logo

Optik teleskoplar va ularning xususiyatlari

Загружено в:

08.08.2023

Скачано:

0

Размер:

1673.3779296875 KB
Optik teleskoplar va ularning xususiyatlari
Reja:
1. Optik teleskoplar va ularning turlari
2. Optik teleskoplarning asosiy xarakteristikalari
3. Teleskoplarning kattalashtirish qobiliyati  Optik teleskoplar va ularning turlari
Fazo jismlarining fizik tabiatini o’rganishda optik teleskoplar ishlatiladi.   Optik
teleskoplar   ikki   xil   bo’ladi:   linzali   (refraktor)   va   ko’zguli   (reflektor)   teleskoplar.
Refraktor   (linzali)   teleskopining   obyektivi   yorug’lik   nurini   yig’uvchi   linzalardan
va   reflektor   teleskopini   obyektivi   botiq   ko’zgudan   iborat.   Teleskoplarning
mohiyati,   ularni   katta   kattalashtirishga   ega   ekanligi   emas,   balki   ko’p   miqdorda
yorug’lik energiyasini yig’ishdan iborat.
Fazo   jismlaridan   Yerga   qarab   paralel   yorug’lik   nurlari   keladi   va   bulardan
ozgina   qismi   ko’zga   kelib   tushadi,   chunki   ko’z   qorachig’ini   diametri   6-7mm
(Rasm.1a).   teleskop   obyektivi   va   ma’lum   razmerga   ega   bo’lishidan   qat’iy   nazar
katta   yorug’lik   oqimini   qabul   qiladi   va   kuchsiz   fazo   jismlarini   ko’radi,   lekin   bu
qurollanmagan ko’z buni ko’raolmaydi (Rasm-1.b).
 
Harqanday   optik   linzalar   ma’lum   kamchiliklardan   xoli   emas.   Bu
kamchiliklarni kamaytirish uchun – reflaktor teleskopini obyektivini egriligi uncha
katta   bo’lmagan   ikkita   yoki   uchta   linzadan   iborat   bo’lib,   birinchi   linza   ikki
tomonlama   qavariq,   ikkinchi   linza   tekis   botiq   linzalar   (Rasm-2.)   obyektiv Ёруғлик оқими Кўз
Кўз
Расм-1. Қуролланмаган кўз (а) ва телескопларни (б) ёруғлик 
оқимини қайд қилиши tushayotgan   yorug’lik   nurlari   (S),   optik   o’qqa   paralel   bo’lib,   linzada   sinadi   va
obyektivni   (F)   fokusiga   yig’iladi.   Obyektivni   fokusi   optik   o’qqa   yotuvchi   va
obyektiv   markazidan   obyektivni   fokus   masofa   deb   ataluvchi   masofadan   (OF)
joylashgan   nuqta.   Ma’lum   burchak   ostida   obyektivning   optik   o’qiga   paralel
tushayotgan   AV   nurlar   sinadi   va   singan   nurlar   fokusda   emas,   balkifokus   orqali
o’tib   optik   o’qqa   perpendikulyar   bo’lgan   fokal   tekisligida   joylashgan   (a,b)
nuqtalarda   yig’iladi.   Shuning   uchun   (a,b)   tasvir   sezilarli      burchak   ostida
teleskopni fokal tekisligida to’ntarilgan holda yotadi.
 Optik teleskoplarning asosiy xarakteristikalari
Teleskopning   asosiy   xarakteristikalaridan   biri   bu   teleskop   obyektivi-ning
fokus   oralig’i   (F)   bo’lib,   undan   Quyosh,   Oy,   planetalar,   tumanliklar   tasvirining
chiziqli razmeri bog’liq bo’ladi.
             l=2F	tg	ρ
2                            (2.3)
bu yerda,    - AV nurlar orqali aniqlanadigan obyektning burchakli razmeri. Agar  
- obyektlar orasidagi burchak masofasi bo’lsa (masalan: yulduzlar orasidagi), unda
(2)   formula   teleskopning   fokal   tekisligida   obyekt   tasvirlari   orasidagi   chiziqli
masofani   beradi.   Lekin   ko’rinadigan   fazo   obyektlarining   ko’rinarli   burchak
razmeri   sezilarli   emas.   Masalan,   Quyosh   va   Oy   uchun   33’   dan   ko’p   emas. Расм – 2. телескопни фокал текислигида фазо объектини 
тўнтарилган тасвири Matematikadan   ma’lumki   tangens   burchakni   kichik   qiymatida   radianda
ifodalangan   ( 
rad )   burchakni   o’zaro   teng   bo’ladi.   Ma’lumki
1 radian=3440’=206295’’ bo’lsa, unda tg	ρ
2=	1
2ρрад	=	1
2	
ρ'	
3440	=	1
2	
ρ''	
20626 {	5''¿
         
