Фокусное расстояние телескопа

Характеристики оптического телескопа обычно определяются тремя параметрами: апертура, фокусное расстояние и светосила (относительное отверстие). В этой статье речь пойдет о фокусном расстоянии телескопа, под которым подразумевают фокусное расстояние объектива. Фокусное расстояние определяется как расстояние от оптического центра объектива до его фокуса - точки, в которой после прохождения через объектив собираются параллельные лучи света (Рисунок 1).

Рисунок 1. Фокусное расстояние объектива.

Поскольку параметр фокусного расстояния представляет собой длину пути света в объективе, физическая длина оптической трубы обычных телескопов-рефракторов и рефлекторов должна быть не меньше, чем их фокусное расстояние. Катадиоптрики преломляют путь света внутри объектива с помощью системы зеркал, и длина их оптической трубы меньше фокусного расстояния. По этой причине катадиоптрики компактнее рефракторов и рефлекторов.

Фокусное расстояние любого телескопа определяет его поле зрения. Телескоп с большим фокусным расстоянием имеет более узкое поле зрения, а телескоп с меньшим фокусным расстоянием - более широкое. Это легко увидеть, снимая через два телескопа с разным фокусным расстоянием камерой, прикрепленной непосредственно к задней части их оптической трубы (при условии, что съемка производится с одного и того же положения). На снимке с телескопа с меньшим фокусным расстоянием Вы увидите бόльшую часть звездного неба, чем в случае длиннофокусного телескопа, независимо от диафрагмы и конструкции приборов.

Наблюдение через окуляр представляет собой более сложный процесс, чем съемка камерой через объектив, поскольку окуляр – это тоже система объективов со своим фокусным расстоянием. Фокусное расстояние объектива, деленное на фокусное расстояние окуляра, определяет увеличение объектов, которые вы наблюдаете в телескоп. При использовании в одном телескопе окуляров с одинаковым угловым полем зрения, окуляр с меньшим фокусным расстоянием дает более узкое поле зрения (и большее увеличение). Как фокусное расстояние влияет на качество астрофотографии.

Важным параметром для качества астрофотографии является относительное отверстие или f-число. Величина относительного отверстия при постоянном диаметре объектива обратно пропоциональна фокусному расстоянию — чем меньше фокусное расстояние, тем больше относительное отверстие. Чем больше относительное отверстие, тем больше света соберет телескоп за единицу времени. Следовательно, понадобиться меньшее время экспозиции при съёмке неярких объектов дальнего космоса — туманностей, галактик и звёздных скоплений. Таким образом, Вы сможете за меньшее время получить большее количество отснятого материала, а шансов получить хоть одно хорошее изображение из 100 снимков существенно больше, чем из 10-ти.

Как фокусное расстояние влияет на увеличение объекта

Кратность увеличения наблюдаемых в телескоп объектов — величина Х, которая зависит от фокусного расстояния объектива FL и фокусного расстояния окуляра fl и определяется формулой X=FL/fl. Таким образом, при заданном фокусном расстоянии окуляра, увеличение телескопа прямо пропорционально фокусному расстоянию — чем больше значение FL, тем сильнее телескоп увеличивает объекты. Принцип этой зависимости показан на Рисунке 2 — чем больше фокусное расстояние линзы, тем сильнее лучи света, исходящие от объекта наблюдения, разойдутся при прохождении через объектив, тем больше будет расстояние от крайних точек объекта, то есть тем сильнее увеличение.

Рисунок 2. Как телескоп увеличивает объекты.

Если Вы уже приобрели телескоп с определенным фокусным расстоянием, но хотели бы добиться большего увеличения объектов, Вы можете либо менять окуляры (нужен окуляр с меньшим фокусным расстоянием), либо использовать дополнительно линзу Барлоу. Это система рассеивающих линз, которая за счет своих характеристик увеличивает фокусное расстояние объектива.

Преимущества и недостатки короткофокусных телескопов.

При заданной апертуре более короткое фокусное расстояние приводит к увеличению такого параметра как относительное отверстие (его еще называют f-числом), а это в свою очередь означает уменьшение выдержки при съемке. Поэтому короткофокусные телескопы лучше зарекомендовали себя в астрофотографии. Короткофокусные рефракторы и рефлекторы меньше по размеру, их проще хранить, транспортировать и настраивать./p>

Телескопы с коротким фокусным расстоянием имеют более широкое поле зрения, что позволяет рассмотреть и сфотографировать протяженные объекты. Короткофокусные рефракторы при этом сильнее искажают изображение (хроматическая аберрация), но если хотя бы одна из линз выполнена из ED стекла с низкой дисперсией, этот эффект нивелируется.

Недостатком короткофокусных телескопов является ограничение увеличения наблюдаемых объектов.

Преимущества и недостатки длиннофокусных телескопов.

Если у Вас нет цели делать астрофото высокого качества, а Вы планируете только наблюдать за звездным небом, увеличение f-числа для Вас неактуально. Длиннофокусные телескопы любого типа практически лишены хроматических аберраций, и Вы сможете видеть объекты ярче и четче. Из-за снижения хроматических аберраций в длиннофокусных телескопах нет необходимости делать линзы из ED стекла с низкой дисперсией, что снижает стоимость прибора.

При любом окуляре, чем длиннее фокусное расстояние телескопа, тем больше увеличение объектов (Рисунок 2). То есть, чтобы добиться такого же увеличения объекта, как у короткофокусного телескопа, Вы можете использовать окуляр с большим фокусным расстоянием и меньшим увеличением. Через такие окуляры обычно удобнее смотреть, чем через короткофокусные.

К недостаткам длиннофокусных объективов можно отнести их громоздкость и меньшую пригодность для астрофотографии.

На нашем сайте Вы можете выбрать телескоп, идеально подходящий под Ваши задачи.