Телескоп

Телескоп предназначен для наблюдения уделенных объектов – звезд, планет, астероидов и т.п. Одной из основных характеристик телескопа является разрешающая способность, под которой понимается минимальный угловой размер объекта, различимого в телескоп. Как и в случае микроскопа, принципиальное ограничение на величину разрешающей способности накладывает дифракция.

Оценим разрешающую способность телескопа. Предположим, что на входную линзу телескопа падает свет от двух удаленных точечных источников (звезд). Найдем величину угла между направлениями на звезды, при котором звезды еще различимы.

Пусть свет от одной звезда падает на линзу по нормали, а от другой – под некоторым углом j. Ввиду большого расстояния до звезд, свет от каждой из них представляет собой почти параллельный пучок.

В приближении геометрической оптики параллельный пучок света, падающий на линзу, фокусируется ею в точку, расположенную в фокальной плоскости. Дифракция приводит к тому, что пятно фокусировки для каждого из пучков имеет конечный размер. Поэтому при достаточно малых угла j изображения звезд начнут накладываться одно на другое и уже не будут разрешаться как отдельные элементы.

Как показано ранее, размер фокального пятна определяется формулой , где f – фокусное расстояние, D – апертура линзы, l – длина световой волны.

Из рис. 4.45. видно, что условие разрешения звезд есть , где .

Отсюда , что совпадает с оценкой, полученной ранее.

Итак, разрешающая способность телескопа определяется формулой j _min = l / D, где l – длина световой волны, D – апертура телескопа. Например, зеленчукский телескоп, главное зеркало которого имеет диаметр D = 6 м, характеризуется разрешающей способностью порядка рад.