Как сделать телескоп своими руками в домашних условиях?

Наблюдаем Луну или как сделать телескоп своими руками

Наблюдение звезд и других астрономических тел на небосклоне – процесс очень занимательный. Планеты Солнечной системы, спутники, созвездия, «падающие звезды» – все это лишь маленькая часть необозримой и до конца непознанной Вселенной. Наиболее хорошо видна Луна – ближайшее к нам космическое тело, если не считать созданные человеком искусственные спутники Земли. Однако даже Луну детально рассмотреть невооруженным глазом довольно непросто. Для этой цели человечеством изобретено специальное устройство – телескоп, который позволяет «приблизить» наблюдаемый объект и изучить его более подробно. Давайте попробуем разобраться, как можно своими руками сделать простейший телескоп.

Телескоп-рефрактор

Телескоп-рефлектор

Все оптические телескопы можно разделить на две группы: телескопы рефракторы, в которых используются линзы, преломляющие и тем самым собирающие свет, и телескопы-рефлекторы, в которых в качестве такого элемента используются зеркала. Своими руками проще сделать телескоп-рефрактор, так как для этого нужны собирающие линзы, которые найти нетрудно в отличие от специальных собирающих зеркал. Изготовлением такого телескопа с 50-кратным увеличением мы и займемся, для чего нам потребуется: плотная бумага (ватман), картон, черная краска, клей и две собирающие линзы.

Сначала разберемся в устройстве простейшего телескопа-рефрактора. Главная его часть – объектив – двояковыпуклая линза, находящаяся в передней части телескопа и собирающая излучение. Основными его характеристиками являются: диаметр объектива (апертура) , чем больше апертура, тем больше телескоп собирает излучения, то есть больше его разрешающая способность, и, как следствие, можно использовать большие увеличения; фокусное расстояние объектива . Другая важная часть телескопа – окуляр. Увеличение телескопа рассчитывается как величина, равная отношению фокусного расстояния объектива к фокусному расстоянию окуляра ¸ и выражается в кратах:

.

Кроме того существует такое понятие как максимальное полезное увеличение телескопа, которое равно удвоенному значению диаметра объектива , выраженного в миллиметрах. Делать телескоп с бόльшим увеличением не имеет смысла, так как новых деталей, скорее всего, увидеть не удастся, а общая яркость изображения существенно снизится. Таким образом, если нужно сделать телескоп с 50-кратным увеличением, то диаметр объектива должен быть не меньше 25 мм. Но небольшой диаметр уменьшает разрешающую способность, поэтому для 50-кратного телескопа целесообразно использовать объектив диаметром 60 мм.

Минимальное значение полезного увеличения телескопа определяется диаметром его окуляра , который не должен превышать диаметр полностью раскрывшегося зрачка глаза наблюдателя, иначе не весь собранный телескопом свет попадет в глаз и будет потерян. Максимальный диаметр зрачка глаза наблюдателя обычно составляет 5-7 мм, поэтому минимальное полезное увеличение составляет 10 крат (апертура, умноженная на 0,15).

Приступаем непосредственно к изготовлению телескопа. Сделать телескоп из ватмана больших размеров не получится, так как ватман не обладает достаточной жесткостью, что приведет к проблемам с настройкой телескопа. Оптимальный размер составляет примерно около 1м. Следовательно, фокусное расстояние объектива тоже должно быть около 1м, что соответствует оптической силе +1дптр. Для объектива нужно сделать из ватмана трубу длиной 60-65 см и диаметром, соответствующим диаметру линзы объектива (6 см). Внутреннюю часть трубы следует перед склеиванием покрасить в черный цвет, чтобы в окуляр не попадало лишнее излучение. Линзу в трубе объектива можно закрепить при помощи двух вырезанных из картона ободков с зубчиками.

Для окуляра нужно сделать трубу длиной 50-55 см. Соединение между собой труб объектива и окуляра также осуществляется при помощи картонных ободков, позволяющих трубе окуляра двигаться относительно трубы объектива с применением небольшого усилия. Чтобы обеспечить 50-кратное увеличение телескопа, линза окуляра должна иметь фокусное расстояние 2-3 см.

