Télescope puissant fait maison. Appareil télescope

Je propose maintenant de vous familiariser avec la fabrication d'un télescope simple à partir des matériaux disponibles.

Pour le réaliser, vous aurez besoin d'au moins deux lentilles (lentille et oculaire).
Tout objectif à longue focale provenant d'un appareil photo ou d'un appareil photo, d'un objectif théodolite, d'un objectif de niveau ou de tout autre appareil optique conviendra comme objectif.
Nous commencerons par réaliser le tube en déterminant les focales des lentilles dont nous disposons et en calculant le grossissement du futur appareil.
La méthode pour déterminer la distance focale d'une lentille convergente est assez simple : prenez la lentille dans votre main et, en plaçant sa surface vers le soleil ou luminaire, nous allons le déplacer de haut en bas jusqu'à ce que la lumière traversant la lentille se rassemble en un petit point sur l'écran (feuille de papier). Obtenons une position dans laquelle des mouvements verticaux supplémentaires entraînent une augmentation de la tache lumineuse sur l'écran. En mesurant la distance entre l'écran et l'objectif à l'aide d'une règle, on obtient la distance focale de cet objectif. Sur les objectifs d'appareil photo et de cinéma, les focales sont indiquées sur le boîtier, mais si vous ne trouvez pas d'objectif prêt à l'emploi, ce n'est pas grave, il peut être fabriqué à partir de n'importe quel autre objectif dont la focale ne dépasse pas 1. m (en sinon le télescope s'avérera long et perdra sa compacité - après tout, la longueur du tube dépend de la distance focale de l'objectif), mais un objectif à focale trop courte ne convient pas à cet effet - un objectif court la distance focale affectera le grossissement de notre télescope. DANS en dernier recours, la lentille peut être réalisée à partir de lunettes de vue, qui sont vendus dans n'importe quelle optique.
La distance focale d'un de ces objectifs est déterminée par la formule :
F = 1/Ф = 1 m,
Où F – distance focale, m ; F- puissance optique, dioptrie. La distance focale de notre objectif, composé de deux de ces lentilles, est déterminée par la formule :
Fo = F1F2/F1 + F2 – d,
Où F1 et F2 sont respectivement les distances focales des première et deuxième lentilles ; (dans notre cas F1 = F2) ; d est la distance entre les lentilles, qui peut être négligée.
Donc Fo = 500 mm. Les lentilles ne doivent en aucun cas être placées avec des concavités (ménisques) les unes vers les autres - cela entraînerait une augmentation aberration sphérique. La distance entre les lentilles ne doit pas dépasser leur diamètre. Le diaphragme est en carton et le diamètre du trou du diaphragme est légèrement inférieur au diamètre des lentilles.
Parlons maintenant de l'oculaire. Il est préférable d'utiliser un oculaire prêt à l'emploi provenant d'une jumelle, d'un microscope ou d'un autre appareil optique, mais vous pouvez vous en sortir avec une loupe de taille et de distance focale appropriées. La distance focale de ce dernier doit être comprise entre 10 et 50 mm.
Supposons que l'on parvienne à trouver une loupe d'une focale de 10 mm, il ne reste plus qu'à calculer le grossissement de l'appareil G, que l'on obtient en collectant système optique de cet oculaire et lentille de lunettes de lunettes :
G = F/f = 500 mm/10 mm = 50,
Où F est la distance focale de l'objectif ; f – distance focale de l'oculaire.
Il n'est pas nécessaire de chercher un oculaire avec la même focale que dans l'exemple donné, n'importe quel autre objectif avec une focale courte fera l'affaire, mais le grossissement diminuera d'autant si f augmente, et vice versa.
Maintenant, après avoir sélectionné les pièces optiques, nous allons commencer à fabriquer les corps du télescope et de l'oculaire. Ils peuvent être fabriqués à partir de chutes d'aluminium ou de tuyaux en plastique de taille appropriée, ou ils peuvent être collés ensemble à partir de papier sur des flans de bois spéciaux à l'aide de colle époxy.
Le tube de l'objectif est 10 cm plus court que la distance focale de l'objectif, le tube de l'oculaire a généralement une longueur de 250 à 300 mm. Surfaces internes des tuyaux à réduire lumière diffuse recouvert de peinture noire mate.
Un tel tuyau est facile à fabriquer, mais présente un inconvénient important : l'image des objets qu'il contient sera « à l'envers ». Si cet inconvénient n'a pas d'importance pour les observations astronomiques, il provoque dans d'autres cas des inconvénients. L'inconvénient peut être facilement éliminé en introduisant une lentille divergente dans la conception, mais cela affectera négativement la qualité de l'image et la capacité de grossissement, ainsi que de sélectionner objectif approprié assez difficile.

