Камера Шмидта

редактировать
Пути оптических лучей внутри камеры Шмидта. 77-сантиметровый телескоп Шмидта 1966 года в обсерватории Борфельде изначально был оснащен фотопленкой, и здесь инженер показывает коробку с пленкой, которая затем была помещена за шкафчик в центре телескопа (в главном фокусе телескопа)

A камера Шмидта, также упоминается как телескоп Шмидта, это катадиоптрический астрофотографический телескоп, предназначенный для обеспечения широких полей зрения с ограниченными аберрации. Конструкция была изобретена Бернхардом Шмидтом в 1930 году.

Некоторые известные примеры - телескоп Сэмюэля Ошина (бывший Паломар Шмидт), британский телескоп Шмидта и ESO Schmidt; они были основным источником фотографических изображений всего неба с 1950 по 2000 год, когда на смену пришли электронные детекторы. Недавний пример - космический телескоп Кеплер искатель экзопланет.

Другими родственными разработками являются камера Райта и телескоп Лурье – Хаутона.

Содержание
  • 1 Изобретение и дизайн
  • 2 Приложения
    • 2.1 Наземные
    • 2.2 На основе космоса
    • 2.3 Другие приложения
  • 3 Производные конструкции
    • 3.1 Безлинзовый Schmidt
    • 3.2 Schmidt-Väisälä
    • 3.3 Baker-Schmidt
    • 3.4 Baker-Nunn
    • 3.5 Mersenne-Schmidt
    • 3.6 Schmidt-Newtonian
    • 3.7 Schmidt-Cassegrain
  • 4 Список камер Шмидта
  • 5 См. Также
  • 6 Примечания и ссылки
  • 7 Внешние ссылки
Изобретение и дизайн

Фотоаппарат Шмидта был изобретен немецко-эстонским оптиком Бернхардом Шмидтом в 1930 году. Его оптические компоненты представляют собой простое в изготовлении сферическое главное зеркало, и асферическую корректирующую линзу , известную как пластина корректора Шмидта, расположенную в центре кривизны главного зеркала. Пленка или другой детектор помещается внутри камеры в основной фокус. Конструкция отличается очень быстрым соотношением фокусных расстояний при контроле комы и астигматизма.

. Камеры Шмидта имеют очень сильно изогнутые фокальные плоскости, поэтому требуя, чтобы пленка, пластина или другой детектор были соответственно изогнуты. В некоторых случаях извещатель делают изогнутым; в других случаях плоская среда механически согласуется с формой фокальной плоскости за счет использования удерживающих зажимов или болтов или за счет применения вакуума. Иногда используется выравниватель поля , в простейшем виде плоско-выпуклая линза перед пленочной пластиной или детектором. Поскольку пластина корректора в этой конструкции находится в центре кривизны главного зеркала, длина трубки может быть очень большой для широкопольного телескопа. Существуют также недостатки, связанные с блокировкой держателя пленки или детектора, установленного в фокусе на полпути вверх по трубному узлу, блокируется небольшое количество света и наблюдается потеря контрастности изображения из-за дифракции эффекты обструкции и ее опорной конструкцией.

Приложения
2-метровый диаметр Альфред Jensch телескоп на Шварцшильд обсерватории в Таутенбургской, Тюрингия, Германия - самая большая камера Шмидта в мире.

Благодаря широкому полю зрения камера Шмидта обычно используется в качестве инструмента для съемки исследовательские программы, в которых необходимо охватить большой участок неба. К ним относятся астрономические исследования, поиски комет и астероидов и патрули новой.

Кроме того, камеры Шмидта и их производные конструкции часто используются для отслеживания искусственной Земли спутников.

Наземных

Первые относительно большие телескопы Шмидта были построены в Гамбурге. Обсерватория и Паломарская обсерватория незадолго до Второй мировой войны. Между 1945 и 1980 годами по всему миру было построено еще около восьми больших (1 метр и больше) телескопов Шмидта.

Одной из наиболее известных и производительных камер Шмидта является телескоп Ошина Шмидта на Паломарская обсерватория, завершена в 1948 году. Этот инструмент использовался в обзоре неба Паломарской обсерватории Национального географического общества (POSS, 1958), в обзоре POSS-II, на астероиде Паломар-Лейден. Обзоры и другие проекты.

Европейская южная обсерватория с 1-метровым телескопом Шмидта в Ла-Силла и с 1,2-метровым телескопом Шмидта в обсерватории Сайдинг-Спринг участвовала в совместном обзоре неба. в дополнение к первому обзору неба Palomar Sky Survey, но с упором на южное полушарие. Технические усовершенствования, разработанные в ходе этого исследования, способствовали развитию Второго обзора неба Паломарской обсерватории (POSS II).

Телескоп, используемый в Обсерватории Лоуэлла для поиска объектов, сближающихся с Землей (LONEOS) также является камерой Шмидта. Телескоп Шмидта обсерватории Карла Шварцшильда является самой большой камерой Шмидта в мире.

Космического базирования

Телескоп Шмидта был в основе спутника Hipparcos из Европейского космического агентства (1989–1993). Это было использовано в обзоре Hipparcos Survey, который нанес на карту расстояния более миллиона звезд с беспрецедентной точностью: он включал 99% всех звезд до звездной величины 11. Сферическое зеркало, используемое в этом телескопе, было чрезвычайно точным; если масштабировать его до размеров Атлантического океана, неровности на его поверхности будут примерно 10 см в высоту.

