Выбираем диаметр и кратность лупы (линзы) для телескопа
Если вы обратились к этой статье, скорее всего, вы начинающий любитель астрономии. Это хорошо, ведь впереди вас ждет много новых открытий. И первое, о чем стоит знать, – спрашивать о диаметре и кратности лупы для телескопа не совсем правильно. Во-первых, в телескопе нет луп, только линзы. Во-вторых, для определения увеличения оптического прибора нужно знать не только диаметр линзы, но также фокусные расстояния телескопа и окуляра. Только зная все эти параметры, можно определить, как сильно приближает оптический прибор. Давайте научимся это делать.
Как рассчитать кратность телескопа
Кратность телескопа – расчетная величина, которая показывает, во сколько раз увеличивает его оптика. Формула расчета в общем виде выглядит так: фокусное расстояние объектива разделить на фокусное расстояние окуляра. То есть замена окуляра влияет на кратность любого телескопа. Чем больше у вас разнофокусных окуляров, тем больше у вас выбор кратности. Казалось бы, бери самый короткофокусный окуляр и получишь максимальное увеличение. Но есть нюансы, о которых стоит знать, прежде чем радоваться, что ваш телескоп стал приближать, например, в 500 крат. Это всего лишь теоретическое увеличение. Но что будет на практике?
Поговорим о самом важном моменте, который нужно учитывать при оценке увеличения телескопа. Оптика – это раздел физики, и она подчиняется строгим физическим законам. У каждой оптической системы есть предел увеличения, после которого качество картинки начинает ухудшаться. До этого предела на любом увеличении можно достичь четкости, когда каждая точка объекта видна отдельно. А после его преодоления точки начинают расползаться и накладываться друг на друга, и в итоге получается большое и размытое пятно. Радости от его лицезрения не будет никакой. Этот предел называется «максимально полезным увеличением» и рассчитывается по формуле: диаметр объектива умножить на два. То есть телескоп с диаметром объектива в 70 мм, будет четко показывать все детали только до увеличения в 140х, дальнейшие улучшения оптики не приведут к хорошему результату. Как ни меняй окуляры, 140 крат – предел возможностей этой оптической системы.
Но не стоит расстраиваться. В астрономических наблюдениях нет правила «чем выше кратность увеличения телескопа, тем лучше картинка». Нет, нужно учитывать предмет наблюдений. Большое увеличение хорошо использовать только при изучении планет и Луны. Это довольно крупные, яркие и близкие к нам астрономические объекты, поэтому высокократный телескоп покажет много деталей. А вот туманности и галактики – тусклые и сильно удаленные. При их изучении большее значение имеет светосила, зависящая от диаметра объектива телескопа, а кратность уже не так важна.
Выше мы привели две формулы для определения увеличения телескопа, и ими прекрасно можно пользоваться. Но рассчитать кратность телескопа можно и при помощи нашего калькулятора. Просто укажите основные технические параметры, и калькулятор быстро покажет вам все значения увеличений.
Наш интернет-магазин предлагает большой выбор телескопов с разным увеличением и разной комплектацией. В ассортименте представлены также и окуляры, и линзы Барлоу, которые позволяют изменить кратность оптической системы. Обращайтесь к нашим консультантам за помощью в выборе – мы отвечаем по телефону и по электронной почте.
Использование материала полностью для общедоступной публикации на носителях информации и любых форматов запрещено. Разрешено упоминание статьи с активной ссылкой на сайт www.4glaza.ru.
Производитель оставляет за собой право вносить любые изменения в стоимость, модельный ряд и технические характеристики или прекращать производство изделия без предварительного уведомления.
Другие обзоры и статьи о телескопах и астрономии:
Обзоры оптической техники и аксессуаров:
Статьи о телескопах. Как выбрать, настроить и провести первые наблюдения:
Все об основах астрономии и «космических» объектах:
Формулы для расчёта телескопа
Основные формулы, показывающие на что примерно способен телескоп.
Не забывайте только, что это теория, на деле всё сильно зависит от качества изделия, правильности настройки и состояния атмосферы.
