Kolimacja teleskopu na gwiazdy
-
jacek
26/02/2010
- Poradnik
- 12743 czytań
Materiał opracowano w oparciu o bardzo dobry tekst z "Amatorski Teleskop Zwierciadlany" Wydanie Uranii z 1990 roku.Gdy teleskop nasz będzie gotowy, przed przystąpieniem do obserwacji trzeba starannie wyregulować wzajemne położenie głównego zwierciadła, małego zwierciadełka V okularu. Nawet bardzo drobna niedokładność regulacji zupełnie zepsuje obrazy dawane przez teleskop.
Sposób regulacji:
A) Przede wszystkim ustawiamy oprawę okularu dokładnie prostopadle do tubusu, posługując się trzema śrubami i sprawdzając prostopadłość ekierką.
B) Następnie wyjmujemy okular ł zamiast niego wsuwamy do oprawy pasującą do niej okrągłą tekturkę z otworkiem o średnicy około 3mm, zrobionym dokładnie w środku tekturki. W dalszym ciągu regulowania stale będziemy patrzeć przez ten otworek na płaskie zwierciadełko. Nasze pole widzenia ograniczone będzie przez ten brzeg rurki, stanowiącej oprawę okularu, który jest bliżej płaskiego zwierciadełka. Musimy tak ustawić płaskie zwierciadełko, przesuwając je wzdłuż tubusu, aby jego środek przypadał w środku naszego pola widzenia.
C) Regulujemy teraz nachylenie płaskiego zwierciadła do osi tubusu. Musimy ustawić je tak, aby środek głównego zwierciadła, które widzimy odbite w płaskim zwierciadełku, był widoczny w środku płaskiego zwierciadełka.
D) Skierowujemy następnie teleskop na jasne niebo (w dzień). Patrząc na odbicie głównego zwierciadła w płaskim zwierciadełku, widzimy w jego środku odbicie płaskiego zwierciadełka. Powinno ono być widoczne w środku głównego zwierciadła. Jeżeli widoczne jest z boku, kręcimy dwiema z pośród trzech śrub podpierających główne zwierciadło tak długo, aż odbicie płaskiego zwierciadełka będzie widoczne dokładnie w środku głównego zwierciadła.
E) Jeżeli płaskie zwierciadełko jest prawidłowo ustawione, to dokładnie w środku odbicia płaskiego zwierciadełka w głównym zwierciadle powinniśmy zobaczyć również odbicie tego maleńkiego otworka w oprawie okularowej, przez który patrzymy. Jeśli tak nie jest, korygujemy kąt pochylenia zwierciadełka. Jeżeli zamiast płaskiego zwierciadełka używamy pryzmatu to ponadto odbicie w najbliższej oka ścianie pryzmatu otworka w oprawie okularowej powinno pokrywać się ze środkiem odbicia głównego zwierciadła, widocznego w pryzmacie.
Kontrola regulacji podczas nocnych obserwacji. W nocy, obserwując gwiazdy, sprawdzimy, czy prawidłowo wyregulowaliśmy teleskop. Do badania tego użyjemy najsilniejszego okularu, jaki posiadamy. W każdym razie musi to być okular, dający powiększenie większe, niż 140-krotne (dla teleskopu normalnego).
Po wyniesieniu teleskopu przed dom, odczekujemy pół godziny, aby temperatura zwierciadła wyrównała się z temperaturą otoczenia i skierowujemy teleskop na jasną-gwiazdę. Badanie będzie można przeprowadzić tylko w taki wieczór, gdy atmosfera jest spokojna ł gwiazdy oglądane przez teleskop nie zmieniają kształtu i nie drgają. Po zogniskowaniu teleskopu (czyli nastawieniu na ostrość) gwiazda powinna wtedy wyglądać, jak na rys. A (gdy zwierciadełko zawieszone jest na 4-ech skrzydłach). Jeżeli teleskop jest źle wyregulowany, gwiazda będzie wyglądać, jak na rys. B, lub C.
Wsuniemy teraz okular nieco głębiej, czyli będziemy obserwować gwiazdę wewnątrz ogniska. Przy prawidłowej regulacji gwiazda będzie wyglądać, jak na rys. D. Dokładnie w środku obrazu gwiazdy będzie wtedy widoczna ciemna plamka — cień płaskiego zwierciadełka, padający na główne zwierciadło. Przy złej regulacji cień ten będzie widoczny z boku i gwiazda będzie wyglądać, jak rys. E. Złą regulację najłatwiej poznać po tym, że jasność pierścieni nie jest jednakowa wzdłuż ich obwodu: po jednej stronie obrazu gwiazdy pierścienie są jaśniejsze, niż po drugiej.
