Цифровой телескоп
Особенности процесса разработки и конструирования цифрового телескопа, его основные аналоги. Теоретические основы и принцип работы линзовых телескопов. Изготовление телескопа в домашних условиях. Определение фокусного расстояния. Применение телескопов.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 08.11.2018 |
| Размер файла | 79,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Цифровой телескоп
Соловьёв Даниил Александрович,
Воробьёв Евгений Анатольевич
Научный руководитель:
Молотков Юрий Александрович,
2016 год
Оглавление
- Введение. Заинтересованность проекта. Постановка задачи
- Глава 1. Конструирование прибора
- 1.1 Принципиальная схема телескопа
- 1.2 Процесс изготовления телескопа
- 1.3 Определение фокусного расстояния
- Глава 2. Использование телескопов
- 2.1 Применение телескопов
- 2.2 Аналоги телескопа
- Телескоп Celestron PowerSeeker 80 AZS
- Глава3. Заключение
- 3.1 Анализ результатов исследования
- Литература
Аннотация
Объектом исследования является процесс разработки и конструирования цифрового телескопа. Безусловно, различные способы конструирования таких телескопов описаны в интернете и специальных книгах по астрономии! Но важно научиться осуществлять этот процесс самостоятельно в лабораторных условиях. Целью работы является изучение основ оптики и изготовление телескопа. Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:
1. Изучить теоретические основы и принцип работы линзовых телескопов.
2. Понять принцип работы современных оптических телескопов.
3. Изготовить телескоп в домашних условиях.
4. Исследовать возможности данного прибора.
В работе использован экспериментальный метод исследования.
Введение. Заинтересованность проекта. Постановка задачи
В Январе 2016 наш класс побывал в планетарии города Вологды. Во время экскурсии нам рассказали о Солнечной системе и о науке астрономии. Особенно интересно было послушать о современных телескопах. Мы узнали, что первый телескоп сконструировал голландский очковый мастер Иоанн Липперсгей в 1608 году. После этой экскурсии у нас появилось желание создать телескоп для наблюдения небесных светил и изучения звёздного неба. Каждому мальчишке хочется понаблюдать за космическими объектами. К тому же сделать телескоп в домашних условиях дешевле, чем купить в магазине. Кроме того можно получить большое удовольствие от работы по его конструированию.
цифровой телескоп линзовый конструирование
Глава 1. Конструирование прибора
1.1 Принципиальная схема телескопа
На картинке изображена схема телескопа. Прибор состоит из двух основных узлов, объектива и цифровой камеры. В качестве объектива мы решили использовать собирающую линзу диаметром 75 мм и фокусным расстоянием около 40 см. А вот цифровую камеру взяли из комплекта цифрового микроскопа. Тубусом послужила пластиковая труба диаметром 75 мм. В ходе эксперимента мы установили фокусное расстояние собирающей линзы. Наводка на резкость осуществляется с помощью соединительной муфты, в которой прорезан косой паз для изменения продольного положения цифровой камеры.
1.2 Процесс изготовления телескопа
Для создания телескопа нам потребовалась пластиковая труба диаметром 75 мм, труба-переходник 40х45 мм, резиновые уплотнители 75х40 мм и 40х25 мм. Трубы соединены между собой специальным механизмом фокусирования - соединительной муфтой для труб диаметром 75 мм. В трубу - тубус длиной 40 см установили оптическую линзу диаметром 75 мм и закрепили её. После этого выпилили в соединительной муфте канал для винта. При повороте муфты вдоль оси телескопа перемещается цифровая камера и мы добиваемся резкого изображения объектов. Цифровая камера установлена в трубе с внутренним диаметром 40мм с помощью резиновой прокладки. На боковой поверхности тубуса установлено стандартное крепление для штатива. В качестве подставки для телескопа используется штатив для фото и видеокамер. Цифровую камеру мы использовали от цифрового микроскопа. Подключили цифровую камеру телескопа к компьютеру и получили картинку на экране.
Комплект деталей:
|
Деталь |
Маркировка |
количество |
Стоимость |
|
|
Труба |
75мм |
1 |
30 руб. |
|
|
Труба |
45х40мм |
1 |
40 руб. |
|
|
Муфта |
75мм |
1 |
55 руб. |
|
|
Резиновый переходник |
75х40мм 40х25мм |
1 1 |
20 руб. 15 руб. |
|
|
Цифровая камера |
1 |
200 руб. |
||
|
Штатив |
1 |
1000 руб. |
||
|
Винт |
1 |
20 руб. |
||
|
USB-провод |
1 |
80 руб. |
||
|
Линза |
1 |
100 руб. |
1.3 Определение фокусного расстояния
При изготовлении тубуса телескопа необходимо знать фокусное расстояние линзы объектива. Чтобы его определить мы собрали экспериментальную установку. Для эксперимента потребовались следующие приборы и материалы: линза, экран, лампа на подставке, источник тока, провода, линейка. На экране мы получили четкое уменьшенное изображение лампы. Измерили расстояние от лампы до линзы d=57 cм, расстояние от линзы до изображения f=131cм. Для расчета фокусного расстояния мы пользовались формулой тонкой линзы:
1/F=1/d+1/f.1/F= (f+d) /d*f отсюда F=d*f/ (f+d) F=57*131/ (57+131) =40см.
Фокусное расстояние линзы составляет 40 см. Значит труба тубуса должна быть длиной около 40 см!
Глава 2. Использование телескопов
2.1 Применение телескопов
Оптические телескопические системы используют в астрономии для наблюдения за небесными светилами, в оптике для различных вспомогательных целей: например, для изменения расходимости лазерного излучения. Также, телескоп может использоваться в качестве зрительной трубы, для наблюдения за удалёнными объектами. Самые первые чертежи простейшего линзового телескопа были обнаружены в записях Леонардо да Винчи. Построил первый линзовый телескоп в 1608 Ханс Липперсгей. Также создание телескопа приписывается его современнику Захарию Янсену. В 1610 году линзовый телескоп построил Галилео Галилей. С помощью этого телескопа Галилей обнаружил, что Млечный путь-это огромная россыпь звёзд. Телескоп предназначен для того, чтобы видеть предметы на очень большом расстоянии, например планеты, звезды и т.д. Благодаря данному изобретению человечество может изучать не только нашу планету, но и космическое пространство. В настоящее время ведется активное изучение космического пространства. Именно для этой цели ученые изобретают телескопы с огромным увеличением.
Телескоп может использоваться как зрительная труба. С помощью телескопа мы можем наблюдать за различными удалёнными объектами.
Телескоп может быть использован и как как разведывательная установка. В боевых действиях в годы Великой Отечественной войны военные наблюдали в телескоп позиции врага. Наш телескоп может использоваться так же как разведывательное оборудование. С его помощью можно не только рассматривать объект, но и получить фото и видео материалы в цифровом формате. Если обычный линзовый телескоп дает только перевёрнутое изображение объекта, то наш телескоп позволяет получать прямое изображение. Для этого достаточно повернуть цифровую видеокамеру.
2.2 Аналоги телескопа
Функциональный телескоп марки Eastcoligh 32003. Позволит вам наблюдать за планетами Солнечной системы и звёздами!
Обладает такими тех. характеристиками:
Диаметр объектива составляет 3 см;
Фокусное расстояние 40 см;
Диаметр окуляров 20 и 4 мм;
Состоит из пластика и метала;
Телескоп на штативе
Телескоп Celestron PowerSeeker 80 AZS
Обладает такими техническими характеристиками:
Оптическая схема - ахроматический рефрактор;
Многослойное просветление, стеклянная оптика;
Диаметр объектива - 8 см, фокусное расстояние 40 см,
Алюминиевый штатив с полочкой для аксессуаров;
Легкая сборка, не требующая дополнительных инструментов.
Глава3. Заключение
3.1 Анализ результатов исследования
Мы рады, что удалось сконструировать телескоп! Созданный нами прибор позволяет рассматривать небесные тела на мониторе компьютера, делать фото и видео съёмку в цифровом формате. С помощью данного прибора нам удалось сделать снимки Луны и удаленных объектов.
Пока наши фотографии получились нечеткие. Одной из причин может быть смещение цифровой камеры относительно оси телескопа или нестрогая перпендикулярность ее оси телескопа.
Перспективы исследования.
Установить причины нечеткого изображения. Это может быть смещение цифровой камеры относительно оси телескопа или нестрогая перпендикулярность ее оси телескопа.
Получить четкое изображение небесных тел и удаленных объектов.
Сфотографировать планеты и звезды.
Литература
1. https: // ru. wikipedia.org/wiki/Телескоп
2. http://telescope1.ru/catalog/telescopes/celestron-powerseeker-80-azs.html? stid=4848&stid=4848&src=Celestron%20PowerSeeker%2080%20AZS&aid=23585&yclid=468463150514310299
3. http://kinder-baby.ru/categories/shkolnye-prinadlezhnosti/teleskopy/teleskop-na-shtative-eastcolight-32003
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Элементарная теория тонких линз. Определение фокусного расстояния по величине предмета и его изображения и по расстоянию последнего от линзы. Определение фокусного расстояния по величине перемещения линзы. Коэффициент увеличения линзы.
лабораторная работа [130,5 K], добавлен 07.03.2007Основные сферы деятельности Галилео Галилея, его открытия в области механики и астрономии. Галилей как создатель первого телескопа. Наблюдения ученого в телескоп за крупными спутниками Юпитера. Протекание болезни итальянского физика, механика и астронома.
презентация [253,0 K], добавлен 23.03.2012Исследование гравитационного линзированных систем - один из приоритетных направлений современной астрофизики. Остаточная среднеквадратичная погрешность волнового фронта. Описание телескопа АЗТ-22 для получения изображений с высоким угловым разрешением.