Кратность или увеличение телескопа (Г)
Максимальное увеличение (Г max)
Светосила
Светосила телескопа определяется в виде отношения D:F. Если не особо заморачиваться, то чем меньше это отношение, тем лучше телескоп подходит для наблюдения галактик и туманностей (например 1:5). А более длиннофокусный телескоп с соотношением вроде 1:12 лучше подходит для наблюдения Луны.
Разрешающая способность (b)
Из сказанного выше видно, что в обычных условиях минимальная разрешающая способность в 1″ достигается при апертуре 150мм у рефлекторов и около 125мм у планетников-рефракторов. Более апертуристые телескопы дают более чёткое изображение только в теории, ну или высоко в горах, где чистая атмосфера, либо в те редкие дни, когда «с погодой везёт».
Однако, не забывайте, что чем больше телескоп, тем ярче изображение, тем виднее более тусклые детали и объекты. Поэтому, с точки зрения обычного наблюдателя, изображение у больших телескопов всё равно оказывается лучше, чем у маленьких.
Вдобавок, в короткие промежутки времени атмосфера над вами может успокоиться настолько, что большой телескоп покажет картинку более чёткую, чем при том самом пределе в 1″, а вот маленький телескоп упрётся в это ограничение и будет очень обидно.
Так что, нет особого смысла ограничиваться 150-ю миллиметрами 😉
Предельная звёздная величина (m)
Приведу для справки таблицу соответствия апертуры телескопа D и предельной звёздной величины:
| D, мм | m | D, мм | m |
|---|---|---|---|
| 32 | 9,6 | 132 | 12.7 |
| 50 | 10,6 | 150 | 13 |
| 60 | 11 | 200 | 13,6 |
| 70 | 11,3 | 250 | 14,1 |
| 80 | 11,6 | 300 | 14,5 |
| 90 | 11,9 | 350 | 14,8 |
| 114 | 12,4 | 400 | 15,1 |
| 125 | 12,6 | 500 | 15,6 |
Выходной зрачок
Поле зрения телескопа
Поле зрения телескопа = поле зрения окуляра / Г
Поле зрения окуляра указано в его паспорте, а увеличение Г телескопа с данным окуляром мы уже знаем как расчитать: Г=F/f.
Чем полезно знание поля зрения телескопа?
Чем больше поле зрения телескопа, тем больший кусок неба виден, но тем мельче объекты.
Зная какое поле (угол) захватит ваш телескоп при заданном увеличении, и зная уговые размеры искомого объекта, можно прикинуть какую часть поля зрения займёт этот объект, то есть прикинуть общий вид того, что вы увидите в окуляре.
Если вы ищете объект не по координатам, а по картам, то полезно сделать из проволоки колечки, которые соответствуют на карте угловым полям зрения ваших окуляров в составе данного телескопа. Тогда гораздо легче ориентироваться: двигая телескоп от звезды к звезде и одновременно перемещая колечко на карте, вы легко можете сверять оба изображения.
Теперь, когда примерно ясна взаимосвязь характеристик телескопа, можно другими глазами посмотреть на то, что можно увидеть в телескопы разных размеров.
Владимир, 19 июля 2020 г.
Владимир, юмор оценил, разработками шпионского оборудования не занимаюсь 🙂
Николай, 19 July, 2020
Как решить эту задачу,не понимаю.
Фотоаппаратом с фокусным расстоянием объектива 9 см фотографировали далекие предметы на максимально близком для данного аппарата расстоянии 81 см. Определить, на сколько при этом пришлось выдвинуть вперед объектив.
Матвей, 25 июня 2020 г.
В таком виде я тоже условие не понимаю. Но, если предположить, что в задаче пропущено, что сначала просто фоткали далёкие предметы, а потом на максимально близком для данного фотоаппарата, то это похоже на задачу на формулу тонкой линзы:
1/f2 = 1/F-1/d2 = 1/9-1/81 = 9/81-1/81 = 8/81;
f2 = 81/8 = 10.125 см
f2-f1= 10.125-9 = 1.125см
Если что, я не виноват 🙂
Николай, 26 June, 2020
Как определить (по какой формуле) диапазон телескопа, если он необходим для наблюдения за звездами с атмосферной температурой, например, 10000:К?
Елена, 22 мая 2020 г.