bunda    ‘ – minutda ifodalangan burchak o’lchamlari,    ‘‘ – sekundda ifodalangan
burchak o’lchamlari. Bundan:
          	
l=2F1
2	
ρ'	
344 {	0'=F	ρ''	
20626 {	5''¿¿               (2.4)	
l
  - fokus oralig’i F ning chiziqli birliklarni ifodalagan. Bunday chiziqli razmerlar
teleskopning   fokal   tekisligida   obyektlarni   fotografiyasi   qayd   qilingan
plastinkalarda   hosil   qilinadi.   Bundan   (fotosnimka)   fotonegativni   masshtabi
aniqlanadi:
  	
u=ρ'
l=344 {	0'	
F	¿      yoki     	u=	ρ''
l=20626 {	5''	
F	¿          (2.5)
bu   yerda   F   –   mm   da   ifodalangan,   snimkadagi   1   mm   ga   to’g’ri   keladigan   yoyni
minut yoki sekund sonini ko’rsatadi.
Teleskopni   ikkinchi   asosiy   xarakteristikasi   obyektiv   diametridir.   Chunki
obyektiv   tufayli   yig’iladigan   yorug’lik   oqimi   obyektga   diametrini   kvadratiga
proporsional   bo’ladi.   teleskopni   uchinchi   xarakteristikasi   –   nisbiy   tirqishi
(svetosila)
                      	
A=	D
F=1:(F/D)                     (2.6)
F/D   nisbat   qancha   kichik   bo’lsa,   unda   teleskopning   fokal   tekisligida   hosil
bo’ladigan   obyektlarning   tasviri   shuncha   yorug’   bo’ladi.   Haqiqatan   ham
obyektivning   fokus   masofasini   kamaytirish   bilan   obyektlar   tasvirining   chiziqli
razmeri ham kamayadi. Teleskop diametrini o’zgarmas holatida qayd qilinayotgan
yorug’lik   oqimi   ham   avvalgisiday   saqlanadi.   Shuning   uchun   obyekt   tasviri   juda
yorug’ bo’ladi.
   Teleskoplarning kattalashtirish qobiliyati Obyektivning   fokus   masofasini   imkoniyat   chegarasida   kamaytirilsa,   tasvir
o’lchami kichikroq va aniq ko’rinarli bo’ladi. obyekt masofalarini keng miqyosda
o’rganish   uchun   katta   kattalashtiruvchi   uzun   fokusli   teleskoplar   bo’lsa   yaxshiroq
bo’ladi.   u   vaqtda   tasvirli   aniq   yorug’ligini   saqlash   uchun   obyektiv   diametrini
kattalashtirish   kerak,   buni   ma’lum   sharoitda   amalga   oshirish   mumkin.   Obyektiv
diametrini   kattalashtirish   masalasi   murakkabroq   masaladir.   Shuning   uchun   ulkan
teleskop – refraktorlar uchun obyektiv diametri 70 sm dan oshmaydi, nisbiy tirqish
1:16 dan 1:10 gacha bo’ladi.
Teleskopni kattalashtirishi
                      W	=	F
f                        (2.7)
bunda  F  – obyektivni fokus masofasi,  f  – okulyarni fokus masofasi.
Har bir teleskop bir nechta okulyarlar bilan ta’minlangan bo’ladi. Yorqinligi
sust   bo’lgan   obyektlarni   (kometalar,   tumanliklar,   yulduz   to’dalari)   yorug’
ko’rinishi   uchun   obyektni   teleskopni   eng   kichik   kattalashtirishi   bilan   kuzatish
kerak.   Planetalar   va   Oyni   teleskopni   eng   katta   kattalashtirilishi   orqali   kuzatish
mumkin.   Shuni   ta’kidlash   kerakki,   eng   yaqin   atmosfera   sharoitida   teleskopdan
erkin   juda   katta   kattalashtirish   mumkin   bo’lmaydi,   fokus   masofadagi   kichik
okulyarlarni   qo’llaganda   ham,   chunki   linzaning   optik   kamchiliklari   ta’sir   qiladi.
Shuning   uchun   ham   har   qaysi   teleskop   ma’lum   chegaragacha   kattalashtirish
qobiliyatiga ega bo’ladi:
                         	