Получившийся телескоп обладает одним недостатком – он дает перевернутое изображение. Чтобы это исправить, потребуется еще одна собирающая линза, имеющая такое же фокусное расстояние, что и линза окуляра. Дополнительную линзу нужно установить в трубу окуляра.

При изготовлении телескопа также следует учитывать, что у телескопов с большим увеличением сильнее проявляются различные дифракционные явления, что значительно ухудшает видимость. Подобное увеличение обычно используется для наблюдения деталей дисков планет и Луны, а также при наблюдении двойных звезд. Поэтому для снижения этого эффекта нужна диафрагма (черная пластина с отверстием диаметра 2 – 3 см), которая размещается в том месте, где лучи от объектива сходятся в фокусе. После этого усовершенствования изображение станет менее ярким, но более четким.

По предложенному методу мы предлагаем вам решить задачу:

Какими должны быть основные параметры телескопа, имеющего 100-кратное увеличение?

Автор: Матвеев К.В., методист ГМЦ ДО г. Москвы

Читать еще:  Как постирать синтепоновую подушку в стиральной машине?

Как сделать телескоп своими руками в домашних условиях.

Итак, вы задумались о том, как сделать свой первый простой телескоп в дома. Но вы не знаете с чего начать и какие запчасти вообще для этого надо. Не переживайте. Сейчас мы расскажем всё от А до Я понятным языком. С нашей пошаговой инструкцией, вы сделаете свой первый телескоп с помощью которого, вы сможете рассмотреть кратеры и горы на Луне, увидеть Юпитер или заглянуть к соседям в окно. Сверхтяжелого здесь ничего нет, мы просто позаимствуем проверенную уже схему, который использовал Галилео Галилей в своих исследованиях.

Для этого нам надо:

1. Бумага. Хорошо подойдет ватман. Если же нет его, можно использовать любую другую жесткую бумагу, которую можно скрутить в трубку. Когда я себе делал: в ход пошли неиспользованные обои. Не бойтесь использовать подручные предметы.

2. Увеличительное стекло. Оно будет играть роль фокусировки для полученной картинки. Купить можно в любом канцелярском магазине. На таких обычно не пишут фокусное расстояние, имейте в виду. К счастью, это не проблема, и его можно легко измерить. Чуть позже расскажем.

3. Рассеивающая линза. Иными словами, уменьшающая. Она будет находиться в неподвижной трубке. Купить её можно в интернете, или в любом магазине оптики. При покупке, очень важной характеристикой является “диоптрий”. Это величина измерения оптической силы линз и чем больше сила, тем лучше. Лучшим выбором будут длиннофокусные линзы двояковыпуклой формы, а очковые лучше не брать. Они нам не совсем подходят, но если нет другого выбора, для начала сойдёт. Тут уже смотрите по финансам и возможностям.

4. Что-то, что надежно скрепит нашу будущую конструкцию. Это может быть клей, скотч или изолента. Ну вы поняли.

5. Чёрный маркер или фломастер.

Начнём. Для начала, нам нужно узнать фокусное расстояние. Для этого берём увеличительное стекло, ловим луч света и пытаемся фокусить как можно меньшую точку. Наверняка многие из вас так играли в детстве и жгли разные предметы. Нам нужно измерить расстояние от стекла до максимально фокусированной точки. Узнали, записали. Отлично. Представим, что между лупой и точкой 60 см. А это значит, что нам потребуется бумажная труба длиной 60 сантиметров. Перед тем как скрутить трубу, нам нужно внутреннюю стенку покрасить в однотонный черный цвет. Покрасили? Хорошо. Теперь скручиваем трубку вокруг увеличительного стекла, да так, чтобы оно не выпадало. Линза должна стоять полностью перпендикулярно в самой трубе, саму трубу лучше намотать на нужный диаметр первой линзы. Намотали на увеличительное стекло? Закрепите. Клей вам в помощь.

Теперь берём рассеивающую линзу. Мотаем новую трубку. Её также нужно покрасить в середине в чёрный цвет. В обхвате, она должна быть чуть меньше, чем та в которой большая линза. Лучше сделать толстый вход выход самой трубы, чтоб она не *играла* в большой. Это для того, чтобы можно было настроить фокусировку картинки и увеличения. А по скольку линзы подобного рода небольшие, придётся намотать побольше бумаги и также аккуратно вставить второе стекло. Длину делаем меньше на сантиметров 20. Хотя, тут можно поэкспериментировать.

У вас должно получится две трубы. Одна длиной 60 см у которой в конце, внутри зафиксированное увеличительное стекло. Вторая 40 см с рассеивающей линзой. Осталось трубку с рассеивающей линзой, вставить внутрь трубы с увеличительным стеклом так, чтоб оно стояло ровно во второй трубе. Ваш первый телескоп готов, но нужно будет привыкнуть к перевернутом изображению в небе.

С помощью похожей конструкции Галилей обнаружил горы на луне и спутники у Юпитера. Теперь и вы можете почувствовать себя первооткрывателем. Однако, не стоит забывать о погрешностях таких телескопов.

Вот вам несколько советов, которые сам использовал.

1. Запомните раз и навсегда. С помощью самодельных телескопов, никогда не смотрите на Солнце. Это очень опасно для вашего зрения. Можно случайно повредить глазную сетчатку. Даже специально разработанные аппараты, наблюдают за нашей звездой через специальные фильтры.

2. Если вы хотите найти далёкие объекты, выдвигайте трубку с увеличительным стеклом очень медленно. Если быть внимательным, можно увидеть больше чем вы будете ожидать.

3. Сделайте переносной фиксированный штатив, тогда вы сможете сделать более точную настройку, поскольку картинка не будет лишний раз дребезжать

4. Приобретите себе карту звёзд. С ее помощью, вам будет легче сориентироваться в небе.

5. Подпишитесь на подобные паблики и сайты. С их помощью, вы узнаете когда и где, можно взглянуть на небесные тела в просторах космоса.

Читать еще:  Как клеить пленку на стекло?

6. Заведите блокнот и записывайте свои наблюдения.

И напоследок. Друзья, не стоит от саморобки ожидать очень много. Данный вариант, стоит рассматривать как бюджетное знакомство с красотой космоса и понять действительно ли вам это надо. Если вас заинтересует изучения неба, тогда вам стоит задуматься о покупке профессионального телескопа.

Не забывайте комментировать и делится с друзьями. До скорых встреч!

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

Как сделать простейший телескоп своими руками

Многие люди считают телескоп очень сложным прибором, который самостоятельно в домашних условиях сделать не получится. Это верно по отношению к современным устройствам с очень сложной конструкцией, но сделать простейший телескоп своими руками – реально. В данной статье вы узнаете, как сделать телескоп всего за пару часов.

Следуя инструкции можно сделать телескоп с увеличением в 30, 50 или 100 раз. Все три варианта имеют одинаковую конструкцию и отличаются только линзами объектива и длиной в развернутом виде.

  • Ватман;
  • Клей;
  • Черная тушь или краска;
  • Две оптические линзы.

Если вы впервые собираете подобные устройства, то для начала лучше попытаться сделать телескоп с 50-кратным увеличением.

Объектив

Из листа ватмана сворачиваем трубу длиной 60-65 см. Диаметр нужно сделать немного больше диаметра линзы объектива. При использовании стандартной очковой линзы, диаметр трубы будет около 6 см. Затем разверните лист и закрасьте внутреннюю часть черной тушью. Таким образом, внутренняя поверхность телескопа будет черной, это исключит возможность попадания стороннего света (не от объекта наблюдения).

После того как определенны размеры, диаметр и одна сторона листа закрашена, можно свернуть лист и закрепить его клеем. Линзу объектива в +1 диоптрию, следует закрепить в торце трубы, с помощью двух ободков из картона с зубчиками (показано на рисунке).

