Катадіоптрична оптична система

Телескоп Максутова-Кассегрена зі 150 мм апертурою

Катадіоптрична оптична система поєднує в одній оптичній системі ефекти заломлення і відбиття світлових променів, як правило за допомогою лінз (діоптрика[en]) і сферичних дзеркал (катоптрика[en]). Катадіоптричне поєднання також застосовують у системах фокусування, такий як прожектори, фари, перших системах фокусування маяків, оптичних телескопах, мікроскопах, і телефото об'єктивах. Серед інших оптичних систем, в яких застосовуються лінзи і дзеркала, що також відносяться до "катадіоптрики" є катадіоптричні сенсори в камерах спостереження.

Перші катадіоптричні системи

Катадіоптричні комбінації використовувалися у багатьох перших оптичних системах. В 1820-х, Огюстен Жан Френель розробив декілька катадіоптричних рефлекторів для маяків.[1] В 1859 Леон Фуко розробив катадіоптричний мікроскоп з метою усунути аберацію при використанні лінз, аби відобразити об'єкти із великим збільшенням.[2] В 1876 французький інженер, А. Мангін, винайшов те, що потім отримало назву дзеркала Мангіна[en], опуклий скляний рефлектор із сріблястою поверхнею на задній стороні скла. Дві поверхні цього рефлектора мають різний радіус опуклості, що дозволяє виправити аберацію сферичного дзеркала. Світло проходить через це скло двічі, завдяки чому вся система працює як система з трьох лінз.[3] Дзеркала Мангіна використовувалися у маяках, де вони утворювали сяйво з майже повністю паралельними променями світла. Багато катадіоптричних телескопів використовують розсіювальні лінзи із дзеркальним покриттям на зворотній стороні, що відбиває світло як “дзеркала Манінга”, хоча вони не є одноелементними об'єктивами як оригінальні дзеркала Манінга, а деякі навіть передують цьому відкриттю.[4]

Система Максутова

Сюди перенаправляється запит «Телескоп Максутова». На цю тему потрібна окрема стаття.
Оптична схема телескопа Максутова-Кассегрена

Телескоп Максутова (також Максутов, англ. Maksutov, "Mak")[5] — телескоп, спроєктований Дмитром Максутовим у 1941, який поєднує переваги рефлектора і рефрактора. Також було виготовлено серію телеоб'єктивів «МТО».

Оптична схема телеоб'єктива «МТО»

Існує велика кількіст варіантів: система Максутова-Кассегрена, система Максутова-Ньютона, Грегорі.

Система Грегорі

Оптична система Грегорі (Gregory або "spot" Maksutov–Cassegrains) винайдена американським інженером-оптиком Джоном Грегорі[en] методом поєднання систем Максутова та Кассегрена у 1957[6][7][8], які в свою чергу є варінтами Грегоріанського телескопа винайденого Джеймсом Грегорі у 1663[9].

Оптична система Григоріанського телескопа

Система менісковий Грегорі

Зовнішні зображення
MGT 60x70 Falkon (1996)
MGT 60x70 Falkon (1996)
MGT 60x70 Falkon (2019)
Зорова труба-телескоп (2023)

У 2019, групою українських винахідників було запатентовано зорову трубу-телескоп системи менісковий Грегорі зі 60-кратним збільшенням, яку було винайдено у КНУ ім. Тараса Шевченка (раніше також був виготовлений телескоп MGT 60x70 Falcon, рос. МГТ 60x70 Сокол, дос. «МГТ 60x70 Сокіл»)[10].

Найбільш близьким за сукупністю ознак до заявленого є зорова труба-телескоп, розрахований Максутовим Д.Д. (Д.Д.Максутов Оптическая система. Авт. свид. СРСР №65007 1941.), що містить лінзу з формою меніска, головне дзеркало сферичної форми та вторинне дзеркало, поєднане з увігнутою поверхнею лінзи, що має форму меніска. Недоліками вказаного пристрою є завелика сферична аберація, яка не дозволяє використовувати прилад у денний час і дещо завеликі габаритно-масові характеристики як для мобільно-експедиційного приладу.
— Камінський, С.В. ; Набока, І.П., Патент на корисну модель №132143, https://sis.nipo.gov.ua/uk/search/detail/1091402/

Галерея катадіоптричних об'єктивів

Дивіться також

Джерела

  • Dick Suiter (серпень 2005, оновлено: грудень 2017). Design of the Maksutov-Cassegrain.
  • Lawrence Braymer (1947). U.S. Patent 2,670,656 : Telescope. March 2, 1954. URI: https://patents.google.com/patent/US2670656
  • Эдвард Тригуб (11 серпня 2011). Я хочу показать людям небо! (115 годовщине Д.Д. Максутова посвящается). Київський клуб аматорів астрономії «Астрополіс». URI: https://www.astroclub.kiev.ua/forum/index.php?page=98. «По этому же расчёту (опубликованному в трудах ГОИ), спустя более полвека, Сергеем Каминским в Киеве было изготовлено несколько копий этого легендарного инструмента.»
  • Камінський, С.В. ; Набока, І.П (2018). Патент на корисну модель №132143 : Зорова труба-телескоп оптичної системи менісковий Грегорі. Київ: КНУ ім. Тараса Шевченка, 11 лютого 2019. URI: https://sis.nipo.gov.ua/uk/search/detail/1091402/

Примітки

  1. ↑ The Encyclopædia Britannica, 1911
  2. ↑ William Tobin, The life and science of Léon Foucault: the man who proved the earth rotates William Tobin, page 214
  3. ↑ Optical design fundamentals for infrared systems By Max J. Riedl. Архів оригіналу за 14 листопада 2021. Процитовано 5 липня 2018.
  4. ↑ - Vladimir Sacek, telescope-optics.net, Notes on AMATEUR TELESCOPE OPTICS, CATADIOPTRIC TELESCOPES, 10.2.1. Архів оригіналу за 1 лютого 2009. Процитовано 5 липня 2018.
  5. ↑ About us. telescopengineering.com. Telescope Engineering Company began in 1994 as a distributor/subcontractor of optics and optical materials. Our primary products in the beginning were: zero-expansion Sitall blanks from LZOS, large mirrors and optical systems from LOMO and opticts for Maksutov telescopes made in Kiev (Ukraine).
  6. ↑ The Gregory Meniscus Telescope. jimshomeplanet.com. Процитовано 3 листопада 2024.
  7. ↑ John Gregory’s Adaptation of Maksutov’s Design, Patent Constraints, and Braymer’s Location of the Questar Telescope’s Secondary Spot. gregorygross.com. Процитовано 4 листопада 2024.
  8. ↑ Maksutov-Cassegrain telescope. telescope-optics.net. Процитовано 4 листопада 2024.
  9. ↑ Gills, John F. (1998). Evolution of the Maksutov-Cassegrain Telescope. www.weasner.com. From James Gregory to John Gregory: The 300 Year Evolution of the Maksutov-Cassegrain Telescope.
  10. ↑ Камінський, С.В. ; Набока, І.П. Патент на корисну модель №132143 : Зорова труба-телескоп оптичної системи Менісковий Грегорі. Київ: КНУ ім. Тараса Шевченка, 11 лютого 2019.

Посилання