Úvodní strana  >  Články  >  Ostatní  >  Teleskopie - díl třináctý (Protuberanční nástavec pro amatérské dalekohledy)
Ivo Zajonc Vytisknout článek

Teleskopie - díl třináctý (Protuberanční nástavec pro amatérské dalekohledy)

Obr. 2: Protuberanční nástavec (podle Hähnela)
Obr. 2: Protuberanční nástavec (podle Hähnela)
Sluneční erupce bezesporu patří mezi nejpozoruhodnější jevy, které souvisí se sluneční činností. Každého pozorovatele uchvátí svou mohutností, dynamikou a nepřeberným bohatstvím tvarů.

Tato oblast slunečních pozorování byla dlouho možná jen v krátkých okamžitých slunečních zatmění, čímž bylo znesnadněné i jejich studium. Až v roce 1868 se podařilo Janssenovi a Lockyerovi pozorovat protuberance i mimo zatmění. Použili protuberanční spektroskop. Poté byla tato metoda úspěšně používána po celá desetiletí. Tento způsob pozorování však pro amatérská pozorování není příliš vhodný, je totiž velmi drahý a jeho amatérská konstrukce je v domácích podmínkách těžko uskutečnitelná.

Novou etapu ve vývoji metod pozorování fotosférických a koronárních jevů zahájil v roce 1930 Bernard Lyot konstrukcí svého koronografu, který využíval uměle vytvořeného slunečního zatmění. Obraz Slunce, který se promítá objektivem dalekohledu do jeho ohniskové roviny, je zakrývaný kuželovitou clonou. Obraz fotosféry a také její intenzivní světlo se odráží od pláště clony do stran a dopadá na vyčerněné stěny tubusu, kde je absorbovány. Kuželovitá clona je upevněna v pomocné čočce, která přenáší její obraz do roviny tzv. Lyotovy clony.

Obr. 1: Schéma původního Lyotova koronografu
Obr. 1: Schéma původního Lyotova koronografu
Obr. 1: Schéma původního Lyotova koronografu: C: clony, O: objektiv, O2: druhý objektiv, K: kuželovitá clona, L: Lyotova clona, P: pomocná čočka, I: interferenční filtr, Z: okulár.

Druhý objektiv, který se nachází za čočkou, znovu zobrazí rovinu okolo kuželovité clony, která vlastně představuje okolí Slunce těsně nad fotosférou. Tento druhý obraz přechází potom interferenčním filtrem do okuláru, nebo dopadá na citlivou fotografickou vrstvu. Klasický Lyotův koronograf byl původně konstruován pro pozorování koróny z integrálním světlem bez použití úzkopásmových filtrů. Používal jednoduchou spojnou čočku jako objektiv, protože tím se podstatně snížil rozptyl světla při vstupu do optiky dalekohledu. Pozorování probíhalo v nadmořské výšce 2 až 3 tisíce metrů, kde je velmi nízký rozptyl světla v atmosféře. Původní model přístroje s jednoduchou clonou bez dalších zařízení poskytoval jen nezřetelné obrazy protuberancí a koróny na sivém pozadí oblohy. V nižších nadmořských výškách přístroj nebyl vůbec použitelný. Hlavním nedostatkem tohoto zařízení byla vysoká citlivost na rozptýlené světlo znehodnocující výsledný obraz.

Prvním zdrojem byly okrajové zóny objektivu dalekohledu. Sluneční světlo, které dopadá pod velmi malým úhlem na objektiv se v okrajových částech odráží na jeho objímku a odtud se dostává do chodu paprsků přístroje. Pomocná dvojvypuklá čočka, kterou Lyot zařadil do tohoto systému, nese jednak kuželovitou clonu, ale je zároveň umístěna tak, že promítá obraz objektivu dalekohledu, který dopadá na Lyotovu clonu. Protože průměr Lyotovy clony je o něco menší, než promítnutý obraz objektivu, okrajové části tohoto obrazu jsou odcloněny, a tím je vyřazeno na něm vznikající rozptýlené světlo z dalšího postupu přístrojem.

