початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
|
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) |
Навігація: => |
На головну / Винаходи / Цікаві винаходи / |
ТЕЛЕСКОП НОВОГО ТИПУ З ВЕЛИЧЕЗНИМ ВИРІШЕННЯМ
Ідея оптичного телескопа без дзеркала, нові технічні рішення
Микола Редёга
Залиште коментарНа даний момент існують телескопи «рефлектори» і «Рефрактори», у них один принцип роботи: зібрати якомога більше світлової енергії і побудувати зображення з максимально можливим дозволом. Для цієї мети, в основному, застосовують величезні дзеркала. Чим більше дзеркало, тим щонайбільше отримати дозвіл і з більшої площі зібрати світловий потік, а отже побачити більш віддалену зірку, або розрізнити більш дрібні деталі на найближчих планетах або Сонце.
Пропонована модель телескопа побудована на абсолютно інших фізичних принципах. Для побудови зображення віддаленого об'єкта використовуються тільки паралельні промені з приходить світлового потоку. В існуючих телескопах для цього використовують дзеркала або лінзи.
Пропонований метод дозволяє виділити паралельні промені іншим способом.
Для цього необхідно побудувати дуже тонку і довгу світлову трубку. Одна трубка, це один елемент зображення віддаленого об'єкта.
Дозвіл такої трубки буде залежати від її діаметра і довжини. Чим менше діаметр і більше довжина, тим більше дозвіл. У наведених нижче розрахунках можна побачити цю залежність.
При довжині трубки АС = 10 метрів, діаметром ВС = 1 мікрон, або 0.000001 метра. Тоді якщо відстань до об'єкта дорівнює 400 000 км, або 400 000 000 метрів, яку приймемо за АЕ, тобто АЕ = 400 000 000 метрів.
Виходячи з подібності трикутників АВС і АDE шукане дозвіл DE на видаленні в 400 000 км.
дорівнюватиме:
DE = BC x AE / AC
Підставами значення:
DE = 0,000001 x 400 000 000/10 = 40 метрів
Таким чином отримаємо дозвіл в 40 метрів, але це тільки половинну дозвіл, реально воно в 2 рази гірше тобто 80 метрів, тому що світловий конус буде симетричний щодо осі трубки.
Якщо дозвіл висловити кутових одиницях, то воно складе близько 0,04 "кутових секунди при довжині трубки в 10 метрів і 0.004" при довжині в 100 метрів.
Таким чином, при діаметрі трубки в 1 мікрон і довжині 10 метрів на відстані в 400 000 км. (це відстань до Місяця) ми зможемо розрізняти об'єкти розмірами в 80 метрів, а якщо довжина такої трубки буде 100 метрів, то дозвіл складе 8 метрів. Такий дозвіл важко навіть уявити.
Але виготовити таку довгу і ідеально прямолінійну трубку неможливо.
Подібна ідея з безліччю таких нанотрубок запропонована на http://ntpo.com/physics/studies/8.shtml .
Я ж пропоную реально можливу технічну конструкцію. Для реалізації цієї ідеї необхідно взяти металеву трубу (наприклад, діаметром 10 см.) Необхідної довжини 10 або 100 м. Ця труба всередині повинна бути покрита светопоглощающую шаром, і в ідеалі герметично запаяна, з відкоченим повітрям всередині. З обох торців цієї труби необхідно встановити світлонепроникні екрани з одним прозорим отвором в 1 мікрон (наприклад). Цю трубу необхідно закріпити на дуже масивному фундаменті в горизонтальному положенні, для усунення механічних вібрацій.
Таким чином, ми отримаємо одну точку зображення віддаленого об'єкта з необхідним нам дозволом. Так як труба розташована нерухомо і горизонтально, то для наведення на об'єкт необхідно використовувати кероване що повертається дзеркало.
Але в цьому випадку ми маємо тільки одну точку зображення, для отримання картинки нам необхідно застосувати розгортку, подібно як в телевізорі, для цього вищеописане дзеркало потрібно закріпити на п'єзоелементах, і за допомогою генераторів здійснювати подібне сканування.
Все начебто не погано, крім одного: світлового потоку у нас практично не буде, так як, замість многометрового дзеркала (яке в основному застосовується для збору, як можна більше світлового потоку від об'єкта), ми використовуємо мікрон отвір, отже, у стільки ж раз зменшиться і світловий потік. Але є вихід: на іншому кінці труби необхідно встановити високочутливий фотоелектронний помножувач. Зараз існують умножители здатні реєструвати навіть окремі фотони.
Тоді залишилося тільки посилити сигнал з фотоумножителя і подати на монітор, і картинка з віддаленого небесного об'єкта з небаченим дозволом у Вас на екрані.
PS Подібний телескоп дуже добре використовувати для вивчення Сонця, світлового потоку від нього буде явно досить!
Помітні об'єкти на Сонце матимуть розміри в 44 км. при 10 метрової труби, і в 4,4 км - при 100 метрової !!!
Все це без урахування дифракції, яку необхідно ще прорахувати, ... .Реальная дозвіл буде явно гірше, можливо необхідно буде збільшити вхідний отвір для зменшення дифракції ... але все таки ... !!!
Версія для друку
Автор: Микола Редёга
PS Матеріал захищений.
Дата публікації 21.08.2004гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.