканский телескоп в ЮАР с главным зеркалом размером 11×9,8 метров, состоящим из 91 одинакового шестиугольника.

13 июля 2007 года первый свет увидел Большой Канарский телескоп с диаметром зеркала 10,4 м (36 шестиугольных сегментов). Это самый большой оптический телескоп в мире по состоянию на первую половину 2009 года.

В современных составных рефлекторах с середины 1990-х годов используются деформируемые зеркала (англ.) и адаптивная оптика, что позволяет компенсировать атмосферные искажения. Это стало прорывом в телескопостроении и позволило значительно повысить качество работы наземных телескопов.

В 2024 году в эксплуатацию будет запущен Гигантский Магелланов телескоп. В конце 2024 года должен заработать Чрезвычайно большой телескоп, а в 2027 году начнет научные наблюдения международный Тридцатиметровый телескоп.

Дальнейшее развитие

Несмотря на теоретические преимущества конструкции рефлектора, сложность конструкции и низкая производительность металлических зеркал, используемых в то время, означали, что потребовалось более 100 лет, чтобы они стали популярными. Многие из достижений в области создания рефлекторных телескопов включали совершенствование изготовления параболического зеркала в XVIII веке, стеклянные зеркала с серебряным покрытием в XIX веке, долговечные алюминиевые покрытия в XX веке, сегментированные зеркала для обеспечения большего диаметра, и активную оптику для компенсации гравитационной деформации. Инновацией середины XX века были катадиоптические телескопы, такие как камера Шмидта, которые используют как сферическое зеркало, так и линзу (называемую корректорной пластиной) в качестве первичных оптических элементов, в основном используемых для широкомасштабной визуализации без сферической аберрации.

В конце XX века развитие адаптивной оптики и удачной визуализации для преодоления проблем, связанных с наблюдением, и отражение телескопов повсеместно распространены на космических телескопах и многих типах средств визуализации космических аппаратов.

Криволинейное первичное зеркало является основным оптическим элементом телескопа, оно и создает изображение в фокальной плоскости. Расстояние от зеркала до фокальной плоскости называется фокусным расстоянием. Цифровой датчик может быть расположен здесь для записи изображения, или дополнительное зеркало может быть добавлено для изменения оптических характеристик и/или перенаправления света на пленку, цифровой датчик или окуляр для визуального наблюдения.