Dalším významným zdrojem rozptýleného světla je zemská atmosféra. Slunce je vždy obklopeno větším nebo menším prstencem rozptýleného světla, který často dosahuje do vzdálenosti několika stupňů. Příčinou tohoto jevu je prach a vodní pára nacházející se v atmosféře. Rozsah a intenzita tohoto jevu je závislá na nadmořské výšce pozorovacího místa a na meteorologické situaci. V nížinách vidíme okolo Slunce množství rozptýleného světla i při velmi průzračné obloze. Rozptýlené světlo oblohy obsahuje záření v celém rozsahu slunečního spektra, přibližně od 380 nm do 700 nm. Protuberance však svítí ve čtyřech velmi úzkých vodíkových čárách, ze kterých samotná čára H představuje přibližně 1/2 veškerého záření (jejich vlnová délka je 653,6 nm). To znamená, že když se nám podaří oddělit tuto část spektra od ostatních vlnových délek, přítomnost rozptýleného světla se v zachyceném obraze podstatně omezí. Když použijeme např. filtr s propustností 1 nm, potom získáme z celé energie spektra 1/320, zbytek bude pohlcený filtrem. Rozptýlené světlo bude přitom zeslabené 320krát, protuberance však jen 2krát. Jejich jasnost oproti pozadí takto vzroste 160x. Takovéto pozorování v úzkém rozsahu vhodných vlnových déle se v Lyotovu koronografu realizuje pomocí interferenčního filtru s úzkým pásmem propustnosti. Lyot dosáhl u interferenčních filtrů, na jejichž konstrukci se sám podílel, propustnosti omezené až na 0,01 nm. Takový filtr dovoluje pozorování v úzkém spektrálním pásmu bez toho, že bychom použili rozkladu světla na principu spektroskopu. Pro amatérsky konstruované zařízení pro pozorování protuberancí stačí interferenční filtr s propustností okolo 10 nm v oblasti vlnové délky 653 nm.

protuberanční nástavec

Významnou pomůckou při vypracovávání návrhu na výrobu tohoto zařízení byla práce, kterou uveřejnil Jörg Hähnel v astronomické ročence "Kalender für Sternfreunde" (vydal J. A. Barth) ročník 1982 a 1983. Tento konstruktér respektuje amatérské možnosti práce, přičemž dosahuje dobrých výsledků, což bylo možné posoudit podle fotografií protuberancí, které získal přístrojem tohoto druhu. Proto se domnívám, že se i tento příspěvek stane vhodným zdrojem informací pro amatéry a probudí jejich iniciativu ke stavbě podobného přístroje.

Popíšeme si nejprve funkční význam jednotlivých částí celého zařízení i hlavní principy výroby těch součástek, které musíme sami zhotovit.

Obr. 2: Protuberanční nástavec (podle Hähnela)
Obr. 2: Protuberanční nástavec (podle Hähnela)
Obr. 2: Protuberanční nástavec (podle Hähnela): K: kuželovitá clona, B: kovová objímka pro posun Lyotovy clony a pomocné čočky, P: pomocná čočka, R: prstenec justačního systému, L: Lyotova clona O: druhý objektiv, I: interferenční filtr, S: šroub regulace sklonu zrcadla, Z: zrcadlo, U: okulár.

Východiskem konstrukce našeho přístroje může být běžný astronomický dalekohled, refraktor. Výhodné jsou hlavně teleskopy s nižší světelností 1 : 15 až 1 : 25 (průměr objektivu : ohnisková vzdálenost). Pokud má přistroj větší průměr objektivu (nad 80 mm) přicloníme ho kruhovou clonou zhruba na průměr 80 mm. Jde o to, aby množství tepelné energie soustředěné na filtr v přístroji nebylo příliš velké a aby tak nedošlo k jeho poškození.

Běžné refraktory mají většinou dvojčlenný achromatický objektiv. Pro pozorování protuberancí s použitím interferenčního filtru to však není podmínkou. Dobrý obraz tu získáme i s jednoduchou spojnou čočkou (ploskovypuklou nebo dvojvypuklou) v úloze objektivu, pokud má dostatečný průměr (50 až 80 mm) a vhodnou světelnost (1 : 15 až 1 : 25). Jednoduchá čočka má tu výhodu, že na ní nastává menší rozptyl světla.

tubus dalekohledu (b)

Je důležité, aby byl použitý tubus uvnitř důkladně vyčerněný. Pokud bychom chtěli zhotovit jednoúčelový přístroj (protuberanční dalekohled), potom by bylo potřeba, aby tubus dalekohledu byl o několik centimetrů širší, než průměr použitého objektivu. Tím se sníží vliv světla rozptýleného na jeho stěnách. To platí hlavně o té části tubusu, na kterou budou dopadat paprsky odražené kuželovitou clonou. Tubus musí obsahovat clony uspořádané podle principů běžných pro refraktory. Průměry otvorů jednotlivých clon určujeme tak, jako kdyby se na místě pomocné čočky nacházel okulár.