Rys. Obrazy w okularze
Kontrola kształtu zwierciadeł przez obserwacje pozaogniskowe. Gdy przekonaliśmy się, że teleskop jest prawidłowo wyregulowany, możemy porównać wygląd gwiazdy wewnątrz i na zewnątrz ogniska. Będziemy wysuwać okular z ogniska w każdą stronę na jednakową odległość (około 2mm). Porównanie wyglądu gwiazdy przy tych dwóch położeniach okularu pozwoli nam na ostateczne skontrolowanie kształtu zwierciadeł teleskopu. Próba taka będzie zresztą miarodajna tylko wtedy, gdy posiadamy bardzo dobry okular, nie posiadający aberracji sferycznej i nie powodujący powstawania barwnych obwódek. Jeżeli główne zwierciadło ma prawidłowy kształt paraboliczny, wygląd pierścieni będzie jednakowy wewnątrz i na zewnątrz ogniska. Jeżeli przy obserwacjach z okularem wewnątrz ogniska wewnętrzne pierścienie są jaśniejsze, niż wtedy, gdy są obserwowane -na zewnątrz ogniska, zwierciadło jest hiperboliczne, tj. ogniskowa środka zwierciadła jest krótsza, niż ogniskowa brzegów zwierciadła. Jeżeli zachodzi przypadek odwrotny, oznacza to, że ogniskowa środka zwierciadła jest dłuższa niż ogniskowa brzegów. Odchylenia zwierciadła od kształtu parabolicznego mogą być spowodowane zmieniającą się temperaturą zwierciadła w czasie obserwacji.
Czasami zdarza się, że w obrazie pozaogniskowym, pomimo dokładnego regulowania teleskopu, pierścienie są kształtu owalnego, trójkątnego, lub nieregularnego (rys. F). Przyczyną tego może być albo wada wzroku obserwatora (astygmatyzm), albo krzywo osadzony okular, albo zniekształcenie któregoś ze zwierciadeł (niejednakowa krzywizna wzdłuż różnych średnic). Jeżeli przy zmianie położenia głowy cały pozaogniskowy obraz gwiazdy zmienia swoje położenie w polu widzenia, przyczyn jego nieregularnego kształtu jest wada wzroku obserwatora; Wpływ jej można wyeliminować przez noszenie okularów ze szkłami cylindrycznymi.
Jeżeli zmiany położenia głowy nie wpływają na położenie obrazu gwiazdy, spróbujemy obracać oprawę okularu, a następnie zwierciadła teleskopu, aby stwierdzić która z nich jest przyczyną nieprawidłowego kształtu pierścieni. Jeżeli okaże się, że któreś ze zwierciadeł jest zniekształcone, to prawdopodobnie przyczyną tego będzie wygięcie zwierciadła przez uciskającą je nieprawidłowo skonstruowaną oprawę.
Sposób regulacji:
A) Przede wszystkim ustawiamy oprawę okularu dokładnie prostopadle do tubusu, posługując się trzema śrubami i sprawdzając prostopadłość ekierką.
B) Następnie wyjmujemy okular ł zamiast niego wsuwamy do oprawy pasującą do niej okrągłą tekturkę z otworkiem o średnicy około 3mm, zrobionym dokładnie w środku tekturki. W dalszym ciągu regulowania stale będziemy patrzeć przez ten otworek na płaskie zwierciadełko. Nasze pole widzenia ograniczone będzie przez ten brzeg rurki, stanowiącej oprawę okularu, który jest bliżej płaskiego zwierciadełka. Musimy tak ustawić płaskie zwierciadełko, przesuwając je wzdłuż tubusu, aby jego środek przypadał w środku naszego pola widzenia.
C) Regulujemy teraz nachylenie płaskiego zwierciadła do osi tubusu. Musimy ustawić je tak, aby środek głównego zwierciadła, które widzimy odbite w płaskim zwierciadełku, był widoczny w środku płaskiego zwierciadełka.
D) Skierowujemy następnie teleskop na jasne niebo (w dzień). Patrząc na odbicie głównego zwierciadła w płaskim zwierciadełku, widzimy w jego środku odbicie płaskiego zwierciadełka. Powinno ono być widoczne w środku głównego zwierciadła. Jeżeli widoczne jest z boku, kręcimy dwiema z pośród trzech śrub podpierających główne zwierciadło tak długo, aż odbicie płaskiego zwierciadełka będzie widoczne dokładnie w środku głównego zwierciadła.
E) Jeżeli płaskie zwierciadełko jest prawidłowo ustawione, to dokładnie w środku odbicia płaskiego zwierciadełka w głównym zwierciadle powinniśmy zobaczyć również odbicie tego maleńkiego otworka w oprawie okularowej, przez który patrzymy. Jeśli tak nie jest, korygujemy kąt pochylenia zwierciadełka. Jeżeli zamiast płaskiego zwierciadełka używamy pryzmatu to ponadto odbicie w najbliższej oka ścianie pryzmatu otworka w oprawie okularowej powinno pokrywać się ze środkiem odbicia głównego zwierciadła, widocznego w pryzmacie.