Николай, 26 May, 2020
Максим, 30 апреля 2020 г.
Николай, 12 May, 2020
А мой телескоп наверное самый такой простой. Levenhuk Skyline 76*700AZ очень обидно то,что я могу посмотреть только окружность звезды я середина её тёмная. почему?ответьте если можно.
Татьяна, 16 февраля 2020 г.
Николай, 16 February, 2020
Елена Александровна, 16 августа 2019 г.
Николай, 16 August, 2019
Большое спасибо за статью и другие статьи вашего сайта, очень понятно и подробно, спасибо.
Александр, 16 августа 2019 г.
Пожалуйста. Спрашивайте, если что 🙂
Николай, 16 August, 2019
Замечательная статья. Благодарю. Celestron 120/1000 OMNI
Андрей, 24 ноября 2018 г.
Очень интересно и подробно всё описано. Для меня это очень нужная статья, т.к. недавно начал заниматься астрономией. Мой телескоп: Sturman HQ1400150EQ. Спасибо вам большое!
Виктор, 9 ноября 2018 г.
Увеличение телескопа
Каждый, кто выбирает свой первый телескоп, обращает внимание на такую характеристику как увеличение телескопа. Как узнать какое увеличение дает телескоп? Какое увеличение нужно, чтобы рассмотреть кратеры на Луне, кольца Сатурна, спутники Юпитера? Что такое максимально полезное увеличение? На все эти важные вопросы мы постараемся ответить в данной статье.
Детали поверхности Марса при одинаковом увеличении с телескопом различных апертур.
Практически каждый начинающий любитель космоса, считает, что увеличение телескопа это его главная характеристика и старается подобрать телескоп с максимально возможным увеличением. Но так ли важно увеличение телескопа? Несомненно, увеличение телескопа является одной из основных характеристик телескопа, но не единственной значимой. Чтобы получить изображение объекта через телескоп не только большим, но максимально детальным, необходимо, чтобы в телескопе использовалась высококачественная стеклянная оптика, в рефракторах — сложные просветленные линзы, а в рефлекторах — параболические зеркала. Также важно и качество окуляров, которые Вы используете.
Как рассчитать увеличение телескопа?
Вид Сатурна при увеличении 200 и 50 крат.
Максимальное полезное увеличение телескопа.
Фокусное расстояние окуляра указано на его корпусе.
В оптике есть такое понятие как максимальное полезное увеличение телескопа. Это значения увеличений, которые позволяет достигнуть оптическая система телескопа без потери качества изображения. Теоретически, при использовании комбинаций короткофокусных окуляров и мощных линз Барлоу даже на небольших телескопах можно получить очень большие значения увеличений, но такие манипуляции не имеют смысла, т. к. оптическая система телескопа ограничена его диаметром и качеством оптики.
Вид Сатурна при недостаточном, оптимальном и чрезмерном увеличении.
Луна при увеличение 50 крат.
Будьте внимательны при изучении параметров телескопа в его описании. Иногда производители заявляют слишком завышенные цифры, например увеличения до 600 крат. Надо понимать, что таких величин можно достигнуть при диаметре апертуры не менее 300 мм, и то скорее всего на таком увеличении Вы столкнетесь с другой проблемой — сильными искажениями от земной атмосферы.
Что можно увидеть в телескоп при различных увеличениях?
Лунный рельеф при увеличение в 350 крат.
Совет:
При выборе телескопа — обращайте внимание на его комплектацию. Необходимо, чтобы в комплекте были различные окуляры, позволяющие достигнуть различных увеличений, в том числе и максимально полезного. Иногда производители экономят на аксессуарах, делая упор на качество самого телескопа. В таком случае, необходимо самостоятельно докупать окуляры. Обычно это бывает у высококлассных моделей с дорогой оптикой, с которыми необходимо использовать окуляры такого же высокого класса.
Применимость увеличений в астрономическом телескопе
Увеличение является наиболее неправильно понятым параметром телескопов, причем не только новичками. Новые пользователи телескопа часто предполагают, что большее увеличение дает лучший результат. Но они быстро узнают, что это редко так, и даже наоборот, более низкая кратность почти всегда дает лучшее изображение.