Aby se snížil rozptyl světla na objektivu, upevníme před ním na tubus rosnici. Je to válcovitá trubice s průměrem o několik centimetrů větším, než je průměr tubusu. Její vstupní otvor opatříme clonou se středovým otvorem, který se bude rovnat průměru objektivu. Samozřejmě i zde velmi záleží na vyčernění vnitřních ploch rosnice.

kuželovitá clona (c)

Úlohou kuželovité clony je zakrýt jasný disk Slunce a vyvolat umělé zatemnění Slunce. Proto tuto clonu označujeme též jako umělý Měsíc. Nachází se v ohniskové rovině objektivu dalekohledu, a proto v rovině její základny vzniká ostrý obraz slunečního disku.

Obr. 3: Upevnění kuželovité clony v pomocné čočce
Obr. 3: Upevnění kuželovité clony v pomocné čočce
Obr. 3: Upevnění kuželovité clony v pomocné čočce: K: kuželovitá clona, N: nosná část, M: spojovací matice, P: pomocná čočka, S: šroub.

Průměr slunečního obrazu D (v milimetrech) v ohnisku objektivu s ohniskovou vzdáleností f (v milimetrech) vypočítáme podle vzorce

D = f x d x 0,0175

ve kterém d je průměr Slunce vyjádřený v desetinách stupně (t. j. maximálně 0,543°) a číslo 0,0175 je hodnota tangenty 1°. Protože zdánlivý průměr Slunce se v průběhu roku mění, musíme použít clonu odpovídající maximálnímu průměru slunečního disku, nebo mít k dispozici několik clon s různými průměry a používat je postupně podle situace vznikající při měnící se vzdálenosti Země od Slunce. Pro malé přístroje s ručním vedením se doporučuje zvětšit vypočítaný průměr clony tak, aby byl o 1 až 2% větší než maximální průměr obrazu Slunce. To usnadňuje udržovat obraz sluneční fotosféry za kuželovitou clonou. Musíme se však spokojit s tím, že naráz můžeme uvidět přibližně jen 1/4 z celého obvodu slunečního disku.

Kuželovitá clona musí být vysoustružena do tvaru kužele s průměrem základny podle uvedeného výpočtu. Její vrcholový úhel (viz. obr. 3) musí být ostrý (doporučuje se okolo 40°), povrch pláště jemně opracujeme, aby dobře dorážel světlo a teplo. Proto ho nenatíráme černou barvou! Okraje základny, které budou viditelné v okuláru jako umělý Měsíc, nesmí mít žádnou nepravidelnost, která by narušovala pozorování.

Kuželovitá clona je upevněna v pomocné dvojvypuklé čočce, která za ní následuje. Proto je spodek clony prodloužený ve válcovitý výběžek, který se zašroubuje do válcovité dutiny v matici M3. To umožňuje rychlou výměnu clon různého průměru, pokud je chceme používat, nebo alespoň usnadní dodatečné úpravy rozměrů základny clony při sestavování přístroje. Matice je závitem upevněna na šroubu M3, který vyčnívá na přední straně z pomocné čočky, ve které je zachycen dvěma maticemi. Rozměry součástek a vzdáleností mezi nimi je možné přibližně určit podle obrázku (viz. obr. 3).

pomocná čočka (d)

Úlohou této optické součásti je promítat obraz objektivu dalekohledu do roviny Lyotovy clony, kde se musí objevit jeho ostrý obraz. Kromě toho nese tato čočka i kuželovitou clonu.

Pro tento účel použijeme dvojvypuklou čočku s průměrem přibližně 3krát větším, než je průměr kuželovité clony. Vhodná ohnisková vzdálenost této součásti je 50 mm. Přibližně v této vzdálenosti za čočkou bude vznikat obraz objektivu, a proto tam bude umístěna Lyotova clona. Průměr pomocné čočky nemůže být příliš velký, protože by na ni mohlo dopadat světlo odražené od kuželovité clony. V případě potřeby je možné příliš velkou čočku odclonit na vhodný průměr. Důležitá je i vzdálenost základny kuželovité clony od povrchu čočky. Nesmí být příliš malá, protože potom bychom měli při zaostření okraje clony v zorném poli zaostřený i prach na povrchu pomocné čočky, který by působil velmi rušivě. Tato vzdálenost však nesmí být ani příliš velká, protože by se tím vyvolal další nepříznivý účinek, vzrostlo by celkové zvětšení a tím by se zmenšilo zorné pole okolo kuželovité clony a zhoršila by se kvalita obrazu.

