Через тернии к звёздам

XIX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Через тернии к звёздам

Алексеев А.А. 1
1муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение "Приветненская средняя общеобразовательная школа" Выборгского района Ленинградской области
Феоктистова Г.А. 1Титков И.А. 1
1муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение "Приветненская средняя общеобразовательная школа" Выборгского района Ленинградской области
Автор работы награжден дипломом победителя I степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

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:

  1. Разобраться в строении телескопа и попытаться собрать свой.

  2. Узнать как и когда наблюдать за Луной.

Задачи проекта:

  1. Изучение истории

  2. Изучение строения и работы телескопа

  3. Анализ рынка для поиска нужных материалов

  4. Конструирование телескопа

  5. Основная часть

  6. Теоретическая часть

  7. Из истории

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.

  1. Банк идей. Выбор оптимальных идей и их обоснование
    1. Набор первоначальных идей по выбору проекта

На рис. 1 представлены варианты

     

А

 

Б

 

Рис. 1

 
      1. Дизайн-анализ аналогов проекта

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

  1. Материалы

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

  1. Инструменты

п/п

Инструмент

1

Жидкий клей

2

Ножницы

3

Наждачная бумага

4

Рулетка

5

Шуруповёрт

2.3 Технология изготовления

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

  1. Изображения технологических операций

рис. 2

рис. 3

рис. 4

рис. 5

Глава 3. Эколого-экономическая часть.

3.1. Экономическое обоснование

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.

  1. Экологическое обоснование проекта.

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.

  1. Поставленная цель достигнута.

  2. Изделие соответствует названию проекта: «Через тернии к звёздам»

  3. Я смог наблюдать поверхность луны, значит я справился с поставленной задачей.

  4. Создавая данный проект, я использовал знания в математике, экономике, материаловедении, технологии.

  5. 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

Просмотров работы: 53