Umumiy astronomiya

Geometrik optika. Refraktorlar ikkita linzadan iborat bo‘ladi, birinchisi obyektiv - u kelayotgan yorug‘likni yoig‘adi va fokal tekisligida tasvir hosil qiladi, ikkinchisi okulyar - hosil bo‘lgan tasvirni ko‘rish uchun kattalashtirib beruvchi shisha (3.5-rasm). Linzalar trubaning qarama-qarshi tomonlarida joylashgan bo‘lib, uni istalgan nuqtaga yo‘naltirish mumkin. Tasvirni fokusda ko‘rish uchun fokal tekislik hamda okulyar o‘rtasidagi masofani o‘zgartirish mumkin. Obektiv linza yordamida hosil qilingan tasvirni qayd etish mumkin, masalan, oddiy kamera singari fotografik tasmada.

Obektiv diametri teleskop aperturasi deyiladi. aperturaning fokus masofaga nisbati – yorug‘lik kuchi deyiladi. Bu kattalik teleskopning yorug‘likni yig‘ish kuchini xarakterlaydi. Agar yorug‘lik kuchi katta bo‘lsa, taxminan 1 ga yaqin, unda teleskop “tez” va kuchli hisoblanadi, ya’ni u obektning tasvirini qisqa ekpozitsiya davomida olsa bo‘ladi, chunki tasvir yorug‘ bo‘ladi. Aksincha, yorug‘lik kuchi qiymati kichik (fokal uzunlik aperturadan ancha katta) bo‘lganda, teleskop “sekin” teleskop hisoblanadi.

4.14-Rasm. Refraktorning masshtabi va kattalashtirishi. Obekt u burchak ostida tushib fokal tekislikda yigiladi. Hosil bo‘lgan tasvir u’burchak ostida okulyarda ko‘rinadi.

Astronomiyada ham, fotografiyadagidek, yorug‘lik kuchi ko‘pincha (masalan ) bilan belgilanadi, bu erda – aperturaga bo‘lingan fokus masofasi. Tez teleskoplar uchun bu nisbat f/1 ... f/3, lekin odatda bu qiymat kichikroq, ya’ni f/8 ... f/15 bo‘ladi.

Refraktorning fokal tekisligida shakillangan tasvirning masshtabini geometrik jihatdan 4.14-rasmdan aniqlasa bo‘ladi. Obekt burchak ostida ko‘ringanda u balandlikdagi tasvirni shakillantiradi. burchagi juda kichik bo‘lganligi sababli, quyidagini yozishimiz mumkin:

Agar teleskopning fokus masofasi, masalan 343 sm teng bo‘lsa, 1 yoy minuti quyidagiga mos keladi:

Kattalashtirish ko‘rsatgichi ω (4.14-rasmdan):

ga teng bo‘ladi. Biz bu erda tenglamasidan foydalandik. Bu erda obektivning fokus masofasi, – okulyarniki. Masalan, obektiv fokus masofasi teng hamda bo‘lsa, unda teleskop kattalashtirishi 50 marta bo‘ladi. Teleskopning kattalashtirishi unchalik muhim ahamiyatga ega xususiyat hisoblanmaydi, chunki uning qiymatini okulyarni o‘zgartirish bilan boshqarish mumkin.

Teleskopning yanada muhim xarakteristikasi – uning aperturasi bilan bog‘liq bo‘lgan ajrata olish qobiliyati bo‘lib, u masalan, qo‘shaloq yulduz komponentalarini alohida turgan yulduzlar sifatida ko‘rsatadigan minimal burchak masofadir. Ajrata olish qobiliyatining nazariy jihatdan chegarasi yorug‘likning difraksiyasi bilan berlgilanadi: teleskop yulduz tasvirini nuqtasimon emas, balkim kichik disk ko‘rinishida shakillantiradi, chunki yorug‘lik, barcha nurlanish kabi “burchaklarda egiladi” (4.15-rasm).

4.15-Rasm. Difraksiya va ajra olish qobiliyati. Yakka yulduzning tasviri (a) konsentrik difraksion aylanalardan iborat, uni o‘z navbvatda tog‘simon diagramma ko‘rinishida ko‘rsatishimiz mumkin (b). Yulduzlarning keng juftligi bir biridan osongina ajraladi (c). Qo‘shaloq sistemalarni ajratib olish uchun bir qator me’zonlar qo‘llaniladi. Ulardan biri Reley chegarasi hisoblanadi (d). Amalda ajrata olish qobiliyatini Dous chegarasiga yaqin bo‘lgan ko‘rinishida yozish mumkin (e)

Nazariy jihatdan teleskopning ajrata olish qobiliyati Reley tomonidan taklif qilingan ifoda orqali topiladi:

Amaliy qoida sifatida biz quyidagini gapirishimiz mumkin: ikkita obekt oraidagi burchak masofasi quyidagi shartni qondirsa, unda ularni biz ikkita alohida obyekt deb kuzatishimiz mumkin:

Bu formula nafaqat optik teleskoplarga balki radioteleskoplarga ham qo‘llanilishi mumkin. Masalan, sariq to‘lqin uzunligida (λ = 550 nm), diametri 1 m ga teng teleskopda kuzatuv olib borilsa, uning ajratish qobiliyati 0.2’’ ga teng bo‘ladi. Ammo ko‘ringanlik (sing) effekti tasvirni tipik diametri bir yoy sekundasiga teng bo‘lgan dog‘gacha hmiralashtiradi. Shunday qilib, odatda nazariy difraksion chegarasiga Yer sathida etib borib bo‘lmaydi.

Fotografik kuzautvlardan olingan fotoplastingkalardagi tasvirlar yanada hiralashadi va viual kuzatuvlarga nisbatan ajratib olish qobiliyati pastroq bo‘ladi. Fotoemulsiya zarralari o‘lchamlari taxminan 0.01–0.03 mm bo‘lib, tasvirning minimal o‘lchamini beradi. Fokus masofasi 1 m bo‘lganda, masshtab 1 mm = 206’‘ bo‘ladi, shuning uchun 0.01 mm taxminan 2 yoy sekundaga to‘g‘ri keladi. Bu vizual kuzatuvlarni olib borishga mo‘ljallangan, aperturasi 7 sm teleskopning nazariy ajrata olish qobiliyatiga yaqin keladi.

Amalda vizual kuzatuvning ajrata olish qobiliyati ko‘zning ajrata olish qobiliyatiga nisbatan aniqlanadi. Tungi kuzatishda (inson ko‘zi qorongulikka moslashganda) insonning ko‘zining ajrata olish qobiliyati taxminan 2’’ tashkil qiladi.

Maksimal kattalashtirish teleskoplarda olib boriladigan kuzatuvlarda ishlatib bo‘ladigan maksimal kattalashishdir. Uning qiymati inson ko‘zi ( ) hamda teleskop ajrata olish qobiliyatiga nisbati bilan aniqlanadi:

Agar biz, masalan, diametri 100 mm bo‘lgan obektivni ishlatsak, unda maksimal kattalashtirish tahminan 100 teng bo‘ladi. Ko‘z bilan katta kattalashishga erishib bo‘lmaydi.

Minimal kattalashtirish vizual kuzatuvlardagi eng kichik kattalashtirishlir. Uning qiymati teleskopda yorug‘lik chiqadigan chig‘ining diametri kuzatuvchi ko‘zidagi qorachig‘i o‘lchamidan kichik yoki unga teng bo‘lishi kerak shartidan kelib chiqadi.