Obr. 4: Schéma bloku pomocné čočky a Lyotovy clony
Obr. 4: Schéma bloku pomocné čočky a Lyotovy clony
Obr. 4: Schéma bloku pomocné čočky a Lyotovy clony: B: kovová objímka pro posun celého systému, K: kuželovitá clona, P: pomocná čočka, R: upevňovací prstenec z překližky, S: šroub aretace objímky, SS: šroub justačního systému, T: tubus nástavce, L: Lyotova clona, A: rovina řezu vyobrazení.

Když má dvojvypuklá pomocná čočka jednu plochu méně zakřivenou, obracíme ji směrem ke kuželovité cloně.

Pomocnou čočku si necháme provrtat v dílně oční optiky. Když by to nebylo možné, musíme sami do čočky vyvrtat potřebný otvor. Použijeme hrubostěnnou trubičku vhodného průměru, kterou zasadíme namísto vrtáku do stojanové elektrické vrtačky. Pod tento nástroj budeme přidávat brusný prášek dostatečně zvlhčený vodou. Tento postup si musíme nejprve dobře odzkoušet na kousku nepotřebného materiálu.

Pomocnou čočku musíme umístit do objímky, například z rozbitého barevného filtru, a tu potom nalepit na prstenec vyřezaný z překližky. Prstenec potom upevníme v tubusu protuberančního nástavce. Musí však být zabezpečena možnost posouvat pomocnou čočku směrem k objektivu dalekohledu tak, aby bylo možno zaostřit obraz Slunce na kuželovité cloně. Prstencem nesoucím pomocnou čočku prochází směrem dozadu 3 šrouby M3 dlouhé 45 až 50 mm rovnoměrně rozdělené po obvodu. Na nich je znovu upnutý překližkový prstenec vybavený podobnými šrouby (viz. obr. 4). Až teprve na tomto šroubu je potom upevněn třetí prstenec s Lyotovou clonou.

Lyotova clona (e)

Lyotova clona je kruhovitá kovová destička s kruhovým otvorem uprostřed. Nachází se za pomocnou čočkou ve vzdálenosti přibližně o 2 mm větší, než je ohnisková vzdálenost pomocné čočky. Velmi důležitý je přesný rozměr otvoru ve cloně. K jeho výpočtu použijeme vzorec

d = (D x f2) / f1

kde d je hledaný průměr otvoru clony, D je průměr objektivu, f1 je ohnisková vzdálenost objektivu a f2 je vzdálenost Lyotovy clony od pomocné čočky, která je o málo větší, než ohnisková vzdálenost této čočky. Podle tohoto vzorce vlastně vypočítáme, jaký bude mít průměr obraz objektivu promítnutý pomocnou čočkou na Lyotovu clonu. Můžeme se o tom snadno pokusně přesvědčit. Víme, že tato clona má za úlohu odclonit okrajové partie objektivu, které jsou zdrojem rozptýleného světla. Aby se tak skutečně stalo, musí být otvor clony asi o 20% menší, než je průměr promítnutého obrazu objektivu zjištěný výpočtem.

Při výrobě musíme nejprve vrtákem 3krát většího průměru odstranit podstatnou část z tloušťky materiálu ze středu clony. Tenkou vrstvu, která zde zůstane potom převrtáme vrtákem potřebného průměru. Po tomto předběžném opracování bude mít clona velmi tenkou stěnu (viz. obr. 4), takže se na její hraně nebude odrážet světlo. Je potřebné dbát na to, aby se průměr otvoru clony při vrtání zbytečně nezvětšoval. Podmínkou kvalitního obrazu je dokonalé začernění Lyotovy clony. Při natírání barvou se zmenšuje průměr jejího otvoru a vytvářejí se na něm nerovnosti. Když clonu několikrát protáhneme plamenem svíčky, dostane potřebné vlastnosti. Černé saze se rozdělí rovnoměrně po celé cloně v pravidelné tenké vrstvě.

Jak jsme již říkali, Lyotova clona je upevněna přes prstenec z překližky a dva systémy šroubů s objímkou, které nesou pomocnou čočku s kuželovitou clonou. Pomocná čočka se s kovovou objímkou může posouvat v tubuse nástavce dopředu a dozadu, a tak se může měnit vzdálenost celé uvedené soustavy oproti druhému objektivu, který za ní následuje.

druhý objektiv (f)

Druhý objektiv s okulárem nástavce představuje malý dalekohled, kterým pozorujeme rovinu okolo základny kuželovité clony, kde se nám promítá obraz okolí Slunce. Použijeme zde dvojčlenný tmelený objektiv s průměrem asi 20 mm a s ohniskovou vzdáleností asi 75 mm. Doporučuje se, aby světelnost tohoto objektivu byla 2krát větší, než světelnost objektivu použitého dalekohledu. Pomocí prstence z překližky, do které je namontovaný, je tato soustava upevněna přímo k tubusu nástavce. Při úvahách o umístnění druhého objektivu musíme vycházet z jeho ohniskové vzdálenosti, z toho kolik místa potřebujeme na umístění pro uložení součástí nacházejících se mezi kuželovitou clonou a druhým objektivem a konečně z měřítka, ve které chceme zobrazit kuželovitou clonu v rovině okuláru.

