Сборник задач по астрономии - Телескоп астронома-любителя Основы оптической конструкции телескопов
Телескоп астронома-любителя Основы оптической конструкции телескопов
Рис. 11 Вверху — рисунок Сатурна, сделанный Галилеем. Сильная хроматическая аберрация телескопа Галилея не позволила различить кольцо, от которого были видны, при самом благоприятном положении планеты, только «ушки», принятые Галилеем за самостоятельные большие спутники. Внизу — рисунок Гюйгенса. Ослабив вред от аберрации путем увеличения относительного фокуса, Гюйгенс не только смог увидеть истинное строение кольца, но и проследить за изменениями его вида при различных положениях Сатурна на орбите.

Благотворное влияние уменьшения относительного отверстия объектива лучше всего видно из рис, 11, изображающего ошибочное представление о Сатурне, составившееся у Галилея, наблюдавшего с короткофокусным объективом, и у Гюйгенса, который с помощью длиннофокусного объектива разгадал загадку строения Сатурна. Можно найти и другой путь для уменьшения хроматической аберрации. Так как величина кружка аберрации пропорциональна отверстию объектива, то отчетливость изображения будет возрастать при уменьшении действующего отверстия при диафрагмировании объектива. Но при атом, как и в случае соответственного удлинения фокусного расстояния, увеличится относительный фокус V, а это повлечет за собой, как мы знаем, увеличение линейного размера дифракционного диска. Путем диафрагмирования можно добиться выравнивания действий хроматической аберрации и дифракции. Так, чтобы простейшая зрительная труба из очковой линзы с f = 2 м ( диоптрии) была практически свободна от хроматической аберрации, нужно ее объектив задиафрагмировать до отверстия диаметром в 18 мм, но в этом случае ее разрешающая сила окажется очень малой (разрешаемый угол).

Таким образом, диафрагмирование объектива невыгодно в том отношении, что оно понижает разрешающую силу, увеличивая угловые размеры дифракционного диска, а использование линз со сколько-нибудь значительным отверстием потребовало бы громадных фокусных расстояний, поскольку необходимое фокусное расстояние чрезвычайно быстро возрастает при увеличении отверстия. Если бы мы захотели использовать весь поперечник очкового стекла (около 40 мм), то нам пришлось бы для сохранения прежнего качества изображения увеличить фокусное расстояние до 10 м; при этом относительный фокус увеличился бы до 250. Правда, на практике можно удовлетвориться несколько меньшим отношением, но все же фокусное расстояние растет так быстро при увеличении отверстия, что о сколько-нибудь значительном объективе нельзя и думать. Именно поэтому необычайно длинные рефракторы XVII в. имели весьма скромные отверстия, редко превосходившие 100 мм.



 
Книги по любительской астрономии