Введение.
Проблема, идея, замысел проекта
Каждый раз, смотря на звёздное небо, я задавался вопросом: что это за рисунок, составленный из звёзд? И как выглядит рисунок Луны? Фото из Интернета вызывают не такие эмоции, как если бы ты смог самостоятельно наблюдать за небесными телами. И чтобы это произошло, я решил, попытаться собрать телескоп.
Цель моего проекта:
Разобраться в строении телескопа и попытаться собрать свой.
Узнать как и когда наблюдать за Луной.
Задачи проекта:
Изучение истории
Изучение строения и работы телескопа
Анализ рынка для поиска нужных материалов
Конструирование телескопа
Основная часть
Теоретическая часть
Люди не сразу изобрели телескоп, началом данному прибору послужило изобретение зрительной трубы. В 1608 году ее изобрел голландский очковый мастер Иоанн Липперсгей. Однако патента на свое изобретение так и не получил, потому что данный прибор был и у других мастеров, таких как: Захарий Янсн и Якоба Метиуса. Ученые считают, что подзорные трубы были известны ранее, ещё в 1605 году. В «Дополнениях в Вителлию», опубликованных в 1604 г. Кеплер рассмотрел ход лучей в оптической системе, состоящей из двояковыпуклой и двояковогнутой линз. Самые первые чертежи простейшего линзового телескопа (причем как однолинзового, так и двухлинзового) были обнаружены ещё в записях Леонардо Да Винчи датируемых 1509-м годом. Сохранилась его запись: «Сделай стекла, чтобы смотреть на полную Луну» («Атлантический кодекс»). Первый телескоп был построен в 1609 году итальянским астрономом Галилео Галилеем. Телескоп имел скромные размеры (длина трубы 1245 мм, диаметр объектива 53 мм, окуляр 25 диоптрий), несовершенную оптическую схему и 30-кратное увеличение. [4] Однако он позволил сделать целую серию замечательных открытий (фазы Венеры, горы на Луне, спутники Юпитера, пятна на Солнце, звезды в Млечном Пути). Термин «телескоп» в 1611 году предложил греческий математик Джованни Демизиани для одного из инструментов Галилея. Сам Галилей называл своё изобретение – perspicillum.
Очень плохое качество изображения в первых телескопах заставило оптиков искать пути решения этой проблемы. Оказалось, что увеличение фокусного расстояния объектива значительно улучшает качество изображения.
В 1663 году Грегори создал новую схему телескопа-рефлектора. Грегори первым предложил использовать в телескопе вместо линзы зеркало. Первый телескоп-рефлектор был построен Исааком Ньютоном в 1668 году. [4] Схема, по которой он был построен, получила название «схема Ньютона». Длина телескопа составляла 15 см.
В 1672 году Кассегрен предложил схему двухзеркальной системы, вскоре ставшую наиболее популярной. Первое зеркало было параболическим, второе имело форму выпуклого гиперболоида и располагалось перед фокусом первого.
В настоящее время практически все телескопы являются зеркальными.
Самый большой в мире зеркальный телескоп имени Кека имеет диаметр 10 м и находится на Гавайских островах. В России на Кавказе работает телескоп размером 6 м. В двадцатом веке астрономы сделали много шагов в изучении Вселенной. Эти шаги были бы невозможны без использования больших и сложных телескопов, расположенных на высокогорных лабораториях и управляемых большим количеством квалифицированных специалистов.
Вывод: Телескоп- астрономический оптический прибор, предназначенный для наблюдения небесных тел: звёзд, планет, туманностей, метеоров, комет, искусственных спутников и т. п. Первый телескоп был построен в 1609 году итальянским астрономом Галилео Галилеем.
На рис. 1 представлены варианты
А |
Б |
|
Рис. 1 |
Рис. 1 Вариант А.
Описание модели: Рефлекторный телескоп
В телескопах рефлекторах свет собирается при помощи изогнутого главного зеркала и перенаправляется в окуляр при помощи вторичного диагонального зеркала.
Рис. 1 Вариант Б
Описание модели: Рефракторный телескоп
Телескоп с линзовым объективом называется рефрактором, поскольку принцип действия линзы основан на преломлении света (рефракции) при пересечении границы двух прозрачных сред.
Я решил, что будет более оптимальным вариантом попытаться собрать рефракторный телескоп, так как у него лёгкое строение, более доступные составляющие.
Глава 2. Практическая часть
№п/п |
Наименование |
Количество |
1 |
Линзы |
2 |
2 |
Труба пластмассовая или металлическая |
1 |
3 |
Лист черного матового картона |
4 |
4 |
Бумажный скотч или изолента |
1 |
5 |
Диагональное зеркало |
1 |
6 |
Фокусёр |
1 |
7 |
Бленда |
1 |
8 |
Окуляр |
1 |
№ п/п |
Инструмент |
1 |
Жидкий клей |
2 |
Ножницы |
3 |
Наждачная бумага |
4 |
Рулетка |
5 |
Шуруповёрт |
№п/п |
Технологическая операция |
№ фото |
1 |
Обработка трубы и оклейка чёрным картоном всё внутреннее пространство. |
2 |
2 |
Просверливание отверстия для крепления фокусёра. |
3 |
3 |
Измерение нужного расстояния, нанесенте клея и закрепление линзы. |
4 |
4 |
Установка после высыхания клея фокусёра и диагонального зеркала. |
5 |
рис. 2 |
рис. 3 |
рис. 4 |
рис. 5 |
№ п/п |
Материалы |
Стоимость |
||
За единицу (руб.) |
Кол-во |
Затраты (руб.) |
||
1 |
Линзы |
1600 |
2 |
1600 |
2 |
Труба пластмассовая или металлическая |
200 |
1 |
2 |
3 |
Лист черного матового картона |
10 |
4 |
40 |
4 |
Бумажный скотч или изолента |
244 |
1 |
244 |
5 |
Диагональное зеркало |
400 |
1 |
400 |
6 |
Фокусёр |
590 |
1 |
590 |
7 |
Окуляр |
490 |
1 |
490 |
ИТОГО: |
3564 |
Расчет электроэнергии: на изготовление телескопа я затратил 2 ч. Мощность э/лампочки освещения – 60W. Мощность шуруповерта – 12 W. На просверливание отверстия затратил 1 мин (поэтому я эту составляющую не учитываю). Стоимость электроэнергии в Ленинградской области 4,27 руб.
Wт= 0,06 2=0,12 кW
С(эл)=4,27 0,12 = 5,19 рублей
Итого: 3564,00 + 5,19 = 3569,19 рублей
Стоимость подобного изделия на рынке предложений составляет: 5500 руб.
Амортизационные затраты не учитывались. т.к. оборудованию больше 3 лет. Затраты на производство тоже, т.к. работа доставляла мне удовольствие.
Стоимость расходов на мой телескоп ниже стоимости подобных изделий на рынке предложений в сотни раз.
Все изделия проекта изготовлены из синтетических материалов (полипропилен) и стекла, поэтому не оказывают никакого влияния на окружающую среду. Их применение не вызовет никаких отрицательных последствий для природы и человека.
Заключение
Описание окончательного результата
Рокуляр
диагональное зеркало
фокусёр
труба
линза
ефракторный телескоп, состоящий из линзы, трубы, фокусёра, диагонального зеркала и окуляра
рис.
Рис. 9
6
Анализ проекта. Самоанализ.
Поставленная цель достигнута.
Изделие соответствует названию проекта: «Через тернии к звёздам»
Я смог наблюдать поверхность луны, значит я справился с поставленной задачей.
Создавая данный проект, я использовал знания в математике, экономике, материаловедении, технологии.
Изделие соответствует санитарно-гигиеническим требованиям.
6. Закрепил свои умения и навыки, полученные ранее:
Поиск информации в сети Интернет
Выполнение сборки;
Работа с шуруповертом.
Работа с Power Point и Word
Используемая литература
https://www.bresser-russia.ru/products/bresser_arcturus_700x60/
https://meade.ru/catalog/teleskopy/
https://www.youtube.com/watch?v=JMZLyrtXTAI&t=58s
https://www.youtube.com/watch?v=0M2_F0ObVYU
https://www.youtube.com/watch?v=Q27TP3kWJcI
5