Что такое катадиоптрические телескопы?

Катадиоптрические телескопы - это оптические инструменты, которые отражают поступающее изображение от зеркал в корпусе телескопа, чтобы увеличить фокусное расстояние и увеличение инструмента. Эта оптическая система формирования изображения была также применена к другому оборудованию, такому как микроскопы и фотографические телеобъективы. Сравнимое качество и емкость можно получить с современными моделями почти за половину стоимости и на треть размера по сравнению с аналогичными моделями, изготовленными только из стеклянных линз. Это особенно популярный выбор для астрономов-любителей.

Когда свет, отражаясь от удаленного объекта или испускаемый им, попадает в телескоп, система из выпуклых и вогнутых стеклянных линз, называемых диоптриями, изгибает свет, чтобы попасть в кольцевое зеркало в задней части прицела. Зеркало отражает свет обратно из телескопа. Затем оно перехватывается другим небольшим круглым зеркалом, встроенным в переднюю часть прицела, которое повторно отражает его через центральное отверстие заднего зеркала. Использование таких изогнутых зеркал для направления света называется катоптрией. Катадиоптрические телескопы преломляют или изгибают свет стеклянными линзами и отражают или перенаправляют свет зеркальными поверхностями.

Таким образом, манипулирование светом практиковалось долгое время, но в начале 19-го века стали изобретать точные приложения. Самые ранние катадиоптрические телескопы назывались диалитами за то, что они использовали несколько стеклянных линз для коррекции некоторых естественных аберраций света, когда он преломляется через кристаллические структуры. В 1876 году французский инженер усовершенствовал это и изобрел одноименное «зеркало Мангина», которое сочетает в себе стеклянную линзу с серебряным зеркалом, чтобы исправить отражающие аберрации света.

Последующие улучшения касались эффективности проектирования, минимизации препятствий на пути света и других технических проблем. Большинство усилий по улучшению было направлено на то, чтобы исправить тот или иной тип аберрации света, не прибегая к неэффективному способу добавления другого элемента стеклянной диоптрии. Один из самых популярных коммерческих проектов катадиоптрических телескопов называется Schmidt-Cassegrain.

В этом типе телескопа свет отражается и проходит длину телескопа три раза, прежде чем попасть в одну точку фокусировки. Телескоп с прямой линией фокуса должен быть в три раза длиннее и иметь коническую форму. Это было бы тяжело и дорого со всеми точными стеклами, необходимыми для поддержания целостности световых лучей. Катадиоптрические телескопы, напротив, представляют собой компактные цилиндры большого диаметра. Тяжелое стекло минимизируется и заменяется тонкими недорогими листами серебряных зеркал, полированных с высокой точностью.