Планетные наблюдения, Сочи, 600 метров над уровнем моря. (На фото: К. Радченко)
Почему большое увеличение не всегда хорошо?
Есть несколько причин, по которым большое увеличение не может быть предпочтительным. Обычное предположение новых астрономов-любителей состоит в том, что, поскольку мы пытаемся наблюдать объекты, которые находятся очень далеко, мы хотим увеличить их немного, чтобы приблизить их. Но большинство объектов на ночном небе, несмотря на то, что они очень далеко, кажутся очень большими. Например, туманность Ориона выглядит более чем в два раза больше полной Луны, а галактика Андромеды — в шесть раз больше. Хотя Андромеда находится в 70 триллионах раз дальше Луны, она также и в 420 триллионов раз больше нашей спутницы! Большое увеличение дает небольшое поле зрения, а это означает, что большой объект может не вписываться в поле зрения телескопа.
Вид галактики в Андромеде: справа при большем увеличении, но всю галактику Андромеды можно увидеть только в режиме малой кратности — слева
Еще одна причина, по которой увеличение не стоит сильно увеличивать, связана с яркостью изображения. Неудачный закон физики гласит, что когда увеличение удваивается, изображение становится в четыре раза менее ярким. Большинство небесных объектов очень слабые, поэтому делать их тусклее, чем необходимо, не рекомендуется. Вот почему самая важная вещь в телескопе — это апертура (диаметр объектива), а не увеличение. Яркость является ключом к астрономическим наблюдениям.
Изображение туманности Ориона: справа увеличено, но также и более тускло, чем при малом увеличении — слева
Некоторые объекты, однако, маленькие и яркие и поэтому хорошо выдерживают большие увеличения. Планеты как раз попадают в эту категорию. Юпитер, несмотря на то, что является самой большой планетой в нашей Солнечной системе, находится достаточно далеко (644 миллиона км.), и виден как 1/36 размера полной Луны. Тем не менее, Юпитер ярче любой звезды на небе. Столь большие увеличения хорошо работают на Юпитере, Сатурне, Марсе и других ярких объектах, таких как Луна.
Сколько стоит слишком много?
Так почему бы просто не увеличить Юпитер столько, сколько мы хотим? Если в 200х он выглядит лучше, чем в 50х, разве не должен он выглядеть лучше в 600х или 1000х? Нет, и есть две причины, почему.
Первая связана с самим телескопом. Яркость объекта зависит от размера телескопа и увеличения. Чем больше света вы можете собрать (чем больше площадь объектива, которая зависит от его диаметра), тем больше вы можете увеличить кратность инструмента, прежде чем изображение станет слишком тусклым. Кроме того, разрешение, или мельчайшие детали, которые можно увидеть, также зависит от размера диаметра объектива. Это означает, что существует теоретический верхний предел того, насколько телескоп может увеличивать, прежде чем изображение станет блеклым и слишком размытым. Это определяется очень простым уравнением:
Максимальное увеличение телескопа = D х 2
D — диаметр объектива в мм
Например, 75мм телескоп имеет максимальное теоретическое увеличение 150x. 150мм телескоп может увеличивать в 300 раз, а 200мм телескоп — в 400 раз. Однако это строго теоретический максимум, потому что основным ограничивающим фактором является не сам телескоп.
Обычным ограничивающим фактором при максимальном увеличении является атмосфера Земли. Так как мы должны смотреть через толщу атмосферы, чтобы увидеть что-либо в космосе, то чем больше мы увеличиваем небесные объекты, на которые мы смотрим, тем больше мы увеличиваем негативное влияние атмосферы. И если атмосфера турбулентная, эта турбулентность будет иметь тенденцию размывать изображение. Устойчивость атмосферы называется условиями наблюдения. Когда видимость хорошая, атмосфера является устойчивой, и изображение выглядит очень четким. Когда видимость плохая, атмосфера очень турбулентная, и изображение выглядит размытым. В ночи плохой видимости даже хороший телескоп не может дать больше деталей в изображении.
Юпитер в отличных условиях видимости
Юпитер в плохих условия видимости
Реальный верхний предел увеличения, независимо от того, насколько велик телескоп, в среднем за ночь будет примерно 250х — 300х. В плохую ночь вы не сможете превысить 100-150x. Обратите внимание, что условия наблюдения и прозрачность (чистота атмосферы) не одинаковы. Часто очень темные, ясные ночи будут иметь плохие условия видимости, в то время как туманные ночи с низкой прозрачностью часто дают прекрасную видимость. Вызвано это тем, что в верхних слоях атмосферы стихают вихревые потоки, портящие картинку.
Хорошо, если слишком много плохо, а как насчет низкого увеличения?
Меньшее увеличение дает более широкое поле зрения и более яркое изображение. Однако так же, как существует такая вещь, как слишком большое увеличение, существует и такая вещь, как минимальное увеличение. Минимальное увеличение определяется выходным зрачком системы телескопа. Выходной зрачок — это диаметр луча света, выходящего из окуляра. Чем больше этот луч, тем ярче будет изображение. По крайней мере, до той поры, где диаметр выходного зрачка телескопа не будет превышать диаметра зрачка глаза наблюдателя.
Разный размер выходных зрачков. Большой выходной зрачок справа шире зрачка глаза наблюдателя.
Если выходной зрачок шире, чем зрачок глаза наблюдателя, пропадает яркость картинки. Эффект точно такой же, как ограничение апертуры телескопа (диафраграмирование). Размер зрачка наблюдателя зависит от того, приспособлен ли наблюдатель к темноте и сколько ему лет (максимальный размер зрачка уменьшается с возрастом). Типичный адаптированный к темноте зрачок имеет 7 мм в диаметре. Глаза пожилых наблюдателей могут открываться только на 5 или 6 мм. Предполагая стандартный размер человеческого зрачка в темноте равный 7 мм, есть простое уравнение для минимального увеличения:
Минимальное полезное увеличение = D / 7
D — диаметр объектива в мм
Оптимальное увеличение
Вторая проблема заключается в том, что уменьшение увеличения уменьшает масштаб изображения и детализацию. Наилучшее разрешение человеческого глаза достигается при использовании меньшего диаметра выходного зрачка инструмента. Наблюдательные эксперименты обычно обнаруживают, что для наблюдения объектов глубокого космоса лучшую картинку можно увидеть с выходным зрачком от 2 мм до 3 мм. Это будет увеличение в 35-50 раз на 100мм телескопе, 70-100x на 200мм и 120-175x на 350мм. Более низкое увеличение может быть необходимо, чтобы охватить весь большой объект в одном поле зрения. Но при попытке наблюдать мелкие детали в галактике, или туманности, или в шаровом скоплении звезд, средние увеличения могут оказаться идеальными.
Для просмотра планет можно использовать более высокую кратность. Конечно, каждый объект, телескоп и наблюдатель уникальны, поэтому определенные увеличения могут быть лучше для определенных комбинаций. У большинства астрономов есть три окуляра — один большой кратности, один средний и один низкий — для покрытия различных условий наблюдения. Обычно они находятся в диапазоне от 50x до 250x, так как он охватывает все, от широкого поля до высокой кратности. Большое увеличение может быть полезно для отличных ночей, но, скорее всего, это будет окуляр, который редко используется. Меньшая мощность может быть полезна для более широких полей зрения.
Посмотрите на калькулятор увеличения, чтобы определить кратность любой комбинации окуляра и телескопа.
Надеюсь данная статья окажется для кого-то полезной!
Всем чистого неба и успешных наблюдений!
Константин Радченко, главный редактор группы «Open Astronomy».
Как правильно выбрать телескоп?
В этом разделе мы постарались собрать воедино ту обрывочную информацию, которую можно найти в Интернете. Информации много, но она не систематизирована и разрознена. Мы же, руководствуюясь многолетним опытом, систематизировали наши знания для того, чтобы упростить выбор начинающим любителям астрономии.
Основные характеристики телескопов:
Телескоп — это более универсальный оптический прибор чем зрительная труба. Ему доступен больший диапазон кратностей. Максимально доступная кратность определяется фокусным расстоянием (чем больше фокусное расстояние, тем больше кратность).