Abychom získali výhodný rozměr zorného pole, měl by druhý objektiv zobrazovat viditelné zorné pole kuželovité clony tak, aby jeho průměr v zorném poli přibližně 6krát zvětšujícího okuláru (f = 40 mm) nebyl menší, než jeho poloměr zorného pole celého nástavce. Na obloze to představuje zorné pole o průměru asi 1°. Při průměru Slunce přibližně 0,5°máme zabezpečené dostatečně velké zorné pole pro pozorování protuberancí.

Doporučuje se použít také vzdálenosti druhého objektivu od kuželové clony, která by zabezpečila přibližně její 2násobné zvětšení. Objektiv při tom orientujeme méně zakřivenou plochou ke kuželovité cloně. Když umístíme druhý objektiv od kuželovité clony do vzdálenosti, která se rovná 2násobku ohniskové vzdálenosti této čočky, potom získáme obraz kuželovité clony v rovině vzdálené opět o 2násobek ohniskové vzdálenosti tohoto objektivu, ovšem na opačné straně. Měřítko obrazu bude 1 : 1. Když chceme obraz clony (a tím i protuberanci) zvětšit, posuneme objektiv nebo clonu tak, aby se jejich vzdálenost zmenšila, přičemž obraz potom vzniká za objektivem ve vzdálenosti větší než 2f.

Z optiky, kterou je možné snadněji získat bychom mohli v úloze druhého objektivu použít objektiv z triedru 8x30 nebo 6x30, případně dobrý achromatický objektiv z divadelního kukátka. Schéma nástavce je potom potřebné vypracovat v závislosti na ohniskové vzdálenosti použitého objektivu. Nezapomínejme, že s ohniskovou vzdáleností druhého objektivu nám rychle narůstá celková délka nástavce, která bude vždy delší než 4násobek jeho ohniskové vzdálenosti. Kdyby se negativně projevil příliš velký průměr druhého objektivu, je možné ho zmenšit kruhovou clonou.

interferenční filtr (g)

Za optimálních meteorologických podmínek a hlavně ve vyšších polohách může být protuberance viditelná i tehdy, když do nástavce nasadíme červený barevný filtr např. RG 2, nebo K 13. Jednoduchý filtr však ponechává po obou stranách linie H velkou část spektra, takže protuberance mají velmi jasné červené pozadí. Červený filtr je proto možno doporučit jen jako provizorní opatření, pokud nezískáme potřebný interferenční filtr, který umožňuje neporovnatelně lepší pozorování, protože se protuberance potom na tmavém pozadí oblohy objevují v celé škále jemných detailů. Jejich jemná struktura je potom viditelná i při méně příznivých pozorovacích podmínkách.

Obr. 5: Schéma interferenčního filtru a jeho pouzdra
Obr. 5: Schéma interferenčního filtru a jeho pouzdra
Obr. 5: Schéma interferenčního filtru a jeho pouzdra: P: vnější prstenec objímky, M: kroužky pro spojení s tubusem nástavce, O: otvor vnějšího prstence, I: interferenční filtr, T: plsťová vložka, P1: vnitřní prstenec objímky, C: kovová objímka filtru, V: vyřezaná výseč dřevěné objímky (aby bylo možné otáčet filtrem), A: rovina řezu vyobrazení.

Pro popsaný amatérský protuberanční nástavec je vhodný dvojitý interferenční filtr s maximální propustností v oblasti 656 nm (H).

K nepříjemným vlastnostem interferenčních filtrů patří vytváření dvojitých obrazů. Vedlejší obraz je méně intenzivní než hlavní a nachází se po straně hlavního obrazu. Otáčí se spolu s otáčením filtru okolo osy. Rušivý vliv tohoto jevu nepřekáží v případě, že se neobjeví na vlastních protuberancích. Jde jen o zdvojení obrazu okraje clony, vlastní protuberance pro nízkou jasnost vedlejší obraz nevytvářejí. Aby bylo možné oddělit rušivý druhotný obraz clony od protuberance a přemístit ho na druhou stranu clony je potřebné pootočit filtrem. Z toho důvodu konstruujeme filtr tak, aby s ním bylo možné otáčet okolo jeho osy.