W	m=2D                      (2.8)
D   –   mm   da   o’lchanib,   o’lchov   birligi   yo’q   deb   hisoblanadi.   Teleskop   diametri
teleskopni   voqyeani   qayd   qilish   qobiliyatini   ( θ )   aniqlash   bilan   birga   teleskopni
juda   kichik   burchak   masofasini   ko’rsatadi.   Fazoda   obyektlarni   bir-biriga   juda
yaqin joylashganligini aniqlash mumkin.
Fizikadan   ma’lumki   θ   obyektiv   diametriga   teskari   proporsional   va
elektromagnit to’lqinlar uzunligiga to’g’ri proporsionaldir. Qayd qilish qobiliyati
                          	
θ=25164 {	0''λ
D¿                 (2.9) bunda    va  D  – bir xil o’lchov birliklarida ifodalanadi.
Fazo   yoritgichlarining   rangi   yulduz   kattaliklarida   ifodalanadi,   yoritgich
yorug’ligi   qancha   kichik   bo’lsa,   shuncha   marotiba   uning  yulduz   kattaligi   m   katta
bo’ladi.   Ideal   sharoitda,   qorong’u,   bulutsiz,   shamolsiz,   qorong’u   kechada
qurollanmagan   inson   ko’zi     θ ’’’   li   yulduzlarni   ajratadi,   teleskopda   esa   kuchsiz
yulduzlar   ko’rinadi.   Bu   chegaraviy   (eng   kichik)   yulduz   yorqinligi   teleskopni
(o’tkazuvchanlik   qobiliyati)   qobiliyatini   xarakterlaydi   va   buni   ko’pincha   optik
quvvat deyiladi va (9) formula orqali aniqlanadi:
                        mT=2,1	+5lg	D                  (2.10)
bunda  D  – obyektiv diametri (mm da).
Kuzatuvchiga   teleskopni   ko’rish   maydonini   bilish   zarur,   ya’ni   teleskopda
fazo   osmonini   uchastkalarini   burchak   o’lchami   ko’rinadigan   bo’lishi   zarur.   Bu
o’lchamlar qo’llaniladigan kattalashtirish W ga bog’liq. Tajriba asosida teleskopni
minutda ifodalangan ko’rish maydonini diametri
                             	