1 — линза объектива,
2 — линза окуляра,
3 — крепление линзы объектива,
4 — крепление трубки для линз окуляра,
5 — дополнительная линза для перевертывания изображения,
6 — диафрагма

Окуляр

Следующим шагом изготовления телескопа своими руками будет создание окуляра.
Линзу для окуляра, к примеру, можно вытащить из сломанного бинокля. Фокусное расстояние (f) линзы должно быть 3 — 4 см. Определяется это расстояние следующим образом: на линзу направьте свет от удаленного источника (например, солнце), отдаляйте линзу от экрана, на который проецируете луч. Расстояние между линзой и экраном при котором пучок света сфокусируется в маленькую точку и будет являться фокусным расстоянием (f).

Сверните лист бумаги в трубочку такого диаметра, чтобы окуляр плотно в нее входил. Если на линзе присутствует металлическая оправа, то никаких дополнительных креплений делать не нужно.

Готовая трубка с окуляром закрепляется в большой трубе с помощью двух картонных кругов с отверстиями в центре. Трубка с окуляром должна двигаться свободно, но с небольшим усилием.

Самодельный телескоп готов. Только он имеет небольшой минус – перевернутое изображение. При наблюдении за небесными объектами это совсем не является недостаток, но если вы будете наблюдать за объектами местности, то будете испытывать определенные неудобства. Чтобы перевернуть изображение, необходимо в трубу окуляра установить еще одну линзу с фокусом 3 – 4 см.

Телескоп с увеличением в 30 раз ничем не отличается от описанного выше, кроме линзы в + 2 диоптрии и длины (около 70 см, в расправленном виде).

Телескоп с увеличением 100 крат, будет около двух метров в длину и для него потребуется линза + 0.5 диоптрии. Такой самодельный телескоп позволит разглядеть «моря», кратеры, равнины залитые лавой, горные массивы у Луны. Также можно отыскать на небе Марс и Венеру, их размер будет с крупную горошину. А если зрение острое, то среди большого числа звезд можно отыскать и Юпитер.

Изображение такого мощного телескопа имеющего малый диаметр объектива, может быть испорчено радужной окраской. Это вызвано явлением дифракции. Частично снизить этот эффект можно с помощью диафрагмы (черная пластина с отверстием диаметра 2 – 3 см). Диафрагма устанавливается в том месте, где лучи от объектива сходятся в фокусе. Определяется это место с помощью экрана.

После такой доработки, изображение станет более четким, но потеряет немного яркости.

Если вы собираете двухметровый телескоп из ватмана, то следует знать, что он будет изгибаться под тяжестью линзы, сбивая настройки. Чтобы сохранить геометрию трубы, следует с двух сторон прикрепить деревянные рейки.

Вот таким образом можно сделать телескоп своими руками. Не самый мощный, но подходящий чтобы разжечь интерес к астрономии.

Читать еще:  Как сделать сушилку для белья своими руками?

Как сделать телескоп-рефрактор своими руками из очковых стекол (4 фото + 4 гиф)

Вместо вступления.

Прежде чем покупать хороший телескоп, можно сделать его самому из недорогих и доступных средств. Если вы или ваш ребенок захотели увлечься астрономическими наблюдениями, то постройка самодельного телескопа поможет изучить и теорию оптических устройств, и практику наблюдений. Не смотря на то что, построенный телескоп-рефрактор из очковых стекол не покажет вам многого на небе, но приобретенный опыт и знания будут бесценны. После, если вас увлечет телескопостроение, можно построить более совершенный телескоп-рефлектор, например системы Ньютона.
Основные характеристики оптических инструментов, которые нам понадобятся, можно найти в любой книге по оптике. Например:Телескопы для любителей астрономии Л.Л.Сикорук 1990. Я же не буду приводить теоретические выкладки, но буду их использовать в при расчете изготовленного телескопа.

Практические советы по изготовлению телескопа.

