Разрешающая способность телескопа.

Под разрешающей способностью телескопа принято понимать разрешающую

способность его объектива. Телескопы предназначены для наблюдения удаленных

объектов (звезд). Пусть с помощью телескопа, объектив которого имеет диаметр

D, рассматриваются две близкие звезды, находящиеся на угловом расстоянии .

Изображение каждой звезды в фокальной плоскости объектива имеет линейный

размер (радиус пятна Эйри), равный lF/D. При этом центры изображений

находятся на расстоянии y*F. Как и в случае спектральных приборов, при

определении дифракционного предела разрешения используется условный критерий

Рэлея (рис. 2.4). Разница состоит в том, что в случае спектральных приборов

речь идет о разрешении двух близких спектральных линий по их изображениям, а

в случае оптических инструментов – о разрешении двух близких точек объекта.

 

 

Согласно критерию Рэлея, две близкие точки объекта считаются разрешенными,

если расстояние между центрами дифракционных изображений равно радиусу пятна

Эйри.

Рисунок 2.4.

Предел разрешения изображений двух близких звезд по Рэлею.

Применение критерия Рзлея к объективу телескопа дает для дифракционного

предела разрешения:

(2.6)

Следует отметить, что в центре кривой суммарного распределения интенсивности

(рис. 2.4) имеется провал порядка 20 % и поэтому критерий Рэлея лишь

приблизительно соответствует возможностям визуального наблюдения. Опытный

наблюдатель уверенно может разрешать две близкие точки объекта, находящиеся на

расстоянии в несколько раз меньшем y_min.

Числовая оценка дает для объектива диаметром D = 10 см, y_min = 6,7*10

^-6 рад = 1,3”, а для D=10² см, y_min = 0,13”.

Этот пример показывает, насколько важны большие астрономические инструменты.

Крупнейший в мире действующий телескоп-рефлектор имеет диаметр зеркала D = 6 м.

Теоретическое значение предела разрешения такого телескопа y_min =

0,023”. Для второго по величине телескопа-рефлектора обсерватории Маунт-Паломар

с D = 5 м теоретическое значение y_min = 0,028”. Однако,

нестационарные процессы в атмосфере позволяют приблизиться к теоретическому

значению предела разрешения таких гигантских телескопов лишь в те редкие

кратковременные периоды наблюдений. Большие телескопы строятся главным образом

для увеличения светового потока, поступающего в объектив от далеких небесных

объектов.