À l'aide d'un télescope fait maison, vous pouvez observer la surface de la Lune et même de certaines planètes, ce qui conviendra donc bien à ceux qui s'intéressent à l'astronomie. Vous devez d’abord fabriquer un objectif. Vous devez prendre une lentille biconvexe (ronde) pour les lunettes de +1 dioptrie (focale 100 centimètres) à +2 dioptries (focale 50 centimètres). (Comment déterminer la distance focale par dioptries et vice versa, voir l'article). Choisissons-en un de plus pour l'oculaire verre de lunettes ou une petite loupe d'une focale de 2 à 4 centimètres (de +50 à +25 dioptries).

Les loupes sont généralement vendues dans des étuis en plastique indiquant le niveau de grossissement. Par exemple, le chiffre 2,5 signifie que la loupe grossit 2,5 fois. Pour connaître le nombre de dioptries, il faut multiplier ce nombre par 4. Une loupe qui grossit 2,5 fois a +10 dioptries (2,5x4=10). Pour cela, il est conseillé de choisir une loupe avec un grossissement de 6 à 12,5 fois.

Les deux lentilles sont montées dans des tubes collés ensemble à partir de papier et noircis à l'intérieur. La loupe peut être collée dans le tube oculaire avec un bord en plastique ; dessus, il vous suffit de couper la saillie qui fixe le rebord au boîtier. La longueur totale des deux tubes doit être supérieure de 5 à 10 centimètres aux distances focales des deux lentilles. Par exemple, si vous prenez du verre d'une distance focale de 50 centimètres pour l'objectif et de 2 centimètres pour l'oculaire, la longueur totale des deux tubes doit être de 57 à 62 centimètres.

Tout d'abord, nous collons un tube de 15 à 20 centimètres de long le long du diamètre de la lentille oculaire, puis le long du diamètre de la lentille. Le premier tube doit s'insérer dans le second avec un léger frottement. Si la différence entre les diamètres des lentilles est trop importante, le tube oculaire doit être plus épais.

Nous fixerons les lentilles aux extrémités des tubes comme décrit dans l'article : . Pour protéger le verre de la poussière et des rayures, il est conseillé de réaliser des housses en carton pour les tubes.

Comment utiliser un télescope fait maison

Nous déplacerons le tube oculaire dans le tube plus grand jusqu'à ce que nous trouvions une position dans laquelle le corps observé devient clairement visible. Vous pouvez calculer à l'avance quel grossissement donne le télescope (ou plutôt le degré d'approche de l'objet observé par rapport à l'œil) : la distance focale de la lentille doit être divisée par la distance focale de l'oculaire. Dans l'exemple ci-dessus (avec un objectif de focale de 50 centimètres et un oculaire de focale de 2 centimètres), le grossissement sera de 25 fois (50:2 = 25).

Pendant de longues périodes, il est conseillé de l'installer sur un trépied afin que le tube puisse pivoter sur les côtés, monter et descendre. Pour ce faire, nous fixerons un tube plié dans de l'étain épais ou découpé dans un long tuyau sur la tige ronde du trépied. Nous insérerons la tête du trépied dans le tube par le haut, auquel nous fixerons une pince pliée en étain avec des vis. Le tube de l'objectif est fixé dans la pince. En inclinant et en soulevant la pince, vous pouvez changer la position du télescope verticalement et en tournant la tête du trépied dans le tube - horizontalement.

Comment fabriquer une longue-vue

Un télescope est fait exactement comme un télescope. Seulement, il faut des lentilles différentes. Pour l'oculaire, ils prennent une lentille de -16 à -20 dioptries et pour une lentille - de +4 à +6 dioptries. Ainsi, dans un télescope, comme dans des jumelles, l’un est concave et l’autre est concave. En conséquence, le niveau de grossissement diminue, mais la netteté augmente. Un trépied pour le télescope n'est pas nécessaire ; il se tient entre vos mains, vous pouvez donc l'emmener en randonnée.

Lors de l'observation à travers un télescope ou un télescope, le bord image visible peut être peu clair ou flou. Pour améliorer la clarté, vous devez mettre une ouverture sur l'objectif - un anneau de papier noir avec un bord très étroit. Vous ne devez pas trop réduire l'ouverture (augmenter le bord de la bague), car l'ouverture réduira la quantité de lumière entrant dans l'objectif et l'image s'assombrira.

