Телескоп Ньютона

Свет должен дважды пройти трубу рефлектора, прежде чем он соберется в фокусе. Поэтому требуется небольшое вспомогательное зеркало (или призма), чтобы сместить фокальную плоскость в более удобное положение для наблюдения глазом или помещения фотографической пластинки. В зеркальном телескопе Ньютона плоское вспомогательное зеркало 5 смещало фокус Р вбок, как указано [c.175]

Недавно были выполнены первые лидарные измерения содержания атомарной ртути в атмосфере [395]. Применялся метод дифференциального поглощения и топографического рассеяния. Использовали лазер на красителе с удвоением частоты и выходной энергией 0,7 мДж, накачиваемый ИАГ — Nd-лазером. Излучаемые длины волн соответствовали резонансному переходу ртути и равнялись 253,65 и 253,68 нм. Оптическая приемная система основывалась на телескопе Ньютона с диа- [c.448]

Весьма важную роль сыграло в развитии оптических приборов открытие Ньютоном явления дисперсии им была доказана невозможность ахроматизации простых линз (что Ньютон необоснованно распространил и на систему из двух или нескольких линз), и это заставило Ньютона обратиться к использованию в качестве объективов зрительных труб (телескопов) сферических или параболических зеркал. [c.168]

Исаак Ньютон (1643-1727) — выдающийся английский ученый, заложивший основы современного естествознания, президент Лондонского королевского общества с 1703 г. Окончил Кембриджский университет (1665). В 1669 1701 гг. возглавлял в нем кафедру. С 1695 г. — смотритель, с 1699 г. — директор Монетного двора. Работы относятся к механике, оптике, астрономии, математике. Создал огромный труд Математические начала натуральной философии , изданный в 1687 г. Оптические исследования изложил в Оптике (1704). В 1666 г. при помощи трехгранной стеклянной призмы разложил солнечный свет на семь цветов (в спектр), а затем соединил их снова, получив исходный белый свет. Открыл хроматическую аберрацию и, пытаясь ее избежать, сконструировал отражательный телескоп-рефлектор оригинальной системы. Исследовал интерференцию и дифракцию света, изучая цвета тонких пленок, открыл так называемые кольца Ньютона, установил закономерности в их размещении, высказал мысль о периодичности светового процесса. Пытался объяснить дву-лучепреломление и близко подошел к открытию явления поляризации. Свет считал потоком корпускул, однако на разных этапах рассматривал возможность существования и волновых свойств света, в частности, в 1675 г. предпринял попытку создать компромиссную корпускулярно-волновую теорию света. [c.20]

В последнее десятилетие в ряде исследовательских групп разработаны мобильные лидары для комплексных измерений NO2, N0, SO2 и Оз. Например, в Стенфордском институте США создан лидар [41, 42], в котором два удвоенных по частоте АИГ Nd-ла-зера накачивают два лазера на красителе, а излучение последних преобразуется в УФ-диапазон с помощью кристаллов KD P. Для измерений выбраны следующие пары длин волн. Я1/Я0 299,38/300,05 нм для SO2 и 446,5/448,1 нм для NO2. В приемной системе используется телескоп Ньютона с диаметром зеркала 0,5 м. Лидар расположен в буксируемом трайлере и снабжен дизельным электрогенератором мощностью 40 кВт. Информация о концентрации газа выводится на экран телевизионного дисплея, сопряженного с мини-компьютером Хьюлетт—Паккард-1000. Лидар обеспечивает сканирование шлейфа от трубы промышленного предприятия в вертикальной или горизонтальной плоскости с пространственным разрешением 100 м на дальностях 1... 5 км от источника. [c.166]

Иногда в небольших малооветосильных телескопах Ньютона вместо диагонального зеркала применяют прямоугольную призму ПОЛНОГО внутреннего отражения (см. рис. 7.1, в). Но дризма пере-исправляет сферическую аберрацию и вносит хроматизм. Кроме того, призма неизбежно должна быть несколько большего размера, чем диагональное зеркало. Если она не округлена вокруг оптической оси, то ее углы, не выполняя никакой полезной работы, создают дополнительное экранирование света. Пожалуй, единственным преимуществом призмы является простота ухода за ней, в то время как зеркало требует периодического переалюминиро-вания. [c.215]