Kontrola regulacji podczas nocnych obserwacji. W nocy, obserwując gwiazdy, sprawdzimy, czy prawidłowo wyregulowaliśmy teleskop. Do badania tego użyjemy najsilniejszego okularu, jaki posiadamy. W każdym razie musi to być okular, dający powiększenie większe, niż 140-krotne (dla teleskopu normalnego).
Po wyniesieniu teleskopu przed dom, odczekujemy pół godziny, aby temperatura zwierciadła wyrównała się z temperaturą otoczenia i skierowujemy teleskop na jasną-gwiazdę. Badanie będzie można przeprowadzić tylko w taki wieczór, gdy atmosfera jest spokojna ł gwiazdy oglądane przez teleskop nie zmieniają kształtu i nie drgają. Po zogniskowaniu teleskopu (czyli nastawieniu na ostrość) gwiazda powinna wtedy wyglądać, jak na rys. A (gdy zwierciadełko zawieszone jest na 4-ech skrzydłach). Jeżeli teleskop jest źle wyregulowany, gwiazda będzie wyglądać, jak na rys. B, lub C.
Wsuniemy teraz okular nieco głębiej, czyli będziemy obserwować gwiazdę wewnątrz ogniska. Przy prawidłowej regulacji gwiazda będzie wyglądać, jak na rys. D. Dokładnie w środku obrazu gwiazdy będzie wtedy widoczna ciemna plamka — cień płaskiego zwierciadełka, padający na główne zwierciadło. Przy złej regulacji cień ten będzie widoczny z boku i gwiazda będzie wyglądać, jak rys. E. Złą regulację najłatwiej poznać po tym, że jasność pierścieni nie jest jednakowa wzdłuż ich obwodu: po jednej stronie obrazu gwiazdy pierścienie są jaśniejsze, niż po drugiej.
Rys. Obrazy w okularze
Kontrola kształtu zwierciadeł przez obserwacje pozaogniskowe. Gdy przekonaliśmy się, że teleskop jest prawidłowo wyregulowany, możemy porównać wygląd gwiazdy wewnątrz i na zewnątrz ogniska. Będziemy wysuwać okular z ogniska w każdą stronę na jednakową odległość (około 2mm). Porównanie wyglądu gwiazdy przy tych dwóch położeniach okularu pozwoli nam na ostateczne skontrolowanie kształtu zwierciadeł teleskopu. Próba taka będzie zresztą miarodajna tylko wtedy, gdy posiadamy bardzo dobry okular, nie posiadający aberracji sferycznej i nie powodujący powstawania barwnych obwódek. Jeżeli główne zwierciadło ma prawidłowy kształt paraboliczny, wygląd pierścieni będzie jednakowy wewnątrz i na zewnątrz ogniska. Jeżeli przy obserwacjach z okularem wewnątrz ogniska wewnętrzne pierścienie są jaśniejsze, niż wtedy, gdy są obserwowane -na zewnątrz ogniska, zwierciadło jest hiperboliczne, tj. ogniskowa środka zwierciadła jest krótsza, niż ogniskowa brzegów zwierciadła. Jeżeli zachodzi przypadek odwrotny, oznacza to, że ogniskowa środka zwierciadła jest dłuższa niż ogniskowa brzegów. Odchylenia zwierciadła od kształtu parabolicznego mogą być spowodowane zmieniającą się temperaturą zwierciadła w czasie obserwacji.
Czasami zdarza się, że w obrazie pozaogniskowym, pomimo dokładnego regulowania teleskopu, pierścienie są kształtu owalnego, trójkątnego, lub nieregularnego (rys. F). Przyczyną tego może być albo wada wzroku obserwatora (astygmatyzm), albo krzywo osadzony okular, albo zniekształcenie któregoś ze zwierciadeł (niejednakowa krzywizna wzdłuż różnych średnic). Jeżeli przy zmianie położenia głowy cały pozaogniskowy obraz gwiazdy zmienia swoje położenie w polu widzenia, przyczyn jego nieregularnego kształtu jest wada wzroku obserwatora; Wpływ jej można wyeliminować przez noszenie okularów ze szkłami cylindrycznymi.
Jeżeli zmiany położenia głowy nie wpływają na położenie obrazu gwiazdy, spróbujemy obracać oprawę okularu, a następnie zwierciadła teleskopu, aby stwierdzić która z nich jest przyczyną nieprawidłowego kształtu pierścieni. Jeżeli okaże się, że któreś ze zwierciadeł jest zniekształcone, to prawdopodobnie przyczyną tego będzie wygięcie zwierciadła przez uciskającą je nieprawidłowo skonstruowaną oprawę.