Objímka filtru je proto zhotovena z několika prstenců, které opatrně vyřežeme z překližky (viz. obr. 5). První a poslední prstenec zůstává celý, z prostředních vyřežeme část jejich obvodu tak, aby vznikla štěrbina. Přední a zadní prstenec mají středový otvor o něco menší, než je průměr filtru s objímkou. Otvory pro uložení filtru ve středních prstencích jsou takových rozměrů, aby se tam vešel filtr s vrstvou filcu na obvodu objímky. Uložení musí být natolik volné, abychom mohli přes štěrbinu v dřevěné objímce filtrem volně otáčet okolo osy. Celé pouzdro s filtrem je potom připevněno k předcházející a následující části tubusu nástavce. Snažíme se při tom posunout filtr směrem k okuláru nástavce, protože se tam méně zahřívá než v oblasti za Lyotovou clonou. Při montáži musíme dbát na to, aby rovina filtru byla kolmá na optickou osu zařízení. Při šikmém postavení dochází k malým změnám v propustnosti filtru a maximum se posouvá ke kratším vlnovým délkám.

zenitové zrcadlo (h)

Obr. 6: Schéma montáže pro pohyb zrcadla
Obr. 6: Schéma montáže pro pohyb zrcadla
Obr. 6: Schéma montáže pro pohyb zrcadla: V: vidlicová montáž pro naklánění zrcadla, D: kruhové destičky pohyblivé části pouzdra zrcadla, K: pevná stěna pouzdra, T: hmatníky pro ovládání otáčivé části, S: šroub pro naklánění zrcadla, Š: spirála přitahující zrcadlo, V1: destička vnitřní vidlice montáže, Z: zrcadlo, A až B: roviny řezu vyobrazení.

Zenitové zrcadlo mění směr paprsků přecházejících protuberančním nástavce o 90° podobně, jako běžně používaný zenitový hranol. Použití zrcadla místo hranolu nám dovolí využívat protuberanční nástavec i při vyšším zvětšení. Dostatečně velké zorné pole má totiž naše zařízení jen při nízkém zvětšení, při kterém uvidíme celé Slunce a jeho okolí. Když však použijeme krátkoohniskový silnější zvětšující okulár, střed kuželovité clony pokryje celé zorné pole a jeho okraj s protuberancemi se už nachází mimo něj. Tím, že zenitové zrcadlo neumístíme napevno, ale zabezpečíme možnost jeho naklánění, budeme si moci nastavit okraj kuželovité clony do středu zorného pole při jakémkoli zvětšení. Proto nasadíme toto zrcadlo do malé vidlicovité montáže (viz. obr. 6), která dovoluje pohyb zrcadla především ve svislé rovině. Šroubem, který vyčnívá dole z pouzdra zenitového zrcadla je možné plynule měnit jeho sklon, spirálová pružina, která je přichycena k té jisté části montáže, na kterou tlačí šroub, zabezpečuje tah opačným směrem.

Celá vidlicová montáž se kromě toho může otáčet okolo své osy. Umožňuje to šroub, přecházející jejím středem a výběžky upevněné na tento šroub na vnější straně pouzdra. Tento pohyb zrcadla nám dovolí prohlédnout si postupně celý obvod Slunce i při vyšším zvětšení. Použité zrcadlo musí být dostatečně velké, aby i v nakloněné poloze zachytilo celý svazek paprsků přicházejících od druhého objektivu. Dále musíme dbát na to, aby jeho rovina vytvářela s rovinou hlavního objektivu úhel 45°. Jeho povrch musí být přesnou rovinou (broušená a leštěná plocha), odrazová kovová vrstva musí být umístěna na povrchu, ne za skleněnou vrstvou z druhé strany.

okulár (i)

Při pozorování protuberancí vystačíme s běžnými okuláry. Je však potřeba pamatovat na úpravu vhodné délky okulárové koncovky dalekohledu, abychom mohli dostatečně pevně uchyceným okulárem pozorovat při vysokém zvětšení (kdy je okulár posunutý blíže k filtru), ale i při nízkém zvětšení (kdy je okulár dál od filtru). Přitom je potřeba zabezpečit dostatečnou vzdálenost od zenitového zrcadla, abychom v zorném poli neuviděli prach a nerovnosti jeho povrchu.

justáž nástavce

Ve vzpomínaném článku o konstrukci protuberančního nástavce doporučuje jeho autor montovat jednotlivé součásti do mezikroužků pro fotoaparát (např: Praktica), které je možné pohodlně spojit a přidáním dalších kroužku prodlužovat vzdálenosti mezi optickými částmi. To umožňuje snadnou montáž i justační práce.