N=200 {	0'	
W	¿                    (2.11)
formula orqali ifodalanishi qayd qilingan.
Kuchsiz   fazo   yoritgichlarini   o’rganish   uchun   o’lchami   katta   linzali
obyektivlarni   yasash   zarur.   Lekin   bundan   ulkan   linzalarni   yasash   murakkabroq
bo’lib,   hozirgi   sharoitda   dunyoda   mavjud   bo’lgan   refraktorlardan   faqatgina
bittasini   obyektivini   diametri   D =102   sm   ( F =1940   sm),   ikkinchisiniki   D =91   sm
( F =1730   sm).   bu   obyektlar   amerikalik   optiklar   A.   Klark   (1897,   1886   yillar)
tomonidan   yasalgan   va   amerikaning   Yerksskoy   va   Likskoy   observatoriyalarida
o’rnatilgan.   Rossiyada   ulkan   teleskop   –   refraktor   katta   astronomik
observatoriyasida o’rnatilgan bo’lib, diametri  D =65 sm ( F =1040 sm). 
Refraktor   teleskoplarida   fotografiya   usuli   bilan   fazo   obyektlari   rasmga
tushirildi. Bu usul astrografiya deyiladi. Astrograflar fazo obyektlarini osmondagi
vaziyatini   va   harakatini   o’rganish   uchun   ularni   rasmga   tushiradi.   Fazo   jismlarini
fizik tabiatini tadqiq qilish uchun obyektivini egriligi uncha katta bo’lmagan botiq
parabolik   ko’zgudan   iborat   bo’lgan   teleskop   refraktorlardi   foydalanish   zarur. Bunda   egriligi   uncha   katta   bo’lmagan   botiq   parabolik   ko’zgu   qalin   shishadan
yasalgan   bo’lib,   sirtiga   katta   bosim   ostida   poro щ ok   shaklidagi   alyuminiy   yupqa
qatlami   surtilgan   bo’ladi.   ko’zgudan   qaytgan   yorug’lik   nurlari   uning   fokal
tekisligida   yig’iladi   va   obyektivda   to’ntarilgan   tasviri   hosil   bo’ladi.   Rossiyalik
olim D.D.Maksutov meniskli teleskop-reflektorni yasadi. Bunda ko’zguli obyektiv
sferik   formaga   ega   bo’lib,   uning   optik   kamchiliklari   obyektivi   egriligi   kichik
bo’lgan   yupqa   linza   (menisk)   oldiga   o’rnatilishi   bilan   tuzatiladi.   Maksutov
teleskop-reflektorlari bir necha variantda mavjud (Rasm-3).
Zamonaviy   ulkan   teleskoplar   diametrlari   1,5-4   m   gacha   bo’lgan   fokus
masofasi 9-12 m gacha bo’lgan ko’zguli obyektivlar bilan ta’minlanadi. Dunyoda
eng katta ulkan teleskop-reflektorlar ( D =6 m va   F =24 m) B.K.Ioannisian proyekti
asosida qurilgan bo’lib, ko’zgu og’irligi 420 kN va teleskopda ishlatilgan shishalar
og’irligi   700   kN.   Teleskopni   umumiy   og’irligi   8500   kN.   Bu   teleskop   1974   yil Расм – 3. Телескоп – рефлектор схемаси. rossiya   FA   qoshidagi   astrofizika   observatoriyasida   dengiz   sathidan   2070   m
balandlikda Stavropol viloyati Pastuxova tog’ida o’rnatilgan. 
Ko’zguni   diametri   D =2,6   m,   fokus   masofasi   F =10,0   m   bo’lgan   teleskop-
reflektor   Rossiya   FA   Kr ы m   astrofizika   observatoriyasida   o’rnatilgan.   Xuddi
shunday   teleskop-reflektor   Byurakan   astrofizika   observatoriyasida
(ANRArmeniya).   Uncha   katta   bo’lmagan   teleskop-reflektorlarni   astronomiyaga
qiziqqan   maktab   bolalari   (№5   maktab   bolalari)   uchun   Uglich   shahrini   Grinshin
o’qituvchilari yasagan. 
Hozir   katta   teleskoplarda   vizual   kuzatishlar   o’tkazilmayapti,   yorug’lik
nurlanishlari,   teleskopni   fokal   tekisligida   o’rnatilgan   fotoplastinkalar,
fotoelementlar,   fotoqarshiliklar,   elektron-optik   preobrazovatellar,   spektral
apparatlar,   foton   schetchiklari   va   boshqa   energiyani   qayd   qiluvchi   asboblar
yordamida qayd qilinadi. Foydalanilgan adabiyotlar
1. A.   V.   Loktin,   V.   A.   Marsakov   Leksii   po   zvyozdnoy   astronomii,   Ural   MGU.
2009, 280 bet
2. Nuritdinov S. A. Galaktik astronomiya kursi. Ma’ruzalar matni, O’z MU 2000
3. T.   B.   Borkova,   V.   A.   Marsakov   Izbrann’ye   zadachi   po   zvezdnoy   astronomii,
Rostov – na donu, 2008
4. Efremov Yu. N. Ochagi zvezdo obrazovaniya v galaktikax. M.: Nauka, 1989
5. J. Binney, M.Merrifield Galaktik astronom, Princeton University Press, 1998
6. J.   Binney,   Scott   Tremeine     Galaktik   Dynamics:   Second   edition,Princeton
University Press, 2008
7. Galakticheskaya astronomiya (N. Ya.Sotnikova, kurs leksiy) http;//www.astro.
spbu. Ru/staff/nsot/ Teaching/galast/galast.html
8. www.astronet    .ru/db/boobks/
9. M. N. Dagayev Astrofizika, 1988