Beaucoup de gens considèrent un télescope comme un appareil très complexe qui ne peut pas être fabriqué indépendamment à la maison. Cela est vrai pour les appareils modernes au design très complexe, mais fabriquer un simple télescope de vos propres mains est possible. Dans cet article, vous apprendrez à fabriquer un télescope en quelques heures seulement.

En suivant les instructions, vous pouvez fabriquer un télescope avec un grossissement de 30, 50 ou 100 fois. Les trois variantes ont le même design et ne diffèrent que par l'objectif et la longueur dépliée.

Vous aurez besoin de :

• Whatman ;
• Colle;
• Encre ou peinture noire ;
• Deux lentilles optiques.

Si c'est la première fois que vous assemblez de tels appareils, il est préférable d'essayer d'abord de fabriquer un télescope avec un grossissement de 50x.

Lentille

À partir d'une feuille de papier Whatman, nous enroulons un tuyau de 60 à 65 cm de long. Le diamètre doit être légèrement supérieur au diamètre de l'objectif. Lors de l'utilisation d'un verre de lunettes standard, le diamètre du tube sera d'environ 6 cm. Dépliez ensuite la feuille et peignez. partie intérieure encre noire. Ainsi, surface intérieure Le télescope sera noir, cela éliminera la possibilité de lumière étrangère (ne provenant pas de l'objet d'observation).

Une fois les dimensions, le diamètre et un côté de la feuille déterminés, vous pouvez rouler la feuille et la fixer avec de la colle. Une lentille d'objectif de +1 dioptrie doit être fixée à l'extrémité du tuyau à l'aide de deux jantes en carton avec des dents (indiquées sur la figure).

1 - objectif,
2 - lentille oculaire,
3 - monture d'objectif,
4 - support de tube pour lentilles oculaires,
5 - lentille supplémentaire pour retourner l'image,
6 - diaphragme

Oculaire

La prochaine étape dans la fabrication d'un télescope de vos propres mains consiste à créer un oculaire.
Une lentille d'oculaire, par exemple, peut être retirée d'une jumelle cassée. La distance focale (f) de l'objectif doit être de 3 à 4 cm. Cette distance est déterminée. comme suit: dirigez la lumière d'une source lointaine (par exemple le soleil) sur l'objectif, éloignez l'objectif de l'écran sur lequel vous projetez le faisceau. La distance entre l'objectif et l'écran à laquelle le faisceau lumineux sera focalisé sur un petit point sera la distance focale (f).

Roulez un morceau de papier dans un tube d'un diamètre tel que l'oculaire y soit bien ajusté. Si l'objectif a une monture métallique, aucune fixation supplémentaire n'est nécessaire.

Le tube fini avec oculaire est fixé dans un grand tube à l'aide de deux cercles en carton percés de trous au centre. Le tube oculaire doit bouger librement, mais avec peu d'effort.

Le télescope fait maison est prêt. Seulement, il présente un petit inconvénient: une image inversée. Lors de l'observation d'objets célestes, ce n'est pas du tout un inconvénient, mais si vous observez des objets de terrain, vous rencontrerez certains inconvénients. Pour retourner l'image, vous devez installer un autre objectif avec une mise au point de 3 à 4 cm dans le tube oculaire.

Télescope avec grossissement 30x pas différent de celui décrit ci-dessus, à l'exception de la lentille de + 2 dioptries et de la longueur (environ 70 cm une fois déployée).

Télescope avec grossissement 100x, fera environ deux mètres de long et nécessitera une lentille de + 0,5 dioptrie. Tel télescope fait maison vous permettra de voir des « mers », des cratères, des plaines remplies de lave, des chaînes de montagnes proches de la Lune. Vous pouvez également trouver Mars et Vénus dans le ciel, leur taille sera d'environ un gros pois. Et si la vision est nette, alors parmi grand nombre

des étoiles peuvent être trouvées et Jupiter.

L'image d'un télescope aussi puissant avec un petit diamètre de lentille peut être gâchée par la coloration arc-en-ciel. Ceci est dû au phénomène de diffraction. Cet effet peut être partiellement réduit à l’aide d’un diaphragme (une plaque noire percée d’un trou de 2 à 3 cm de diamètre). L'ouverture est réglée au point où les rayons de l'objectif sont mis au point. Cet emplacement est déterminé à l'aide de l'écran.

