Keplerův dalekohled je tvořen dvěma spojnými systémy (viz obr. 177). Objektiv vytváří obraz v ohnisku okuláru, kde je možné umístit záměrný kříž pro přesná úhlová měření hvězd. Obraz vytvořený objektivem je tedy skutečný, zmenšený a převrácený, což při astronomickém pozorování nevadí, zato pro pozemská pozorování se používá úprava paprsků pomocí hranolů (nebo jiné spojky), aby byl obraz vzpřímený. Tento upravený dalekohled se nazývá triedr (hranolový dalekohled).
Keplerův dalekohled vznikl jako refinovaná alternativa k dřívějším refraktorizovaným úpravám dalekohledů. Johannes Kepler přišel na použití spojek v okuláru namísto rozptylky, což umožnilo výstupní pupilu příznivější pro správnou polohu oka i vložení záměrného kříže v ohniskové rovině. Zvětšení u Keplerova dalekohledu závisí na ohniskové vzdálenosti objektivu a okuláru: čím větší je foci objektivu a menší foci okuláru, tím větší zvětšení.
Historický kontext zahrnuje počátky s optickými skly, kdy Hans Lippershey zkonstruoval trubici se dvěma čočkami a v roce 1608 si patentoval svůj vynález. Galileo Galilei později vylepšil přístroj na dvacetinásobné zvětšení, avšak obraz byl vzpřímený jen díky následným úpravám. Kepler měl naopak obraz převrácený, což pro astronomii nevadilo; měl však výhodu lepšího zorného pupilu a možnosti umístit záměrný kříž v ohniskové rovině. Počáteční nadšení z velkých zvětšení postupně vyprchalo kvůli vadám a obtížnému ovládání velkých dalekohledů, což připomíná i zkušenost Hevelia v roce 1670 v Gdaňsku.
V dalším vývoji došlo k nahrazení objektivu kulovým zrcadlem principem Newtonova reflektoru: hlavní zrcadlo odebírá světlo a odráží ho do ohniska, kde je sekundární zrcadlo a okulár. Newtonovy úvahy vyústily do lepšího zvládnutí barevné vady způsobované rozkladem světla sklem. Objektiv zůstal spojkou, ale světlo nyní dopadá pod zorným úhlem τ, a obraz Slunce vytvořený objektivem vzniká v ohnisku objektivu, tedy a'1 = f1. Zatím není známá vzdálenost okuláru od objektivu l, a proto nejsou zakreslena ohniska okulárů F2 a F'2.
Optická soustava dvou zrcadel a okulárů způsobuje, že vzniklý obraz je převrácen stranově i pólově, což je vhodné pro astronomická pozorování. Hlavní výhody reflektorů zahrnují absence barevné vady, snazší výrobu velkých zrcadel a výhodnější uspořádání tubusu. Primární zrcadlo bývá parabolické, ale při malé ploše a velké ohniskové vzdálenosti může být kulová plocha dostatečnou aproximací. Důležitým konstruktérem byl Guillaume Cassegrain, který navrhl typ Cassegrain (1672). Z původní konstrukce vycházejí další modifikace, například Ritchey-Chrétien s hyperbolickým primárním zrcadlem a korekcí v ohnisku, který odstraňuje vadu koma.
Se stručnou strukturou je dalekohled tvořen tubusem obsahujícím primární a sekundární zrcadlo: primární zrcadlo s parabolickým tvarem se nachází ve spodní části tubusu a odráží světlo do malého sekundárního zrcadla, které paprsky posílá mimo tubus k okuláru. Správně má mít primární zrcadlo parabolický povrch; pro praktické účely je kulová plocha často dostačující. Výstupní obraz bývá převrácený vůči stranám i pólům, což monopolně nepřekáží při astronomických pozorováních.
Rozdělení a využití dalekohledů
Keplerův dalekohled je refraktor tvořen dvěma spojkami s společnou optickou osou; objektiv má velkou ohniskovou vzdálenost, zatímco ohnisková vzdálenost okuláru je malá. Obraz velmi vzdáleného předmětu vzniká v ohnisku okuláru, je skutečný, zmenšený a převrácený a pozorujeme jej okulárem jako lupou. Tímto se Keplerův dalekohled liší od tradičních refraktorů, ačkoliv obraz je převrácený.
Dalekohled je tedy tvořen tubusem se dvěma čočkami a zrcadly, a optická soustava způsobuje převrácení obrazu. V praxi se používá pro astronomická pozorování, kde obrazová převrácenost nevadí, a pro pozorování pozemských cílů se využívá triedr pro vzpřímení obrazu. Obraz Slunce vzniká v ohnisku objektivu, zatímco pole z ± záměrného kříže umožňuje přesná měření.
V prezentaci o dalekohledech je uvedeno, že se zde dozvíme, k čemu se dalekohled využívá, z čeho se skládá a jak se rozděluje. Zde jsou popsány čočkové a zrcadlové dalekohledy, dále pak typy Cassegrainův, Newtonův a Keplerův, spolu s obrázky schémat a samotných dalekohledů.
Key kapitoly a součásti
- Keplerův dalekohled tvoří dvě spojky, obraz v ohnisku okulárů, a záměrný kříž v ohniskové rovině.
- Historie vynálezů: Lippershey, Galileo, Kepler, Newton - každý přinesl nové úpravy.
- Reflektory a jejich výhody: absence barevných vad, lepší velká zrcadla, lepší uspořádání tubusu.
- Různé typy: Cassegrain, Ritchey-Chrétien - redukce aberrací, korekce koma.
- Obraz převrácený pro astronomii, vzpřímení pro pozemská pozorování s hranoly.
Obrázky a doprovodná videa
Kepler Overview
tags: #kepleruv #dalekohled #prezentace