peilikaukoputki


peilikaukoputki

Selite Linssikaukoputken \ii{objektiivina} eli valonkerääjänä toimii linssi, mutta samasta tehtävästä voi suoriutua myös kovera peili. Linssi taittaa sen läpäisseen valon, mutta peili heijastaa valon polttotasoon. Tässä onkin näiden kahden systeemin suurin eroavaisuus. \plateup{5}{9.5 cm} {Erilaisia kaukoputkia. Vasemmalla \ii{linssiputki}, keskellä \ii{Schmidt-Cassegrain} ja oikealla \ii{Dobson}.} Koska peilissä valo ei kulje lasin lävitse, peili ei aiheuta kuvaan \ii{värivirhettä}. Jos peili on muodoltaan pallopinta, se aiheuttaa ns.~pallopoikkeaman eli \i{palloaberraation}. Tämä tarkoittaa sitä, että peilin keskelle ja reunaosiin osuvat valonsäteet heijastuvat hieman eri polttotasoihin. Palloaberraatio voidaan poistaa hiomalla peili muodoltaan \ii{paraboloidiksi}. Mutta myös paraboloidilla on oma kuvausvirheensä, \i{koma}. Eri suunnista tulevat valonsäteet taittuvat yhä eri tavoin, jolloin kuva on terävä vain näkökentän keskellä. Reunoilla tähdet muistuttavat hieman pyrstötähtiä. Peilikaukoputken haitaksi jää vielä se, että pääpeilin muodostama kuva on peilin edessä. Se on heijastettava sivulle tai itse peilissä olevasta reiästä takaisin peilin taakse, jotta sitä voidaan tutkiskella okulaarin avulla. Tätä toista, pienempää peiliä kutsutaan \i{apupeiliksi}. Koska apupeili on pääpeiliin tulevien valonsäteiden edessä, aiheutuu siitä itsestään ja sen kannattimista häiriöitä kaukoputken muodostamaan kuvaan. Näillä häiriöillä on pääasiassa vaikutusta kaukoputken erotuskykyyn. Koska linssikaukoputkessa ei ole näitä häiriötekijöitä, se soveltuu paremmin suurien suurennusten käyttöön. Kaukoputkea, jossa kuva heijastetaan tasopeilillä putken sivulle, kutsutaan keksijänsä Isaac \ii{Newtonin} mukaan \i{Newton-tyyppiseksi peilikaukoputkeksi}. Newton-kaukoputkien \ii{aukkosuhteet} ovat yleensä luokkaa {\it f}/5\_{\it f}/9. Peilien halkaisijat ovat tyypillisesti 11\_30\cm, mutta harrastajien käytössä on nykyisin jopa 60\cm:n Newton-kaukoputkia. Toinen varsin käytetty kaukoputkityyppi on \i{Cassegrain-peilikaukoputki}. Siinä apupeili on hiottu \ii{hyperboloidin} muotoon, ja valonsäteet heijastuvat pääpeilissä olevan reiän lävitse pääpeilin taakse, jonne kuva muodostuu. Cassegrain-systeemin huomattava etu on se, että apupeilin muodosta johtuen polttoväli on varsin pitkä, vaikka itse putki on melko lyhyt. Jos esimerkiksi pääpeilin halkaisija on 200\mm\ ja polttoväli 500\mm, \ii{aukkosuhde} on f/2,5. Asettamalla tällaiseen kaukoputkeen Cassegrain-apupeili sen polttoväliksi voi tulla esimerkiksi 2000\mm, jolloin aukkosuhde on f/10. Vaikka kaukoputken polttoväli onkin 2000\mm, itse putken pituus on vain 500\mm. Tämä putken lyhyys tekee sen käytön miellyttäväksi. Haittana Cassegrain-systeemissä on sen vaatima suuri apupeili, joka heikentää sen erotuskykyä. \iii{peilin hopeointi} Tavallinen seinällä roikkuva peili on hopeoitu takapinnaltaan, joten valonsäteet kulkevat kaksi kertaa peilin lasin läpi. Kaukoputken peilissä on etupinta hopeoitu, joten valonsäteet vain heijastuvat siitä. Aiemmin kaukoputkien peilit olivat hopeoituja, mutta haittana oli hopeoinnin varsin nopea tummuminen. Peilit oli hopeoitava usein, olosuhteista riippuen 1\_5 vuoden välein. \iii{peilin aluminointi} Nykyisin käytetään paljon kestävämpää pinnoitetta, nimittäin alumiinia. Kun alumiini vielä päällystetään suojaavalla kalvolla, säilyy peili hyväkuntoisena pitkään, jopa toistakymmentä vuotta. Hopeoitu peili heijastaa siihen saapuvasta näkyvästä valosta 93 \%, aluminoitu 89 \%. Harrastajien käyttämät kaukoputket ovat enimmäkseen peilikaukoputkia. Ne ovat halvempia kuin linssikaukoputket, joten niiden objektiivin halkaisija voi olla reilusti suurempi. Niiden käsittely on myös yleensä helpompaa kuin pitkien linssiputkien. \pspicup{6}{19.6cm}{../ps/kputki.ps} {Valon kulku erilaisissa \ii{kaukoputkissa}. \iii{linssikaukoputki}\iii{Newton-kaukoputki} \iii{Cassegrain-kaukoputki}\iii{Schmidt-Cassegrain} \iii{Maksutov}\iii{objektiivi}\iii{okulaari} \iii{apupeili}\iii{polttotaso}\iii{korjauslasi} } Peilikaukoputken voi myös valmistaa itse, sillä melko yksinkertaisilla välineillä peili voidaan hioa tarkasti oikeaan muotoon. \ii{Akromaattilinssissä} on hiottava neljä lasipintaa, mutta peilissä tarvitaan vain yksi. Tämä työmäärä kasvattaa linssin hintaa, ja myös linssissä käytettävät lasilaadut ovat peililaseja kalliimpia. Peilin voi valmistaa vaikkapa aivan tavallisesta ikkunalasista. Nykyään tosin käytetään lasilaatuja, joiden muoto ei muutu, vaikka lämpötila vaihtelisi voimakkaastikin. Kun peilit on hiottu 1/10\:000 mm:n tarkkuudella, on selvää, että pienetkin muutokset peilin muodossa vaikuttavat kuvan laatuun. \iii{pääpeili}\iii{apupeili} Kun kaukoputken linssi on kunnolla asennettu paikoilleen, ei sen asentoa juuri tarvitse säädellä. Toisin on peilikaukoputken pää- ja apupeilien laita. Niitä on lähes mahdotonta asentaa niin kiinteästi, että ne pysyisivät pitkään oikeissa asennoissaan, vaan niiden asentoja on aina välillä korjailtava, jotta kuvan laatu olisi hyvä. Niiden asento muuttuu varsinkin silloin, kun kaukoputkea siirrellään, mutta vaikka kone olisi asennettu kiinteälle jalustalle, peilien asennot on aina silloin tällöin tarkistettava. Tätä toimenpidettä kutsutaan \i{optiikan kollimoinniksi}. Operaatio ei ole kovin hankala, mutta vaatii jonkin verran kärsivällisyyttä. Kaukoputken mukana seuraavien ohjeiden avulla kollimointi kyllä onnistuu. Peilikaukoputken \ii{kollimointi} sisältää periaatteessa seuraavat vaiheet: \beginitems \item{1)} Poistetaan okulaari. Säädetään apupeilin kannatin siten, että apupeili näkyy keskellä katsottaessa okulaariputken lävitse. \item{2)} Säädetään \ii{apupeili} niin, että pääpeili näkyy sen keskellä. \item{3)} Säädetään \ii{pääpeili} niin, että apupeilin varjo näkyy pääpeilin keskellä. \item{4)} Lopullinen testaus suoritetaan tähden tai muun kaukaisen pistemäisen valolähteen avulla. Okulaaria siirretään fokusointilaitteessa niin, että kuva näkyy suurena läiskänä. Tämän kuvan pitäisi olla täysin symmetrinen rengas. Mikäli näin ei ole, säädetään pääpeiliä; tässä vaiheessa tarvittavat muutokset ovat hyvin pieniä. Kun kuva on oikein tarkennettu, sen pitäisi näkyä säännöllisenä \ii{Airyn kiekkona}, jota hyvissä olosuhteissa ympäröivät himmeät \ii{diffraktiorenkaat}. \enditems \looseness=-1 Yhteenvetona edellisestä voidaan todeta, että peilikaukoputki soveltuu suuremman objektiivin halkaisijansa vuoksi linssiputkea paremmin \ii{syvän taivaan} himmeiden kohteiden tarkkailuun. Sopii se toki myös \ii{Kuun} ja \ii{planeettojen} havaitsemiseen, sillä värivirheettömällä peilikaukoputkella planeettojen värit näkyvät selvemmin kuin linssiputkilla.

Erikieliset vastineet

reflector

englanti (English)

Käytetyt lähteet

Zubenelgenubi

Alaviitteet

Lähdeviittaus tähän sivuun:
Tieteen termipankki 18.12.2024: Tähtitiede:peilikaukoputki. (Tarkka osoite: https://tieteentermipankki.fi/wiki/Tähtitiede:peilikaukoputki.)

Siirry tarkastelemaan sivun muokkaushistoriaa →