Après cette modification, l'image deviendra plus nette, mais perdra un peu de luminosité.

Si vous assemblez un télescope de deux mètres à partir de papier Whatman, sachez qu'il se pliera sous le poids de l'objectif, perturbant les réglages. Pour conserver la géométrie du tuyau, des lattes de bois doivent être fixées des deux côtés.

Des observations intéressantes et fascinantes pour vous.

Découvrons la distance focale dont nous avons besoin. Pour ce faire, éclairons la lentille en plaçant un morceau de papier derrière elle. Maintenant, éloignez lentement la feuille jusqu'à ce que la source de lumière apparaisse dessus. Nous mesurons la distance entre la feuille et la lentille. De cette façon, parmi tous les objectifs trouvés dans la maison, vous devez choisir celui avec la plus grande distance et celui avec la plus petite. Le premier sera l’objectif et le dernier l’oculaire.

Étape 2

Nous prenons l'oculaire avec notre main droite, notre lentille avec notre main gauche et examinons soigneusement un objet à travers eux, en les rapprochant et en les écartant jusqu'à ce que l'objet devienne clair. Nous mesurons la longueur résultante.

Étape 3

Étape 4

Assemblons maintenant ces lentilles dans un télescope. Prenez deux feuilles de papier plus épais et peignez un côté en noir. Pliez-le de manière à ce que le noir soit à l'intérieur. Nous insérons la lentille dans le premier tube, et notre oculaire et notre lentille enveloppante dans l'autre. Nous les attachons au papier avec de la pâte à modeler ou de la superglue. Nous poussons les tuyaux les uns dans les autres pour qu'ils s'emboîtent assez fermement. Si nécessaire, vous pouvez le fixer avec du ruban adhésif.

Il est probable que tout le monde dans sa vie s'est intéressé au moins un peu à l'astronomie et voulait avoir avec lui un instrument qui lui permettrait d'examiner de plus près les mystères du ciel étoilé.

C'est bien si vous avez des jumelles ou un télescope - même avec des instruments astronomiques aussi faibles, vous pouvez déjà admirer la beauté du ciel étoilé. Mais si votre intérêt pour cette science est suffisamment fort, mais qu'il n'y a aucun accès à l'outil, ou que les outils disponibles ne satisfont pas votre curiosité, vous aurez encore besoin de plus. outil puissant — télescope que vous pouvez faire vous-même à la maison. Dans notre article instructions étape par étape avec des photos et des vidéos sur la façon de fabriquer un télescope de vos propres mains.

Un télescope fabriqué en usine vous coûtera assez cher, son achat n'est donc approprié que si vous souhaitez vous lancer dans l'astronomie à un niveau amateur ou professionnel. Mais d'abord, afin d'acquérir des connaissances et des compétences de base, et enfin comprendre si l'astronomie est vraiment faite pour vous, vous devriez essayer de fabriquer un télescope de vos propres mains.

Dans de nombreuses encyclopédies pour enfants et autres publications scientifiques, vous pouvez trouver une description de la fabrication d'un simple télescope. Un tel outil vous permettra déjà de voir cratères de la Lune, le disque de Jupiter et ses 4 satellites, le disque et les anneaux de Saturne, le croissant de Vénus, certains grands et lumineux amas d'étoiles et nébuleuses, étoiles, invisible à l'œil nu. Il convient de noter immédiatement qu'un tel télescope ne peut pas prétendre à une qualité d'image par rapport aux télescopes fabriqués en usine en raison de l'inadéquation de l'objectif de l'optique qui sera utilisée.

Appareil télescope

Tout d’abord, un peu de théorie. Le télescope, comme sur la photo, se compose de deux unités optiques - lentille Et oculaire. La lentille capte la lumière des objets ; son diamètre détermine directement le grossissement maximum du télescope et la façon dont les objets faibles peuvent être observés. L'oculaire agrandit l'image formée par la lentille, suivie par l'œil humain dans la conception optique.

Il existe plusieurs types de télescopes optiques, deux des plus courants sont réfracteur Et . La lentille réflectrice est représentée par un miroir et la lentille réfracteur est représentée par un système de lentilles. À la maison, fabriquer un miroir pour un réflecteur est un processus assez laborieux et précis que tout le monde ne peut pas faire. Contrairement à un réflecteur, peu coûteux les lentilles réfractaires peuvent être facilement achetées dans un magasin d'optique.