Приступим. Я использовал самые доступные и недорогие материалы. Прежде всего нам понадобятся: объектив и окуляр. В качестве объектива я использовал круглую заготовку очковой линзы в 1 диоптрию, диаметром 68мм, соответственно с фокусным расстоянием 1 м. Такие линзы бывают в оптических магазинах и в аптеках. На заготовке линзы стоит метка в виде точки — оптический центр линзы. Часто геометрический центр линзы не совпадает с оптическим, поэтому если есть возможность обточить линзу у мастера не пренебрегайте ею. Но в любом случае подойдет и необточенная заготовка очковой линзы. Диаметр линзы — объектива большого значения для нашего телескопа не имеет. Т.к. очковые линзы сильно подвержены различным обберациям, особенно края линзы, то мы будем диафрагментировать линзу диафрагмой диаметром около 30 мм. Но для наблюдения разных объектов на небе, диаметр диафрагмы подбирается эмпирически и может варьироваться от 10 мм до 30мм.

Для окуляра, конечно, лучше использовать, окуляр от микроскопа, нивелира или бинокля. Но в этом примере я использовал объектив от фотоаппарата-мыльницы. Фокусное расстояние у моего окуляра 2,5 см. Вообще, в качестве окуляра подойдет любая положительная линза небольшого диаметра (10-30мм), с коротким фокусом (20-50мм). Определить, самостоятельно фокусное расстояние окуляра просто. Для этого наведем окуляр на Солнце и расположим за ним плоский экран. Будем приближать и удалять экран, пока не получится самое маленькое и яркое изображение Солнца. Расстояние между центром окуляра и изображением и есть фокусное расстояние окуляра.
Трубу телескопа делаем из бумаги, предварительно зачернив внутреннюю часть черной гуашью.

Чернение внутренней части телескопа

Намотаем бумагу на круглую болванку такого же диаметра как и диаметр объектива, проклеивая клеем.
Клей можно использовать любой. Вполне подойдет ПВА. Основную трубу делаем длиной на 100 мм меньше фокусного растояния объектива, вторую часть трубы делаем длиной 300-400 мм, что бы она плотно на трении входила в основную трубу. Во вторую часть трубы вставляем заглушку для окулярной трубки.
Оправу для объектива тоже можно сделать из бумаги. Я же взял пластмасовую оправу от канцелярской лупы примерно такого же диаметра. Для окуляра оправой служила простая бумажная трубочка, в которую была плотно на трении вставлена линза окуляра.

Окуляр из объектива «мыльницы»

Т.к. диаметр трубы получился довольно значительный, и длина чуть более метра, то необходимо было обеспечить соосность центров объектива и окуляра. Решение было найдено следующее: я намотал и проклеил на окулярную трубку бумагу слоями, до диаметра трубы телескопа.

Вставив, полученную таким образом заглушку, в выдвижную часть трубы, получим соостность линз и некоторое утяжеление телескопа (что тоже необходимо). Собрав всю конструкцию вместе, телескоп почти готов. Перемещая трубку вдоль оси, можно добиться резкости изображения. Наилучшая резкость наступает, когда фокусы объектива и окуляра совпадают.

Заглушка с отверстием для окуляра

Т. к. телескоп получился не слишком тяжелый, то можно его приладить к штативу фотоаппарата, но в ветренную погоду вам без надежного штатива наблюдать будет практически невозможно. Ниже представлен собственно собранный телескоп.

Расчет изготовленного телескопа.

Увеличение телескопа в пределах F/f=100/25=40 крат. Где F-длина фокуса объектива, f-длина фокуса окуляра. Если в качестве окуляра использовать более длинофокуные линзы, то увеличение будет меньше, зато четкость и яркость изображения намного лучше. Диаметр выходного зрачка d=D/Г=30/40=0,75 мм. Где, D — диаметр объектива (в нашем случае, диаметр диафрагмы), Г — увеличение телескопа. Максимальное разумное увеличение Г=D/0,7=42 раза, минимальное увеличение Г=D/6=5 раз. Поле зрения телескопа определено «на глаз», приблизительно 1 градус.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector