Brechen- oder Refraktor-Fernrohr ist ein Typ des optischen Fernrohrs, das eine Linse als sein Ziel verwendet, ein Image (auch verwiesen auf ein dioptrisches Fernrohr) zu bilden. Das brechende Fernrohr-Design wurde in der Spion-Brille und den astronomischen Fernrohren ursprünglich verwendet, aber wird auch für lange Fokus-Kameralinsen verwendet. Obwohl große brechende Fernrohre in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts sehr populär waren, weil die meisten Forschungszwecke das brechende Fernrohr durch das nachdenkende Fernrohr ersetzt worden sind.

Erfindung

Refraktoren waren der frühste Typ des optischen Fernrohrs. Die ersten praktischen brechenden Fernrohre sind in den Niederlanden ungefähr 1608 erschienen, und wurden drei Personen, Hans Lippershey und Zacharias Janssen, Schauspiel-Schöpfern in Middelburg, und Jacob Metius von Alkmaar auch bekannt als Jacob Adriaanszoon kreditiert. Galileo Galilei, geschehend in Venedig in ungefähr dem Monat des Mais 1609 zu sein, hat von der Erfindung gehört und hat eine Version seines eigenen gebaut. Galileo hat dann die Details seiner Erfindung zum Publikum mitgeteilt, und hat das Instrument selbst dem Dogen Leonardo Donato präsentiert, im vollen Rat sitzend. Galileo kann so behaupten, das brechende Fernrohr unabhängig erfunden zu haben, aber erst als er gehört hatte, dass andere so getan hatten. In den Niederlanden aber verkauften viele Menschen die Idee zur gleichen Zeit.

Brechende Fernrohr-Designs

Alle brechenden Fernrohre verwenden dieselben Grundsätze. Die Kombination einer objektiven Linse 1 und ein Typ des Okulars 2 wird verwendet, um sich leichter zu versammeln, als sich das menschliche Auge selbstständig versammeln, es 5 einstellen, und dem Zuschauer einen helleren, klareres bieten konnte, und Scheinbild 6 vergrößert hat.

Das Ziel in einem brechenden Fernrohr bricht oder biegt Licht. Diese Brechung veranlasst parallele leichte Strahlen, an einem Brennpunkt zusammenzulaufen; während diejenigen, die nicht parallel sind, auf ein im Brennpunkt stehendes Flugzeug zusammenlaufen. Das Fernrohr wandelt ein Bündel von parallelen Strahlen um, um einen Winkel α, mit der optischen Achse zu einem zweiten parallelen Bündel mit dem Winkel β zu machen. Das Verhältnis β/α wird die winkelige Vergrößerung genannt. Es kommt dem Verhältnis zwischen den Retinal-Bildgrößen gleich, die mit und ohne das Fernrohr erhalten sind.

Brechende Fernrohre können in vielen verschiedenen Konfigurationen kommen, um für die Bildorientierung und Typen der Abweichung zu korrigieren. Weil das Image durch das Verbiegen des Lichtes oder Brechung gebildet wurde, werden diese Fernrohre brechende Fernrohre oder Refraktoren genannt.

Das Fernrohr von Galileo

y - Entfernter Gegenstand; y' - Echtes Image vom Ziel; y'' - Vergrößertes Scheinbild vom Okular;

D - Eingangsschülerdiameter; d - Virtuelles Ausgangsschülerdiameter; L1 - Objektive Linse; L2 - Okular-Linse e - Virtueller Ausgangsschüler - Fernrohr kommt gleich

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Das ursprüngliche Design, das Galileo Galilei 1609 präsentiert hat, wird ein galiläisches Fernrohr allgemein genannt. Es verwendet einen konvergenten (plano-konvex oder bi-convex) objektive Linse und ein auseinander gehender (plano-konkav oder bi-concave) Okular-Linse. Galiläische Fernrohre erzeugen aufrechte Images.

Das beste Fernrohr von Galileo hat Gegenstände ungefähr 30mal vergrößert. Wegen Fehler in seinem Design, wie die Gestalt der Linse und das schmale Feld der Ansicht, waren die Images verschwommen und verdreht. Trotz dieser Fehler war das Fernrohr noch für Galileo gut genug, um den Himmel zu erforschen. Das galiläische Fernrohr konnte die Phasen von Venus ansehen und ist im Stande gewesen, Krater auf dem Mond und den vier Monden zu sehen, die Jupiter umkreisen.

Parallele Strahlen des Lichtes von einem entfernten Gegenstand (y) würden zu einem Fokus im im Brennpunkt stehenden Flugzeug der objektiven Linse (F' L1 / y') gebracht. Das (abweichende) Okular (L2) Linse fängt diese Strahlen ab und macht sie Parallele noch einmal. Nichtparallele Strahlen des Lichtes vom Gegenstand, der in einem Winkel α1 zur optischen Achse reist, reisen in einem größeren Winkel (α2> α1), nachdem sie das Okular durchgeführt haben. Das führt zu einer Zunahme in der offenbaren winkeligen Größe und ist für die wahrgenommene Vergrößerung verantwortlich.

Das Endimage (y'') ist ein Scheinbild, das an der Unendlichkeit gelegen ist, und ist derselbe Weg wie der Gegenstand.

Keplerian Fernrohr

Das Keplerian Fernrohr, das von Johannes Kepler 1611 erfunden ist, ist eine Verbesserung auf dem Design von Galileo. Es verwendet eine konvexe Linse als das Okular statt des konkaven von Galileo. Der Vorteil dieser Einordnung ist die Strahlen des Lichtes, das aus dem Okular erscheint, laufen zusammen. Das berücksichtigt ein viel breiteres Feld der Ansicht und größere Augenerleichterung, aber das Image für den Zuschauer wird umgekehrt. Beträchtlich höhere Vergrößerung kann mit diesem Design erreicht werden, aber Abweichungen zu überwinden, muss die einfache objektive Linse ein sehr hohes F-Verhältnis haben (Johannes Hevelius hat ein mit 45 M gebaut (150 ft) im Brennpunkt stehende Länge und noch längere schlauchlose "Luftfernrohre" wurden gebaut). Das Design berücksichtigt auch Gebrauch eines Mikrometers am im Brennpunkt stehenden Flugzeug (verwendet an die Bestimmung der winkeligen Größe und/oder Entfernung zwischen Gegenständen beobachtet).

Achromatische Refraktoren

Die Achromatische brechende Linse wurde 1733 von einem englischen Rechtsanwalt genannt der Saal von Chester Moore erfunden, obwohl es unabhängig erfunden und von John Dollond 1758 patentiert wurde. Das Design hat das Bedürfnis nach sehr langen im Brennpunkt stehenden Längen in brechenden Fernrohren durch das Verwenden eines Ziels überwunden, das aus zwei Stücken des Glases mit der verschiedenen Streuung, "Krone" und "Zündstein-Glas" gemacht ist, die Effekten der chromatischen und kugelförmigen Abweichung beschränken. Jede Seite jedes Stückes ist Boden und poliert, und dann werden die zwei Stücke zusammen gesammelt. Achromatische Linsen werden korrigiert, um zwei Wellenlängen (normalerweise rot und blau) in den Fokus in demselben Flugzeug zu bringen. Das Zeitalter der Großen Refraktoren hat im 19. Jahrhundert große achromatische Linsen gesehen mit dem größten achromatischen Refraktoren jemals gebaut, dem Großen Pariser Ausstellungsfernrohr von 1900 kulminieren.

Refraktoren von Apochromatic

Refraktoren von Apochromatic ließen Ziele mit speziellen, extraniedrigen Streuungsmaterialien bauen. Sie werden entworfen, um drei Wellenlängen (normalerweise rot, grün, und blau) in den Fokus in demselben Flugzeug zu bringen. Der restliche Farbenfehler (tertiäres Spektrum) kann bis zu einer Größenordnung weniger sein als diese einer achromatischen Linse. Solche Fernrohre enthalten Elemente von fluorite oder speziellem Glas der extraniedrigen Streuung (ED) im Ziel und erzeugen ein sehr knuspriges Image, das eigentlich frei von der chromatischen Aberration ist. Wegen der speziellen Materialien, die in der Herstellung, apochromatic Refraktoren erforderlich sind, sind gewöhnlich teurer als Fernrohre anderer Typen mit einer vergleichbaren Öffnung.

Technische Rücksichten

Refraktoren sind für ihren relativ hoher Grad der restlichen chromatischen und kugelförmigen Abweichung kritisiert worden. Das betrifft kürzere im Brennpunkt stehende Längen mehr als längere. Ein 4" achromatischer Refraktor wird wahrscheinlich beträchtliche Farbverfälschung im Bildrandbereich (allgemein ein purpurroter Ring um helle Gegenstände) zeigen. 4" 16 haben wenig Farbverfälschung im Bildrandbereich.

In sehr großen Öffnungen gibt es auch ein Problem der Linse sich senkend, ein Ergebnis des Ernst-Verformen-Glases. Da eine Linse nur im Platz durch seinen Rand gehalten werden kann, senkt sich das Zentrum einer großen Linse wegen des Ernstes, die Images verdrehend, die es erzeugt. Die größte praktische Linse-Größe in einem brechenden Fernrohr ist ungefähr 1 Meter.

Es gibt ein weiteres Problem von Glasdefekten, striae oder kleinen innerhalb des Glases gefangenen Luftbürsten. Außerdem ist Glas zu bestimmten Wellenlängen undurchsichtig, und sogar sichtbares Licht wird durch das Nachdenken und die Absorption verdunkelt, wenn es die Luftglasschnittstellen durchquert und das Glas selbst durchführt. Die meisten dieser Probleme werden vermieden oder durch das Verwenden von nachdenkenden Fernrohren verringert, die in viel größeren Öffnungen gemacht werden können.

Bemerkenswerte brechende Fernrohre

• Großes Pariser Ausstellungsfernrohr von 1900 (1.25 M, 49 in)
• Yerkes Sternwarte (102 Cm, 40 in)
• Schwedisches 1-m Sonnenfernrohr (98 Cm, 39 in)
• Lecken Sie Sternwarte (91 Cm, 36 in)
• Pariser Sternwarte (83 Cm, 33 in, + 62 Cm, 24 in)
• Nette Sternwarte (76 Cm, 30 in)
• Archenhold Sternwarte - das längste brechende Fernrohr jemals gebaut (68 Cm, 27 in, x 21 M, 68 ft, die im Brennpunkt stehende Länge)
• Lowell Sternwarte (61 Cm, 24 in)
• Chabot Raum & Wissenschaftszentrum (51 Cm, 20 in, + 20 Cm, 8 in)
• Dearborn Sternwarte (47 Cm, 18.5 in)
• Sternwarte von Griffith (30 Cm, 12 in)
• Galileoscope (5 Cm, 2 in)

Image:Potsdam großer Refraktor jpg|The großer Refraktor am Astrophysical-Institut Potsdam, Deutschland.

Image:Grande_Lunette_Nice.jpg|The 76-Cm-Refraktor an der Netten Sternwarte.

Image:ArchenholdObservatory-GreatRefractor.jpg|The großer Refraktor an der Archenhold Sternwarte in Berlin.

Image:Refraktor Wien Kerschbaum 1.jpg|The 68-Cm-Refraktor an der Wiener Universität Sternwarte.

Image:TwentyInchTelescope. JPG | Refraktor an den Sternwarten an Chabot Space & Science Center in Oakland, Kalifornien.

Image:EightInchTelescope. JPG | Refraktor an den Sternwarten an Chabot Space & Science Center in Oakland, Kalifornien.

Image:Aachen Refraktor. JPG|Refractor an der Sternwarte in Aachen, Deutschland.

Image:Refraktor.png|diagram eines kommerziellen Refraktoren

Image:ApoRef.png|Apochromatic Refraktor

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Siehe auch

• Astrograph
• Fernrohre von Catadioptric
• Henry Fitz, der erste Amerikaner, um brechende Fernrohre zu machen.
• Liste von größten optischen brechenden Fernrohren
• Liste von größten optischen Fernrohren historisch
• Liste von Fernrohr-Typen
• Das Reflektieren des Fernrohrs
• Sterndiagonale

Links

• nasa.gov - Bauen ein Fernrohr

• Das Bilden eines galiläischen Fernrohrs
• DAS GEBÄUDE EINES GALILÄISCHEN FERNROHRS
• OPTIK DES UNTERHEMD-REFRAKTOREN: GALILEO dagegen. KEPLER
• Winkelige und geradlinige Felder der Ansicht von galiläischem Telescopes und Telemicroscopes
• Brechende Fernrohre
• Einführung ins Fernrohr von Galileo
• Hausaufgaben-Hilfe mit dem galiläischen Fernrohr