Augmenter Le télescope est égal au rapport Fob/Fok (Fob est la distance focale de l'objectif, Fok est l'oculaire). Notre télescope aura un grossissement maximum d'environ 50x.

Pour fabriquer un verre, il faut acheter un flan de verre de lunettes d'une puissance de 1 dioptrie, ce qui correspond à une focale de 1 m. De tels flans ont généralement un diamètre d'environ 70 mm. Malheureusement, les verres de lunettes en forme de ménisques sont mal adaptés à cette application, mais vous pouvez vous y arrêter. Si vous avez un téléobjectif lentille biconvexe, il est recommandé de l'utiliser.

L'oculaire peut servir d'oculaire ordinaire loupe(loupe) d'un petit diamètre d'environ 30 mm. Une bonne option il peut également y avoir un oculaire de microscope.

Comme logement vous pouvez utiliser deux tubes en papier épais, l'un court - environ 20 cm (oculaire), le second d'environ 1 m (la partie principale du tube). Le tuyau court est inséré dans le long. Le corps peut être réalisé soit à partir d'une large feuille de papier Whatman, soit à partir d'un rouleau de papier peint, enroulé en tube en plusieurs couches et collé avec de la colle PVA. Le nombre de couches est sélectionné manuellement jusqu'à ce que le tuyau devienne suffisamment rigide. Le diamètre intérieur du tuyau principal doit être égal au diamètre du verre de lunettes.

Le verre (verre de lunettes) est monté dans le premier tube avec le côté convexe vers l'extérieur à l'aide d'une monture - des anneaux d'un diamètre égal au diamètre du verre et d'une épaisseur d'environ 10 mm. Un disque est installé immédiatement derrière l'objectif - diaphragme avec un trou au centre d'un diamètre de 25 à 30 mm - cela est nécessaire pour réduire les distorsions d'image importantes résultant d'un seul objectif. Cela réduira la quantité de lumière collectée par la lentille. La lentille est installée plus près du bord du tube principal.

L'oculaire est installé dans l'ensemble oculaire plus près de son bord. Pour ce faire, vous devrez réaliser un support d'oculaire en carton. Il sera constitué d'un cylindre de diamètre égal à celui de l'oculaire. Ce cylindre sera attaché à à l'intérieur tuyaux avec deux disques d'un diamètre égal au diamètre interne de l'ensemble oculaire avec un trou égal au diamètre de l'oculaire.

La mise au point sera réalisée en modifiant la distance entre la lentille et l'oculaire, en raison du mouvement de l'ensemble oculaire dans le tube principal, et la fixation se produira en raison du frottement. Il est pratique de se concentrer sur les zones lumineuses et gros objets, comme la Lune, étoiles brillantes, bâtiments à proximité.

Lors de la construction d'un télescope, il est nécessaire de prendre en compte le fait que la lentille et l'oculaire doivent être parallèles les uns aux autres et que leurs centres doivent être strictement sur la même ligne.

Vous pouvez également expérimenter le diamètre de l'ouverture de l'ouverture et trouver celui optimal. Si vous utilisez un objectif avec puissance optique 0,6 dioptrie (la distance focale est de 1/0,6, soit environ 1,7 m) - cela augmentera l'ouverture de l'ouverture et augmentera le grossissement, mais augmentera la longueur du tube à 1,7 m.

Il convient toujours de se rappeler que dans un télescope et tout autre instrument optique Vous ne pouvez pas regarder le soleil. Cela endommagera instantanément votre vision.

Vous êtes donc familiarisé avec le principe de construction d’un télescope simple et pouvez désormais le fabriquer vous-même. Il existe d'autres options de télescopes de verres de lunettes ou des téléobjectifs. Vous pouvez trouver tous les détails de fabrication, ainsi que d’autres informations qui vous intéressent, sur des sites Web et des forums sur l’astronomie et la construction de télescopes. Il s’agit d’un domaine très vaste, pratiqué aussi bien par les astronomes débutants que par les astronomes professionnels.

Et rappelez-vous, il vous suffit de plonger dans le monde jusqu'alors inconnu de l'astronomie - et si vous le souhaitez, elle vous montrera de nombreux trésors du ciel étoilé, vous apprendra les techniques d'observation, photographiera des objets complètement différents et bien plus encore que vous n'avez fait. je ne le sais même pas.

Ciel dégagé à vous !

Vidéo : comment fabriquer un télescope de vos propres mains