Чтобы демонстрировать четкое и детализированное изображение на большой кратности, телескоп должен обладать объективом большого диаметра (апертуры). Чем больше, тем лучше. Большой объектив увеличивает светосилу телесокопа и позволяет рассматривать удаленные объекты слабой светимости. Но с увеличением диаметра объектива, увеличиваются и габариты телескопа, поэтому важно понимать в каких условия и для наблюдения каких объектов Вы хотите его использовать.
Как рассчитать кратность (увеличение) телескопа?
Смена кратности в телескопе достигается использованием окуляров с разным фокусным расстоянием. Чтобы рассчитать кратность, нужно фокусное расстояние телескопа разделить на фокусное расстояние окуляра (например телескоп Sky-Watcher BK 707AZ2 c 10 мм окуляром даст кратность 70x).
Распространенные ошибки при выборе телескопа
Часто задаваемые вопросы
Основные критерии при выборе телескопа
| Оптическая схема. Телескопы бывают зеркальные (рефлекторы), линзовые (рефракторы) и зеркально-линзовые. |
| Диаметр объектива (апертура). Чем больше диаметр, тем больше светосила телескопа и его разрешающая способность. Тем более далекие и тусклые объекты в него можно увидеть. С другой стороны, диаметр очень сильно влияет на габариты и вес телескопа (особенно линзового). Важно помнить, что максимальное полезное увеличение телескопа физически не может превышать 1.4 его диаметров. Т.е. при диаметре 70 мм максимальное полезное увеличении такого телескопа будет |
Плюсы и минусы оптических схем
Длиннофокусные рефракторы-ахроматы (линзовая оптическая система)
Короткофокусные рефракторы-ахроматы (линзовая оптическая система)
Длиннофокусные рефлекторы (зеркальная оптическая система)
Короткофокусные рефлекторы (зеркальная оптическая система)
Зеркально-линзовая оптическая система (катадиоптрик)
Шмидт-Кассегрен (разновидность зеркально-линзовой оптической схемы)
Максутов-Кассегрен (разновидность зеркально-линзовой оптической схемы)
Что можно увидеть в телескоп?
Апертура 60-80 мм
Лунные кратеры от 7 км в диаметре, звездные скопления, яркие туманности.
Апертура 80-90 мм
Фазы Меркурия, лунные борозды 5,5 км в диаметре, кольца и спутники Сатурна.
Апертура 100-125 мм
Лунные кратеры от 3 км изучать облачности Марса, сотни звёздных галактик, ближайших планет.
Апертура 200 мм
Лунные кратеры 1,8 км, пылевые бури на Марсе.
Апертура 250 мм
Спутники Марса, детали лунной поверхности 1,5 км, тысячи созвездий и галактик с возможностью изучения их структуры.
Основные производители телескопов
Celestron (Селестрон)
 |
Страна: США
Гарантия: до 3 лет
Sky-Watcher (Скай-Вочер)
 |
Страна: Канада
Гарантия: до 3 лет
Levenhuk (Левенгук)
 |
Предлагает широкую линейку серийных телескопов. Компания позиционирует себя как американская, хотя это не так. Это отечественный бренд, производящийся в Китае. Стоимость их в среднем выше чем у аналогов, но взамен Levenhuk предоставляет пожизненную гарантию на свою продукцию и расширенную комплектацию телескопов.
Страна: Россия
Гарантия: Пожизненная
Meade (Мид)
 |
Всемирно-известный производитель высококачественных телескопов. В линейке только уникальные для данного производителя модели для людей, серьезно занимающихся астрономией.
Страна: США
Гарантия: до 2 лет
Veber (Вебер)
 |
Отечественный бренд, созданный на базе Ленинградского оптико-механического объединения. Отличается доступной ценой и интересными недорогими моделями, отсутствующими в линейках других производителей.
Страна: Россия
Гарантия: до 1 года
Sturman (Штурман)
 |
Предлагает как самые недорогие базовые модели для детей, так и более продвинутые телескопы для наблюдения дальнего космоса.
Страна: Россия
Гарантия: до 1 года
Рекомендуемые Телескопы
На основании нашего опыта продаж наблюдательной оптики мы отобрали наиболее интересные телескопы с точки зрения соотношения цена/качества.
Вы можете увидеть, что на сайте магазина рекомендуемые телескопы помечены вот таким образом: Рекомендуем