Как известно, параболические рефлекторы, идеально исправленные в отношении сферической аберрации, обладают очень значительной комой. Последнюю можно устранить применением двух асферических зеркал их форма определяется из условия апланатизма, которое должно выполняться для всего отверстия пучка. Рассмотрим здесь наиболее изящный с математической точки зрения прием Шварцшильда, который привел задачу к системе дифференциальных уравнений первого порядка. Пусть АМ (рис. IX. 13) — меридиональное сечение поверхности первого большого зеркала телескопа ВМ — меридиональное сечение поверхности второго малого зеркала. Луч, падающий на систему параллельно оси, проходит через точки С, А, В, 3. Если точка 5 лежит за первым зеркалом, в ием делается отверстие можно также еще отбросить лучи в сторону с помощью плоского зеркала, как в телескопе Ньютона, Пусть f и — фокусные расстояния большого и малого зеркал ё расстояние между нх верпшнами [c.563]

Основными элементами приемной оптики в настоящее время являются телескопы систем Ньютона и Кассегрена, схемы которых приведены на рис. 6.4. Схема биаксиальной системы с телескопом Ньютона приведена на рис. 6.3. Сочетание компактности и большого фокусного расстояния способствует все более широкому использованию системы Кассегрена. Предполагается, что телескопы, в которых используются пластмассовые френелев-ские линзы большого диаметра, будут недорогими, легкими и компактными [232], поэтому они представляют определенный интерес для разработки оперативных бортовых лидаров. Размер апертуры приемника сильно зависит от используемого метода зондирования и расстояния, с которого проводится зондирование. Наибольшие требования предъявляются при наблюдениях с использованием комбинационного рассеяния, когда приходится применять собирающие телескопы большого диаметра 76 или 101 см. Согласно [233], при зондировании СО2, Н2О и S02 с расстояния 200 м применялся телескоп диаметром 91 см. [c.243]

Геометрический форм-фактор для коаксиального лидара, не имеющего апертурных диафрагм (кроме объектива или зеркала телескопа) или тел, затеняющих поле зрения, равен единице при условии, что угол расходимости лазерного луча меньще угла поля зрения телескопа. Фактически в больщинстве лидарных систем используются отражающие телескопы (телескопы Ньютона или Кассегрена). В них обязательно присутствует держатель зеркала, который является препятствием на пути принимаемого отраженного излучения. Кроме того, в коаксиальных лидарных системах зеркало также должно объединять оси телескопа и лазера. На рис. 7.7 представлены два возможных варианта такого расположения. [c.294]

Использованный в работе [350] ХеС1-лазер генерировал импульсы с энергией 50 мДж и щириной полосы генерации, захватывающей три колебательные полосы с центрами на длинах волн 307,6 307,9 и 308,2 нм длительность импульса была равна 16 не, а угол расхождения луча 1 мрад. Лазерное из-лучеиие, рассеянное в обратном направлении, собиралось телескопом Ньютона с диаметром зеркала 50 см. На рис. 9.12 [c.389]

Согласно табл. 3.6, большинство загрязняющих веществ имеют полосу поглощения в инфракрасной части спектра. Однако у некоторых из них (например, у Оз, ЫОг, ЗОг и небольшого числа металлов) абсорбционные характеристики лежат в видимой или ультрафиолетовой спектральной области. Ряд исследователей использовали метод дифференциального поглощения и рассеяния в этих спектральных областях для измерения концентрации молекул ЗОг, Оз и ЫОг в атмосфере. Для демонстрации того, что в натурных условиях можно добиться указанных в табл. 3.6 значений чувствительности при измерении концентрации этих трех загрязняющих веществ, в работах [398, 193] использовали кювету длиной 2,5 м на расстоянии 306 м. В работах [198, 399] в натурных условиях на трассе длиной 0,8 км при измерении содержания ЗОг в атмосфере была достигнута чувствительность 10 . Измерения проводили с помощью перестраиваемого лазера на красителе с удвоением частоты, накачиваемого лампой-вспыщкой. Выходная энергия составляла 100 мкДж, длительность импульса 1,3 мкс, ширина линии — менее 0,03 нм. Несколько позднее [400, 401] лазер на красителе, накачиваемый лампой-вспышкой, также использовали для измерения концентрации N02 в воздушном бассейне над Редвуд-Сити (шт. Калифорния). В этом случае лазер генерировал импульсы длительностью 700 не с длиной волны 448,1 и 446,5 нм и выходной энергией 10 мДж. Угол расходимости лазерного луча был равен 1,3 мрад, частота повторения импульсов—5 импульс/с, щирина линии — 0,2 нм. Приемная оптическая система включала телескоп Ньютона с диаметром зеркала 51 см и ряд узкополосных интерференционных фильтров. Некоторые результаты, полученные с помощью этой системы, показаны на рис. 9.51. Как нетрудно заметить, результаты лидарных измерений хорошо согласуются с данными, полученными по стандартной методике при условии, что скорость ветра во время измерений составляла менее 5 км/ч. [c.452]