Optik teleskoplar va ularning xususiyatlari Reja: 1. Optik teleskoplar va ularning turlari 2. Optik teleskoplarning asosiy xarakteristikalari 3. Teleskoplarning kattalashtirish qobiliyati

Optik teleskoplar va ularning turlari Fazo jismlarining fizik tabiatini o’rganishda optik teleskoplar ishlatiladi. Optik teleskoplar ikki xil bo’ladi: linzali (refraktor) va ko’zguli (reflektor) teleskoplar. Refraktor (linzali) teleskopining obyektivi yorug’lik nurini yig’uvchi linzalardan va reflektor teleskopini obyektivi botiq ko’zgudan iborat. Teleskoplarning mohiyati, ularni katta kattalashtirishga ega ekanligi emas, balki ko’p miqdorda yorug’lik energiyasini yig’ishdan iborat. Fazo jismlaridan Yerga qarab paralel yorug’lik nurlari keladi va bulardan ozgina qismi ko’zga kelib tushadi, chunki ko’z qorachig’ini diametri 6-7mm (Rasm.1a). teleskop obyektivi va ma’lum razmerga ega bo’lishidan qat’iy nazar katta yorug’lik oqimini qabul qiladi va kuchsiz fazo jismlarini ko’radi, lekin bu qurollanmagan ko’z buni ko’raolmaydi (Rasm-1.b). Harqanday optik linzalar ma’lum kamchiliklardan xoli emas. Bu kamchiliklarni kamaytirish uchun – reflaktor teleskopini obyektivini egriligi uncha katta bo’lmagan ikkita yoki uchta linzadan iborat bo’lib, birinchi linza ikki tomonlama qavariq, ikkinchi linza tekis botiq linzalar (Rasm-2.) obyektiv Ёруғлик оқими Кўз Кўз Расм-1. Қуролланмаган кўз (а) ва телескопларни (б) ёруғлик оқимини қайд қилиши

tushayotgan yorug’lik nurlari (S), optik o’qqa paralel bo’lib, linzada sinadi va obyektivni (F) fokusiga yig’iladi. Obyektivni fokusi optik o’qqa yotuvchi va obyektiv markazidan obyektivni fokus masofa deb ataluvchi masofadan (OF) joylashgan nuqta. Ma’lum burchak ostida obyektivning optik o’qiga paralel tushayotgan AV nurlar sinadi va singan nurlar fokusda emas, balkifokus orqali o’tib optik o’qqa perpendikulyar bo’lgan fokal tekisligida joylashgan (a,b) nuqtalarda yig’iladi. Shuning uchun (a,b) tasvir sezilarli  burchak ostida teleskopni fokal tekisligida to’ntarilgan holda yotadi. Optik teleskoplarning asosiy xarakteristikalari Teleskopning asosiy xarakteristikalaridan biri bu teleskop obyektivi-ning fokus oralig’i (F) bo’lib, undan Quyosh, Oy, planetalar, tumanliklar tasvirining chiziqli razmeri bog’liq bo’ladi. l=2F tg ρ 2 (2.3) bu yerda,  - AV nurlar orqali aniqlanadigan obyektning burchakli razmeri. Agar  - obyektlar orasidagi burchak masofasi bo’lsa (masalan: yulduzlar orasidagi), unda (2) formula teleskopning fokal tekisligida obyekt tasvirlari orasidagi chiziqli masofani beradi. Lekin ko’rinadigan fazo obyektlarining ko’rinarli burchak razmeri sezilarli emas. Masalan, Quyosh va Oy uchun 33’ dan ko’p emas. Расм – 2. телескопни фокал текислигида фазо объектини тўнтарилган тасвири