Nejprve sestavíme celý nástavec, ale bez Lyotovy clony. Posouváním kovové objímky, která nese pomocnou čočku s kuželovitou clonou, nastavíme ostrý obraz okraje clony v zorném poli okuláru. Šroubem, který vyčnívá z tubusu nástavce, upevníme tuto objímku ve správné poloze. Protože interferenční filtr propouští jen málo světla, musíme při této fázi namířit nástavec na silný světelný zdroj.

Potom připojíme nástavec k dalekohledu, který namíříme na objekt "v nekonečnu", t. j. vzdálený alespoň 1 km. Zaostřovacím zařízením dalekohledu potom zaostříme obraz tohoto objektu v zorném poli. Vzhledem na účinek filtru nám tato fáze může působit určité těžkosti, které odstraníme tím, že se izolujeme od okolního světla např. zakrytím hlavy a okuláru přikrývkou. Okraj kuželové clony a příslušný objekt musíme vidět současně zaostřené v zorném poli.

Dále musíme nastavit ostrý obraz objektivu do roviny Lyotovy clony. Nejprve umístíme před objektiv dalekohledu, k němuž jsme připojili protuberanční nástavec, silný zdroj světla, který se bude nacházet ve vzdálenosti odpovídající jeho ohniskové délce. Tím si zabezpečíme, aby celá plocha objektivu byla intenzivně osvětlena a její obraz na Lyotově cloně dobře viditelný. Z nástavce oddělíme jeho zadní část tak, abychom odkryli šrouby centrovacího zařízení. Potom upevníme prstenec s Lyotovou clonou příslušnými třemi šrouby a maticemi v poloze, při které se ostrý odraz okraje objektivu objeví na cloně. Potom připojíme zadní konec nástavce a celé zařízení je připraveno na použití.

orientace dalekohledu

Pokud při orientaci dalekohledu není ještě sluneční disk krytý za kuželovitou clonou, je jeho světlo velmi intenzivní a mohlo by poškodit náš zrak. Proto se doporučuje v této fázi pozorování umístit za okulár tmavý filtr, který při pozorování protuberancí odložíme. Dobrou službu zde vykoná i malý hledáček, kterým promítneme obraz Slunce na stínítko s vyznačenou polohou Slunce, která bude odpovídat poloze Slunce za kuželovitou clonou v hlavním dalekohledu. Můžeme ho však nahradit i jednoduchou dírkovou komorou bez optiky (viz. minulé díly).

Abychom mohli sledovat plynule pohyb Slunce po obloze a udrželi jeho disk stále za kuželovitou clonou, musí být dalekohled paralakticky montován. Není vyloučeno, zabezpečit potom ruční posun dalekohledu v rektascenzi, ale montáž poháněná motorem nám tuto úlohu podstatně ulehčí.

fotografování protuberancí

Když odmontujeme z protuberančního nástavce zadní část se zenitovým zrcadlem a na jeho místo připojíme jednooký zrcadlový fotoaparát, můžeme zachytit obraz protuberancí na film. Jako objektiv tohoto zařízení funguje druhý objektiv přístroje, který promítá obraz kuželovité clony a okolí slunečního povrchu přímo na film. Je velmi výhodné, když se nám podaří zvolit připojení fotoaparátu tak, aby rovina ostrého obrazu, který vidíme v okuláru, byla identická s rovinou filmu fotoaparátu. Dobrou službu by nám zde mohlo prokázat měchové zařízení používané pro fotografii z blízka. Umožnilo by posouvat fotoaparát v ose zařízení dopředu a dozadu a přesněji zaostřit obraz. Jinak bychom musel obraz zaostřit posunem kovové objímky s pomocnou čočkou a clonou. Před snímkem se doporučuje ještě zaostřit obraz zaostřovacím zařízením dalekohledu. Podle doteď získaných zkušeností je vhodné použít jemnozrnný film, expoziční doba se pohybuje okolo 2 sekund. Změnou vzájemné polohy kuželovité clony a druhého objektivu je možné, jak jsme už vysvětlili, měnit velikost promítnutého obrazu slunečního okolí. Ukazuje se, že zvyšovat tento průměr nad 18 mm nemá u objektivů malých amatérských refraktorů žádný význam, protože nezískáme další podrobnosti. Prodlužuje se tím expoziční doba a to s sebou přináší zvyšování neostrosti obrazu.