статья [91,4 K], добавлен 22.06.2015Жизненный путь Исаака Ньютона - английского математика, физика и астронома. Получение образования и профессорская деятельность в Кембриджском университете. Эксперименты по оптике, изобретение телескопа-рефлектора. Открытия в области механики и математики.
презентация [1,7 M], добавлен 02.02.2017Основные характеристики астрономического визуального телескопа. Телескопические оптические системы. Сферическая, хроматическая и коматическая аберрация. Астигматизм, дисторсия и кривизна поля изображения. Габаритный расчет линзовой системы трубы Кеплера.
курсовая работа [751,6 K], добавлен 18.07.2014Розвиток техніки астрофізичних досліджень. Зображення точкового об'єкту у фокальній площині ідеальної лінзи, кутова роздільна здатність. Поле зору телескопа і розташування коректора. Інтерферометри з адаптацією. Системи фокусування випромінювання.
реферат [39,3 K], добавлен 06.03.2011Разработка функциональной схемы устройства для измерения фокусного расстояния гибкого зеркала. Выбор и технические характеристики фотоприемника, двигателя, блока питания и микроконтроллера. Представление электрической принципиальной схемы устройства.
курсовая работа [3,0 M], добавлен 07.10.2014Принцип работы паровых двигателей, машин и механизмов, их история, преимущества и применение в жизни. Конструирование механизма, способного двигаться на пару, в домашних условиях. Способы улучшения паровой машины и ее коэффициента полезного действия.
курсовая работа [83,3 K], добавлен 16.03.2011Сущность линзы, классификация ее выпуклой (собирающей) и вогнутой (рассеивающей) форм. Понятие фокуса линзы и фокусного расстояния. Особенности построения изображения в линзе в зависимости от пути луча после его преломления и местонахождения предмета.
презентация [1,2 M], добавлен 22.02.2012Дифракція і принцип Гюйгенса. Порушення прямолінійного поширення світла. Розташування і ширина максимумів дифракції на екрані. Умови чіткого спостереження дифракції від однієї щілини. Роздільна здатність мікроскопа і телескопа. Дифракційна гратка.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 12.02.2009Определение максимальной в заданном диапазоне температуры погрешность нелинейности характеристики, необходимость линеаризации. Определение разрядности аналого-цифрового преобразования термопары ТХА(К), принцип его работы, функциональная схема прибора.
курсовая работа [126,3 K], добавлен 30.11.2009Принцип действия и назначение счетчика Гейгера–Мюллера, расшифровка его принципиальной схемы и выполняемые функции. Методы проверки счетчика, требования к качеству. Разновидности счетчиков и порядок их самостоятельного изготовления в домашних условиях.
реферат [474,7 K], добавлен 28.09.2009Разработка цифрового частотомера с источником питания от сети переменного тока напряжением 220 В и частотой 50 Гц. Обоснование структурной схемы. Выбор элементной базы. Преобразование аналогового сигнала в цифровой с помощью усилителя-ограничителя.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 23.12.2011Биография и научная деятельность Исаака Ньютона. "Математические начала натуральной философии", изложение закона всемирного тяготения и трех законов механики. Разработка дифференциального и интегрального исчисления. Изобретение зеркального телескопа.
доклад [21,7 K], добавлен 13.01.2010Габаритный расчет оптической схемы. Определение углового поля окуляра, диаметра входного зрачка монокуляра, фокусного расстояния объектива, диаметра полевой диафрагмы. Аберрационный расчет окуляра и призмы. Оценка качества изображения оптической системы.
курсовая работа [3,2 M], добавлен 02.07.2013Определение основных параметров процесса сжигания топлива при заданных температурных условиях печи. Режим сжигания, состав и объем продуктов сгорания. Методика и этапы конструирования ограждений печи. Расчет теплового баланса, сожигательного устройства.
курсовая работа [213,9 K], добавлен 22.10.2012Теоретические основы работы промежуточного трансформатора. Выбор диаметров проводов и размера сердечника. Расчет числа витков и полного потребления в номинальном рабочем режиме. Определение воздушного зазора в магнитопроводе с одной вторичной обмоткой.
контрольная работа [224,0 K], добавлен 23.02.2016История создания лазера. Принцип работы лазера. Некоторые уникальные свойства лазерного излучения. Применение лазеров в различных технологических процессах. Применение лазеров в ювелирной отрасли, в компьютерной технике. Мощность лазерных пучков.
реферат [610,1 K], добавлен 17.12.2014Регуляторы давления газа и их типы. Принципы действия. Гидратообразование при редуцировании газа. Методы по предотвращению гидратообразования. Новые разработки для газорегулирующих систем. Регуляторы с теплогенераторами РДУ-Т, их принцип работы.
реферат [1,4 M], добавлен 27.02.2009Характеристика и технические параметры тиристора, его разновидности, принцип работы, условное обозначение и применение. Устройство автотрансформатора, принцип его работы. Обслуживание и ремонт электрических двигателей. Чертежи жгутов, кабелей и проводов.
шпаргалка [156,4 K], добавлен 20.01.2010