Matematikadan ma’lumki tangens burchakni kichik qiymatida radianda ifodalangan (  rad ) burchakni o’zaro teng bo’ladi. Ma’lumki 1 radian=3440’=206295’’ bo’lsa, unda tg ρ 2= 1 2ρрад = 1 2 ρ' 3440 = 1 2 ρ'' 20626 { 5''¿ bunda  ‘ – minutda ifodalangan burchak o’lchamlari,  ‘‘ – sekundda ifodalangan burchak o’lchamlari. Bundan: l=2F1 2 ρ' 344 { 0'=F ρ'' 20626 { 5''¿¿ (2.4) l - fokus oralig’i F ning chiziqli birliklarni ifodalagan. Bunday chiziqli razmerlar teleskopning fokal tekisligida obyektlarni fotografiyasi qayd qilingan plastinkalarda hosil qilinadi. Bundan (fotosnimka) fotonegativni masshtabi aniqlanadi: u=ρ' l=344 { 0' F ¿ yoki u= ρ'' l=20626 { 5'' F ¿ (2.5) bu yerda F – mm da ifodalangan, snimkadagi 1 mm ga to’g’ri keladigan yoyni minut yoki sekund sonini ko’rsatadi. Teleskopni ikkinchi asosiy xarakteristikasi obyektiv diametridir. Chunki obyektiv tufayli yig’iladigan yorug’lik oqimi obyektga diametrini kvadratiga proporsional bo’ladi. teleskopni uchinchi xarakteristikasi – nisbiy tirqishi (svetosila) A= D F=1:(F/D) (2.6) F/D nisbat qancha kichik bo’lsa, unda teleskopning fokal tekisligida hosil bo’ladigan obyektlarning tasviri shuncha yorug’ bo’ladi. Haqiqatan ham obyektivning fokus masofasini kamaytirish bilan obyektlar tasvirining chiziqli razmeri ham kamayadi. Teleskop diametrini o’zgarmas holatida qayd qilinayotgan yorug’lik oqimi ham avvalgisiday saqlanadi. Shuning uchun obyekt tasviri juda yorug’ bo’ladi. Teleskoplarning kattalashtirish qobiliyati

Obyektivning fokus masofasini imkoniyat chegarasida kamaytirilsa, tasvir o’lchami kichikroq va aniq ko’rinarli bo’ladi. obyekt masofalarini keng miqyosda o’rganish uchun katta kattalashtiruvchi uzun fokusli teleskoplar bo’lsa yaxshiroq bo’ladi. u vaqtda tasvirli aniq yorug’ligini saqlash uchun obyektiv diametrini kattalashtirish kerak, buni ma’lum sharoitda amalga oshirish mumkin. Obyektiv diametrini kattalashtirish masalasi murakkabroq masaladir. Shuning uchun ulkan teleskop – refraktorlar uchun obyektiv diametri 70 sm dan oshmaydi, nisbiy tirqish 1:16 dan 1:10 gacha bo’ladi. Teleskopni kattalashtirishi W = F f (2.7) bunda F – obyektivni fokus masofasi, f – okulyarni fokus masofasi. Har bir teleskop bir nechta okulyarlar bilan ta’minlangan bo’ladi. Yorqinligi sust bo’lgan obyektlarni (kometalar, tumanliklar, yulduz to’dalari) yorug’ ko’rinishi uchun obyektni teleskopni eng kichik kattalashtirishi bilan kuzatish kerak. Planetalar va Oyni teleskopni eng katta kattalashtirilishi orqali kuzatish mumkin. Shuni ta’kidlash kerakki, eng yaqin atmosfera sharoitida teleskopdan erkin juda katta kattalashtirish mumkin bo’lmaydi, fokus masofadagi kichik okulyarlarni qo’llaganda ham, chunki linzaning optik kamchiliklari ta’sir qiladi. Shuning uchun ham har qaysi teleskop ma’lum chegaragacha kattalashtirish qobiliyatiga ega bo’ladi: W m=2D (2.8) D – mm da o’lchanib, o’lchov birligi yo’q deb hisoblanadi. Teleskop diametri teleskopni voqyeani qayd qilish qobiliyatini ( θ ) aniqlash bilan birga teleskopni juda kichik burchak masofasini ko’rsatadi. Fazoda obyektlarni bir-biriga juda yaqin joylashganligini aniqlash mumkin. Fizikadan ma’lumki θ obyektiv diametriga teskari proporsional va elektromagnit to’lqinlar uzunligiga to’g’ri proporsionaldir. Qayd qilish qobiliyati θ=25164 { 0''λ D¿ (2.9)