Závěrem chceme upozornit na nutné bezpečností opatření při těchto pozorováních. Když má přistroj vlastní pohon, který vede dalekohled za Sluncem, je nutné po přerušení pozorování odchýlit tubus tak, aby obraz Slunce nebyl v zorném poli. Soustředné sluneční světlo může po delším působení zapříčinit tlení vnitřních součástí nástavce.

Pozor! Nesprávná konstrukce a manipulace se zařízením může vést k vážnému a trvalému poškození zraku! Nemáte-li dostatečné zkušenosti s bezpečnostními pravidly při pozorování Slunce, konstrukci a užívání tohoto zařízení nedoporučujeme. V takovém případě je před vlastním konstruováním vhodné vyhledat odborné rady a doporučení. (pozn. red.)

původní článek by publikován v Astronomické ročenke (SK) v roce 1991
úprava textu: Petra Váňová, Jihlavská astronomická společnost

Teleskopie: Nový seriál Jihlavské astronomické společnosti poskytuje cenné rady o konstrukcích astronomických přístrojů v amatérských podmínkách. Autorem seriálu je doc. RNDr. Ivo Zajonc, CSc., autor mnoha publikací nejen o astronomické technice.

Články ze seriálu TELESKOPIE byly v minulých letech postupně uveřejňovány v Astronomické ročenke vydávané Slovenskou ústrednou hvezdárňou v Hurbanove - http://www.suh.sk. Děkujeme vedení tohoto ústavu za souhlas se zveřejněním těchto aktualizovaných příspěvků na webu Jihlavské astronomické společnosti - jiast.cz a České astronomické společnosti astro.cz.

 

 

 

 

 

 




Seriál

  1. Teleskopie – díl první (Jaký dalekohled je vhodný pro astronoma amatéra?)
  2. Teleskopie – díl druhý (Zkoušení optického systému astronomických dalekohledů)
  3. Teleskopie – díl třetí (Jednoduché metody měření a výpočty pro amatérskou konstrukci dalekohledů)
  4. Teleskopie – díl čtvrtý (Jednoduchý astronomický dalekohled)
  5. Teleskopie – díl pátý (Triedr v astronomii)
  6. Teleskopie – díl šestý (Okuláry pro amatérské dalekohledy)
  7. Teleskopie – díl sedmý (Centrování dalekohledů a nastavení paralaktických montáží)
  8. Teleskopie - díl osmý (Použití dynametru v astronomické optice)
  9. Teleskopie - díl devátý (Okno jako astronomická pozorovatelna )
  10. Teleskopie - díl desátý (Astronom amatér a jeho zrak)
  11. Teleskopie - díl jedenáctý (Pomůcky pro přímé pozorování Slunce)
  12. Teleskopie - díl dvanáctý (Projekční metoda pozorování Slunce)
  13. Teleskopie - díl třináctý (Protuberanční nástavec pro amatérské dalekohledy)
  14. Teleskopie - díl čtrnáctý (Jednoduché zařízení pro astrografii)
  15. Teleskopie - díl patnáctý (Fotografujeme astronomickým dalekohledem)
  16. Teleskopie - díl šestnáctý (Amatérský helioskop)
  17. Teleskopie - díl sedmnáctý (Prodloužení a zkrácení ohniskové vzdálenosti objektivu - Barlowova a Shapleyova čočka)
  18. Teleskopie - díl osmnáctý (Optické filtry při amatérských astronomických pozorováních)
  19. Teleskopie - díl devatenáctý (Jednoduchý způsob měření úhlových vzdáleností na obloze)


O autorovi

Štítky: Dalekohledy


48. vesmírný týden 2016

48. vesmírný týden 2016

Přehled událostí na obloze od 28. 11. do 4. 12. 2016. Měsíc bude v novu, večer projde kolem Venuše, která je krásně vidět jako jasná hvězda na jihozápadě. Večer je vidět také Mars, ráno Jupiter. Na Slunci se objevila skvrnka. Čeká nás start nákladní lodi Progress k ISS.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

VdB149, VdB150, LDN1235 - prach v souhvězdí Cephea

Souhvězdí Cephea je cirkumpolárním souhvězdím naší severní oblohy. Podobně jako například Velká medvědice, jejíž část označujeme lidovým jménem Velký vůz. Ale přeci … Velký vůz pozná téměř každý, o Cepheovi mnoho z „neastronomů“ možná ani neví. A astronom? Ten nás většinou odbude větou typu:

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Orion utopený v airglow

Orion utopený v airglow

Další informace »