Ньютон на основании своих опытов ошибочно полагал, что величина относительной дисперсии, входящая в расчет ахроматизированной системы, не зависит от материала линз, и пришел отсюда к выводу о невозможности построения ахроматических линз. В соответствии с этим Ньютон считал, что для астрономической практики большое значение должны иметь рефлекторы, т. е. телескопы с отражательной оптикой. Однако Эйлер, основываясь на отсутствии заметной хроматической аберрации для глаза ), высказал мысль о существовании необходимого разнообразия преломляющих сред и рассчитал, каким образом можно было бы коррегировать хроматическую аберрацию линзы. Доллон построил (1757 г.) первую ахроматическую трубу. В настоящее время имеются десятки сортов стекол с разными показателями преломления и разной дисперсией, что дает очень широкий простор расчету ахроматических систем. Труднее обстоит дело с ахроматизацией систем, предназначенных для ультрафиолетового света, ибо разнообразие веществ, прозрачных для ультрафиолета, ограничено. Удается все же строить ахроматические линзы, комбинируя кварц и флюорит или кварц и каменную соль. [c.316]

Считалось, что цвета образуются смешением белого и черного цвета. Правда, еще в 1648 г. профессор медицины в Праге М. Марци наблюдал с помощью призмы разложение белого цвета, но не дал правильного объяснения этому явлению. Ньютон же на основании опытов, хотя и вопреки здравому смыслу , установил, что сам белый цвет возникает в результате сложения красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего и фиолетового цветов, отличающихся показателем преломления. Сделав из этого ошибочный вывод о невозможности устранения в приборах с линзами хроматической аберрации— окрашенности изображения, он своими руками построил новый тип телескопа с тщательно отшлифованными вогнутыми зеркалами. Телескоп был отправлен в Королевское общество, где его рассмотрела комиссия и опробовал... король. 11 января 1672 г. Ньютон стал членом этого общества, а уже в феврале оно опубликовало в своих Выпусках его трактат о природе света. [c.84]

С самого начала своего развития техническая оптика отделилась от физической Ученый мир Европы XVII и XVIII вв.,— писал С. И. Вавилов,— с усердием занимался искусством шлифовки и полировки линз и зеркал, конструкцией оптических систем, их расчетом и усовершенствованием. Прямо или косвенно именно практические запросы заставили увлечься оптикой Декарта, Ньютона, Гюйгенса, Эйлера, Ломоносова. Эта оптотехническая линия, по современной терминологии, неуклонно и последовательно простирается от Галилея до нашего времени, проходя через такие этапы, как построение 48-дюймового телескопа Гершеля в 1799 г., микроскопа Аббе в конце XIX в. и колоссальный рост военной оптики со времени мировой войны. Вокруг этого стержня путанными зигзагами развивается физическая оптика, учение о свете, приобретая только в XIX в., наряду с теоретическим, и некоторые практическое значение... [43]. [c.365]

Приемная антенна лидара представляет собой телескоп, чаще всего зеркальный, построенный обычно по схеме Ньютона (рис. 2.2 а) или Кассегрена (рис. 2.2 6), в фокусе которого устанавливают полевую диафрагму. Она служит для сужения угла зрения приемной антенны ф, поскольку он определяется отношс нием ф = о//, где йо — диаметр полевой диафрагмы, / — фокусное расстояние телескопа. Уменьшение угла зрения приемной антенны [c.44]

Рис. 7,1. Простые классичемше схеиы рефлектора а) схема главного фокуса, б) схема льютона с плоским зеркалом, в) схема Ньютона с призмой, г) кольцевой телескоп.

Главный фокус, фокус Ньютона и даже фокусы Несмита и Кассегрена в крупном телескопе располагаются достаточно высоко над уровнем пола нодкупол-ьного пространства. Для доступа к ним используются подъемпые наблюдательные площадки. Их бывает одна или две. Подъемные площадки должны иметь несколько степеней свободы вращение вокруг центра купола, движение вверх — вниз, повороты в горизонтальней плоскости, передвижения в направлении к центру и от центра купола. [c.480]

Рис. 6.4 Телескопы систем а — Ньютона, 6— Грегори и о — Кассегрена [237].

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...