Фотометр Кеплера, установленный на НАСА Космический телескоп Кеплера (2009–2018 гг.) - самая большая камера Шмидта, запущенная в космос.

Другие приложения

В 1977 году в Обсерватории Йеркса был использован небольшой телескоп Шмидта для определения точного оптического положения планетарной туманности NGC 7027, чтобы можно было сравнить фотографии и радиокарты объекта.

Начиная с начала 1970-х, Celestron продавал 8-дюймовые камеры Шмидта. Камера была сфокусирована на заводе и изготовлена ​​из материалов с низким коэффициентом расширения, поэтому ее никогда не нужно было фокусировать в поле. Ранние модели требовали, чтобы фотограф вырезал и проявлял отдельные кадры 35-мм пленки, поскольку держатель пленки мог вмещать только один кадр пленки. Было произведено около 300 фотоаппаратов Celestron Schmidt.

Система Шмидта была популярна в обратном направлении для телевизионных проекционных систем. Большие проекторы Шмидта использовались в кинотеатрах, но системы размером всего 8 дюймов предназначались для домашнего использования и других небольших площадок.

Производные конструкции

Безлинзовый Шмидт

Шмидт заметил в 1930-х годах, что пластину корректора можно заменить простой апертурой в центре кривизны зеркала для медленного (численно большого f-соотношение) камера. Такой дизайн был использован для создания рабочей модели Palomar Schmidt в масштабе 1/8 с полем 5 °. Этой конфигурации был присвоен ретроним «безлинзовый Шмидт».

Шмидт-Вяйсяля

Юрьё Вяйсяля изначально сконструировал «астрономическую камеру», похожую на «камеру Шмидта» Бернхарда Шмидта, но дизайн не был опубликован. Вяйсяля упоминал об этом в своих лекциях в 1924 году со сноской: «проблемная сферическая фокальная плоскость». Как только Вяйсяля увидел публикацию Шмидта, он тут же решил проблему выравнивания поля в конструкции Шмидта, поместив двояковыпуклую линзу немного впереди держателя пленки. Эта результирующая система известна как: камера Шмидта-Вяйсяля или иногда как камера Вяйсяля.

Бейкер-Шмидт

В 1940 году Джеймс Бейкер из Гарвардского университета изменил конструкцию камеры Шмидта, включив в нее выпуклое вторичное зеркало, отражающее свет. обратно к основному. Затем фотографическая пластинка была установлена ​​рядом с главной звездой, обращенной к небу. Этот вариант называется камерой Бейкера-Шмидта.

Baker-Nunn

Одна из камер Baker - Nunn, используемых Смитсоновской программой спутникового слежения.

Дизайн Baker-Nunn, автор: Бейкер и Джозеф Нанн заменяют корректирующую пластину камеры Бейкера-Шмидта маленькой тройной корректирующей линзой, расположенной ближе к фокусу камеры. В нем использовалась пленка шириной 55 мм, полученная в процессе создания фильмов Cinemascope 55. Смитсоновская астрофизическая обсерватория использовала дюжину камер Бейкера-Нанна с диафрагмой f / 0,75 с 20-дюймовыми апертурами, каждая из которых весит 3,5 тонны, включая многоосевое крепление, позволяющее следить за спутниками в небе. с июня 1958 года до середины 1970-х.

Мерсенн-Шмидт

Камера Мерсенна-Шмидта состоит из вогнутого параболоидального главного зеркала, выпуклого сферического вторичного зеркала и вогнутого сферического третичного зеркала. Первые два зеркала (конфигурация Мерсенна) выполняют ту же функцию, что и корректирующая пластина обычного зеркала Шмидта. Эта форма была изобретена Полом в 1935 году. Более поздняя работа Бейкера представила конструкцию Пола-Бейкера, аналогичную конфигурацию, но с плоской фокальной плоскостью.

Шмидт-Ньютон

Добавление плоской вторичное зеркало под углом 45 ° к оптической оси конструкции Шмидта создает телескоп Шмидта-Ньютона.

Шмидта-Кассегрена

Добавление выпуклого вторичного зеркала к Шмидту Дизайн, направляющий свет через отверстие в главном зеркале, создает телескоп Шмидта-Кассегрена.

. Последние две конструкции популярны у производителей телескопов, поскольку они компактны и используют простую сферическую оптику.

Список камер Шмидта

Краткий список известных и / или больших апертурных камер Шмидта.

Выбранные большие камеры Шмидта по годам
ОбсерваторияАпертураГод (ы)Примечание
Паломарская обсерватория 46 см1936первая в Северной Америке
Паломарская обсерватория 122 см1948телескоп Сэмюэля Ошина
Гамбургская обсерватория 80 см1954Переехал в обсерваторию Калар-Альто в 1974 году
Обсерватория Карла Шварцшильда 134 см1960Наибольшая апертура
Обсерватория Конколы 60 см1962в Пишкестете, Венгрия
Обсерватория Квиштаберг 100 см1963Крупнейшая в Скандинавии
Обсерватория Ла Силла 100 см1971ESO
Телескоп Шмидта Великобритании 120 см1973В Обсерватория Сайдинг Спринг в Австралии
Кеплер фотометр95 см2009Крупнейший в космосе
См. также
Примечания и ссылки
E внешние ссылки
На Викискладе есть медиафайлы, связанные с камерами Шмидта.
Последняя правка сделана 2021-06-07 05:13:32
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте