zasięg teleskopu

[wojtek424]

Jak daleko mozna siegnąć teleskopem 12cm???co mozna przez niego zobaczyć???

[Janusz_P.]

Podczas mgły przykładowo tak samo daleko jak gołym okiem
A tak na poważnie to policz ile razy powierzchnia lustra 120mm jest większa od powierzchni źrenicy naszego oka którą przyjmij w ciemności za równą 7mm, otrzymasz pewien wynik który w przypadku teleskopu Newtona przemnóż przez około 0,7
Różnica blasku 1 magnitudo odpowiada różnicy powierzchni optyki o wartości pierwiastka piątego stopnia ze stu czyli około 2,512 co oznacza że aby danym teleskopem sięgnąć o jedną magnitudę wiecej niż widać gołym okiem to jego powierzchnia musi być o 2,512x większa od powierzchni źrenicy naszego oka.
Przykładowo 100krotna różnica powierzchni zbierającej teleskopu w stosunku do powierzchni źrenicy oka odpowiada zyskowi w magnitudo równym 5 wielkości gwiazdowych.

Mając te dane spokojnie to już sam policzysz

[JaLe]

Ja zwykle stosuje następujący wzór:


m=2.1+5logD
gdzie:

m - oznacza graniczny zasięg teleskopu wyrażony w wielkościach gwiazdowych
D - oznacza średnicę apertury teleskopu wyrażoną w milimetrach

Prawdę mówiąc w przypadku Newtona 120 mm to jednak maleństwo.

[Janusz_P.]

W razie potrzeby i indolencji obliczeniowej polecam archiwalny artykuł z Uranii z gotowymi wykresami: http://postepy.camk.edu.pl/po2.html

[PR31]

Choć to wątek martwy od miesiąca, jako użytkownik zbliżonego teleskopu (11cm) i obserwator jedynie "wizualny", dodam parę uwag praktycznych.

Dla zasięgu ważna jest "jakość" miejsca obserwacji. Nie wpływa to tak bardzo na zasięg gwiazdowy, bo nawet w mieście możesz liczyć na 11mag. Z jednej strony nie jest to rewelacja, ale z drugiej na każdą gwiazdę widoczną gołym okiem pojawi się ok. tysiąca "nowych"! A więc Droga Mleczna, luźne gromady, gwiazdki wielokrotne, planetoidy, będą robiły wrażenie (o ile robi na Tobie wrażenie słabiutka kropeczka na tle innych kropeczek). Nie licz na wiele w zakresie mgławic, galaktyk, gromad kulistych. Będziesz miał ich w zasięgu kilkadziesiąt, ale raczej na zasadzie "widzę, że coś widzę, ale nie wiem dokładnie co". Takich, które zobaczysz lepiej - kształt, główne cechy - jest zaledwie kilka (może kilkanaście...). Generalnie, jeśli rozpoznasz kształt plamki, to już będzie sukces.

Przy obserwacjach wizualnych zasięg zależy od Twojego detektora, czyli oka. Np. moim głównym problemem nie jest nawet jasne tło warszawskiego nieba, ale latarnie pod balkonem nie pozwalające przyzwyczaić wzroku co ciemności. Już ściana budynku oświetlona z odległości kilkudziesięciu metrów wystarczy, aby drastycznie obniżyć "zasięg" oka, a więc i całego teleskopu.

Jeśli chodzi o stronę techniczną, to przy tak małych lustrach liczy się każdy cm2 czynnej powierzchni. Wybieraj więc teleskop o najmniejszej światłosile, czyli jak najdłuższy. Takie mają najmniejsze lusterko wtórne i najlepiej wykorzystują skromną średnicę lustra - zakładając oczywiście, że są dobrze zaprojektowane (światłosiła ma znaczenie wyłacznie w fotografii, gdzie detektor współpracuje z lustrem bez pośrednictwa okularu). Z tego samego powodu wybieraj jak najprostszy układ optyczny, czyli Newton.

Kolejna rzecz, zwykle traktowana po macoszemu, to montaż. Jeśli obraz drży, przesuwa się w polu widzenia (brak płynnego napędu), trudniej dopatrywać się słabiutkich, punktowych obiektów i zasięg spada. Dla teleskopu klasy 11cm optymalne powiększenia dające wizualnie największy zasięg gwiazdowy to (moim zdaniem) jakieś 50-80x, a w takiej sytuacji sztywny montaż z prowadzeniem jest już niezbędny.

Montaż jest jeszcze ważniejszy przy obserwacji obiektów jasnych (planety, Księżyc), gdzie "zasięg" (rozumiany tu jako ilość widocznych szczegółów) ograniczony jest maksymalnym użytecznym powiększeniem teleskopu. Prawa fizyki ograniczą Cię do jakichś 250x, ale jeśli uzyskasz 180x przy dobrej, stabilnej jakości obrazu, to będzie to duży sukces. Na więcej najprawdopodobniej nie pozwoli Ci atmosfera i montaż. Zapewne rozdzielisz gwiazdy odległe o 2", na Księzycu wypatrzysz (przy sporej dozie szczęścia) obiekty o średnicy kilku km (oczywiście jedynie jako słabiutkie punkciki). Jowisz będzie trzy razy większy niż Księżyc widoczny gołym okiem (ale ze znacznie mniejszą ilością szczegółów!).

Oczywiście, oba zasięgi zależą też od jakości wykonania lustra, powłok, okularów - nie jest więc dobrym pomysłem sprzęt z najniższej półki (smutne, ale prawdziwe).

Generalnie, dobrze zaprojektowanym teleskopem 12cm powinieneś sięgnąć 12mag i 180x, ale bez napędu będzie to męczące.

Pozdrawiam
Paweł

[Robert_Bodzoń]

Ja przez Tala 110/805 dochodziłem w Plejadach do 12,3 mag. W mieście, ale w bardzo dobrych warunkach, przy zasięgu (gołym okiem) ok. 6 mag.

Czyli z dala od świateł miejskich doszedłbym zapewne do ok. 13 mag.

Przykładowo Talem 150/750 "doszedłem" do 12,8 mag., ale Syntą 200/1000 aż do 14,1 mag.

Obecnie obserwuję Taurusem 270 i przy bardzo ładnej pogodzie mam zasięg 14-14,5 mag. Niestety moje miejskie warunki systematycznie się pogarszają

[Low Drifter]

A ja odpowiem tak :
Ta liczba , co w pierwszej odpowiedzi Janusz doradzi - wyjdzie około 294*0.7 = 206 = 5.8 magnitudo - to jest MINIMALNE PRZEBICIE ZASIĘGU GWIAZDOWEGO jekie zyskasz patrząc przez ten teleskop.

Jednak ze względu na sciemnienie tła nieba w okularze wynikające z patrzenia na źrenicy WYJŚCIOWEJ mniejszej niż 7mm uzyskasz przebicie jeszcze o 1 (na ciemym niebie) a nawet o 2 magniutdo (na bardzo rozjaśnionym niebie) jeżeli uzyjesz powiększenia około 100 - 200 razy a seeing bedzie na tyle dobry żeby nie rozamzać Ci obrazu gwiad.

Ale pamiętaj - NIGDY nie uzyskasz przebicia zasięgu większego niż
5*log(powiększenie) gdyż takie są zasady optyki.


NATOMIAST moim zdaniem wykresy z artykułu z Uranii to bzdura gdyż wogóle nie uwzględniają warunków z jakich oglądsz niebo i zasięg może być zarówno więkzy jak i mneijszy od podanego nawykresach. Bo wogóle to zasięgu nieda się ocenić jaki będzie - gdyż zależy on od od apertury, zasięgu gołym okiem, przyjrzystości nieba i powiekszenia - od 4 aż czynników. Da się tylko określić max i min- wzory podalem.

[Janusz_P.]

Te wykresy to gotowce dla leniwych i jak zauważyłeś nadmiernie uproszone ale chodzi w nich o pokazanie zasady jak się ma zasięg w zależności od średnicy teleskopu i ten cel dydaktyczny spokojnie osiągają.
Metody graficzne i obliczeniowe musimy traktować tylko jako pomocnicze a zasięg wyznaczać pod realnym niebem i własnym teleskopem w parze z naszym okiem i żadne obliczenia nie dadzą nam dokładnej jego wartości bez uwzględnienia warunków atmosferycznych

[Robert_Bodzoń]

A ja odpowiem tak :
NATOMIAST moim zdaniem wykresy z artykułu z Uranii to bzdura gdyż wogóle nie uwzględniają warunków z jakich oglądsz niebo i zasięg może być zarówno więkzy jak i mneijszy od podanego nawykresach. Bo wogóle to zasięgu nieda się ocenić jaki będzie - gdyż zależy on od od apertury, zasięgu gołym okiem, przyjrzystości nieba i powiekszenia - od 4 aż czynników. Da się tylko określić max i min- wzory podalem.

Dokładnie tak, jak pisze Janusz.

I nie ma co wypisywać, że tego typu wykresy to bzdura, bo są one tylko dla ogólnej orientacji, szczególnie dla osób początkujących. I z oczywistych racji nie mogą uwzględniać warunków lokalnych.
Równie dobrze można by nie podawać prognoz pogody dla regionów, bo inna temperatura będzie w mieście, inna nad jeziorem położonym 5 km za miastem, a inna w lesie. Ale (prawie) każdy z prognoz korzysta

Piszesz, że zasięg zależy od 4 elementów, wymieniając między innymi zasięg gołym okiem i przejrzystość. Generalnie zasięg gołym okiem zależy od przejrzystości. A jeżeli już chcielibyśmy być naprawdę dokładni, to oprócz przejrzystości powietrza należałoby dodać zaświetlenie nieba (LP), czy nawet wspomniany przez Ciebie seeing, który może "rozmyć" najsłabsze gwiazdki. A nawet to jaki użyszej instrument (sprawność jego elementów optycznych).
Pamiętam jak kiedyś miałem kłopot z oceną bardzo słabej nowej (chyba 14,2 mag.) przez bardzo dobry okular LV. I wziąłem potencjalnie gorszego Plossla, który podejrzewam dzięki mniejszej liczbie soczewek ukazał mi gwiazdkę.

Tak więc bardzo dokładne określenie zasięgu teleskopu nie jest możliwe. Nawet wartości minimalnej i maksymalnej. Bo jakie to będą wartości np. dla mojego Taurusa 270/1270?

[Low Drifter]

Podaj mi powiększenie i zasięg gołym okiem (to może być nawet w dzień !! ) to podam ci max i min. Zasięg jaki dostaniesz w teleskopie będzie pomiędzy max a min które Ci wyliczę, ale jaki będzie dokładnie to Ci niestety nie powiem, bo to trzeba po prostu sprawdzić

[Robert_Bodzoń]

Podaj mi powiększenie i zasięg gołym okiem (to może być nawet w dzień !! ) to podam ci max i min. Zasięg jaki dostaniesz w teleskopie będzie pomiędzy max a min które Ci wyliczę, ale jaki będzie dokładnie to Ci niestety nie powiem, bo to trzeba po prostu sprawdzić

Właśnie o to chodzi, że muszę podać te parametry. O ile powiększenie mogę ustalić wcześniej w zależności od tego co chcę obserwować, o tyle zasięgu, jaki będę miał w nocy nie znam, bo może zmienić się przejrzystość. A więc nie jestem w stanie podać, jaki dokładnie będzie zasięg teleskopu podczas moich obserwacji.

A na dodatek, czy jesteś w stanie uwzględnić typ teleskopu? Co innego refraktor o średnicy 150 mm, co innego Newton 150 mm, a jeszcze co innego S-C 150 mm, nie wspominając, że dochodzi jeszcze okular, a nawet ewentualna kątówka, soczewka Barlowa ....

[Low Drifter]

Powiem Wam jak ja to robię : Mamy załóżmy Newtona 150mm - 2 lustra po 86% sprawności, obstrukcja 8% powierzchniowo, sprawność okularu 98%. Tak tylko załóżmy.
Powiększenie 60x, zasięg gołego oka - 5.8 magnitudo.

Minimalne przebicie zasięgu :
150/7 do kwadratu - 14%na lustrze głównym - 14% na wtórnym - 8% obstrukcja - 2% na okularze = 306 razy = 6.2 magnitudo
Czyli minimalny zasięg = 6.2+5.8= 12.0 magnitudo.

Maxymalne przebicie zasięgu :
5log(powiększenie) = 8.9 magnitudo.
Czyli maxsymalny zasięg = 8.9+5.8= 14.7 magnitudo.

Jestem na 100% pewny że zasięg będzie właśnie między 12.0 a 14.7 magnitudo. Jak widać rozbieżność jest ogromna (ponad 2 magnitudo) ale przynajmniej jest pewność. Jednak jaki dokładnie będzie zasięg to już nie mogę powiedzieć, bo zresztą zależy to nawet od obserwatora, można jedynie przypuszczać że będzie to coś koło 12.3-12.8 magnitudo. Ale to tylko szacownie z praktyki obserwacyjnej.

Tak więc nie twierdzę że potrafię określić co będzie, tylko podać górną i dolną granicę.

[PR31]

Zasięg wizualny zależy od takiej masy czynników (optyka, mechanika, wzrok, seeing, położenie obiektu itd. itp.), że dokładne obliczenia nie mają sensu - wystarczą ogólne szacunki. Moim zdaniem należy nastawiać się na orientacyjną wartość minimalną, podaną przez Janusza_P (11,8mag dla Newtona 12cm). Lepiej być mile zaskoczonym niż rozczarowanym.

Low Drifter pisał wcześniej o powiększeniu 100-200x jako pewnym optimum. Niestety, w reflektorze klasy 10cm (a takiego dotyczy wątek) 150x powoduje już zauważalne zwiększenie tarczek gwiazd, a przez to spadek ich jasności (i zasięgu). Zależy to pewnie jeszcze od jakości i typu optyki (ja mam Newtona z lustrem sferycznym), ale przypuszczam, że w żadnym "ekonomicznym", małym teleskopie nie spotkamy optyki wysokiej klasy. W każdym razie w moim TAL-e najbardziej komfortowe powiększenie do wypatrywania słabych gwiazdek to 50, góra 100x.

Nie bardzo rozumiem też wzór na maksymalny zasięg: 5*log(powiększenie). Nie uwzględnia czynnej powierzchni lustra i np. w przypadku mojego teleskopu 11cm, i powiększenia maksymalnego jakie stosuję 161x, dałby "przebicie" 11mag! Plus zasięg gołym okiem 5,8mag i otrzymuję absurdalną wartość "maksymalnego zasięgu" prawie 17mag. Nawet przy powiększeniu 50x, bardzo praktycznym w tym sprzęcie, otrzymuję zasięg max ponad 14mag co jest wartością grubo przesadzoną. Nie twierdzę, że ten wzór jest do bani (choć daje takie wyniki), ale po prostu nie rozumiam skąd się wziął i z czego został wyprowadzony (wzory na zasięg minimalny są jasne i logiczne).

I kolejny problem, czyli sama metoda oceniania zasięgu. Jestem raczej sceptykiem jeśli chodzi o obserwacje na granicy percepcji, szczególnie gdy oczekuję, że w danym miejscu coś powinienem dostrzec. Niby znam swoje możliwości, ale nie mogę też wykluczyć sugestii (historia z kanałami na Marsie jest pouczająca). Długo zastanawiałem się np. czy naprawdę widzę szczelinę Cassiniego (i to wyraźnie!), skoro jej szerokość jest dużo mniejsza od rozdzielczości mojego teleskopu (odpowiedź brzmi: naprawdę). Choć to zupełnie inny problem, z gwiazdami bywa podobnie. Dlatego korzystam z mapek o zasięgu przynajmniej o 1-2mag mniejszym niż oczekiwany, a pozycję szukanego obiektu zaznaczam w przybliżeniu. Dopiero rysunek wykonany w czasie obserwacji, porównany z pełną mapą, pokazuje co rzeczywiście widziałem. Ludzki wzrok to zwodniczy detektor.

Myślę więc, że za praktyczny zasięg wizualny można uznać najsłabsze obiekty widoczne w danych warunkach bez żadnych wątpliwości, w sposób powtarzalny. Pojedyncze "wyczyny" nie są miarodajne.

Pozdrawiam
Paweł

[Robert_Bodzoń]

Jestem na 100% pewny że zasięg będzie właśnie między 12.0 a 14.7 magnitudo. Jak widać rozbieżność jest ogromna (ponad 2 magnitudo) ale przynajmniej jest pewność. Jednak jaki dokładnie będzie zasięg to już nie mogę powiedzieć, bo zresztą zależy to nawet od obserwatora, można jedynie przypuszczać że będzie to coś koło 12.3-12.8 magnitudo. Ale to tylko szacownie z praktyki obserwacyjnej.

Niestety nie jesteśmy w stanie (jeszcze ) obliczyć jaki będzie danej nocy zasięg gołym okiem, choć możemy go przewidywać.

Natomiast z tym zakresem 12.3-12.8 to trafiłeś. Gdy ja miałem Newtona 150 mm, to najczęściej miałem właśnie taki zasięg .

[Robert_Bodzoń]

I kolejny problem, czyli sama metoda oceniania zasięgu. Jestem raczej sceptykiem jeśli chodzi o obserwacje na granicy percepcji,

Obecnie nie testuję zasięgu instrumentów. Ale dosyć często oceniam zasięg gołym okiem i zawsze wybieram jakiś inny fragment nieba i szukam co najmniej dwie gwiazdy. Jedną, którą widzę bardzo słabo, ale na 100%, zaś drugą którą widzę na pograniczu widoczności i mam powiedzmy 90% pewności, że coś tam jest. Potem sprawdzam w Guide jasność tych gwiazd. I w większości przypadków odnajduję tą drugą.

Obecnie przy super przejrzystości mam u siebie z balkonu zasięg około 6,0 mag. Przy bardzo ładnej pogodzie 5,5 mag., a przy dobrej około 5 mag. Jeżeli jest słabsza, to oznacza, że atmosfera jest mocno zapylona, albo jest duża wilgotność. 4,5 mag. uważam już za słabą przejrzystość, a jak jest gorsza od 4 mag. to kończę wszelkie obserwacje

[Low Drifter]

PR31:
- napisałem że 100-200x to pewne optimum, ale pod warunkiem że seeing jest dostatecznie dobry żeby nie rozmazać obrazu gwiazd. Oczywiście powinienem też dodać że rozmazanie może też być spowodowane po prostu dużym krążkiem dyfrakcyjnym.

Tak więc uściślam to co napisałem - max zasięg dla danego teleskopu uzyskamy przy największym powiększeniu przy którym gwiazdy są jeszcze punktowe. Czyli tak jak piszesz około 100x. Ale gdy ma się duży obiektyw i bardzo dobry seeing to będzie to odpowiednio więcej. Ale jaki będzie zasięg to się nie da określić, można natomiast sprawdzić przy jakim powiększeniu będzie on osiągalny.

- i jeszcze tłumacze wzór. Wynika on z reakcji oka na zdolność rozdzielczą. Generalnie to jest on jeszcze uproszczony. Ogólna zależność jest taka:

5log (zdolność rozdzielcza gołego oka / zdolność rozdzielcza widoku danym okularze)

a 5log(powiększenie) jest tylko uproszczeniem tego że (zdolność rozdzielcza gołego oka / zdolność rozdzielcza widoku w okularze) zwykle = powiększeniu.

Ale nie zawsze - gdy powiększenie damy powyżej pewnej granicy to rozdzielczość już nie będzie wzrastać i należy zastosować ten wzór nieupraszczony ze zdolnością rozdzielczą a nie z powiększeniem.

I jeszcze o wynikach. Zwykle przy 100x gwiazdy są punktowe, czyli zdolność rozdzielcza jest 100 razy lepsza niz gołego oka. Czyli przebicie wychodzi 10 magnitudo, czyli przy zasięgu gołego oka 6 mag wychodzi zasięg 16. Ale nie jest to absurd bo przecież pisałem że jest to GÓRNA GRANICA, a osiągany prawdziwy zasięg jest mniejszy.

[Low Drifter]

Albo jeszcze inaczej : załózmy że oglądamy w dzień i zasięg gołego oka wynosi -4 magnitudo. Oglądamy przy 100x i mamy punktowe gwizdki (jeżeli są w polu ). Max przebicie zasięgu wynosi teraz 10 magnitudo, czyli zasięg powinien wynosić 6. I tym razem zasięg prawdziwy będzie zblizony do maxymalnego.

[Robert_Bodzoń]

Gwiazdy 6 mag. w dzień? - nie da rady Taurusem 270 w dzień dochodziłem do 2-3 mag. (w zależności od wysokości Słońca). Gdybym miał na czym "oprzeć wzrok" doszedłbym może do 4 mag.
Jeden z kolegów opisywał, że doszedł (chyba S-C 250 mm z GO-TO) do 4,56 mag., ale późnym popołudniem.

[PR31]

Szczerze mówiąc nadal nie rozumiem, skąd wziął się ten wzór (na "maksymalny" zasięg) i dlaczego nie uwzględnia czynnej powierzchni zbierającej.

Weźmy dla przykładu trzy idealne teleskopy (żadnych strat, zerowa obstrukcja, idealne okulary, super montaż z prowadzeniem itd.). Teleskop T10 o średnicy 10cm, teleskop T30 o średnicy 30cm i teleskop T70 o średnicy 70cm. We wszystkich ustawiamy powiększenie 100x i liczymy oczekiwany zasięg - "minimalny" określając stosunek powierzchni zbierającej do powierzchni źrenicy oka, i "maksymalny" z tego dziwnego wzoru, którego nie rozumiem. Przyjmujemy zasięg gołym okiem 6mag, średnicę źrenicy oka 7mm i znakomity seeing:

Teleskop T10
zasięg minimum: 11,8 mag
zasięg maksimum: 16 mag

Teleskop T30
zasięg minimum: 14,2 mag
zasięg maksimum: 16 mag

Teleskop T70
zasięg minimum: 16 mag
zasięg maksimum 16 mag

Czy te wyniki nie są podejrzane? Maksymalny, choćby i teoretyczny, zasięg miałby być taki sam dla teleskopu 10cm i dla 70cm..?

W ostatnim teleskopie oba zasięgi pokryły się, co nie jest raczej przypadkiem, bo średnica 70cm jest maksymalną średnicą lustra, przy której można zastosować powiększenie 100x. Wychodzi więc na to, że "tajemniczy wzór" podaje po prostu zasięg teleskopu przy jego minimalnym powiększeniu - i takie (i tylko takie!) powiększenie wolno do niego podstawiać. Dla teleskopu T10 będzie to 14x, dla T30 - 43x, a dla T70 właśnie 100x. I wtedy wzór podaje dokładnie to samo, co wzór na zsięg, który nazwaliśmy sobie minimalnym (cały czas przy założeniu zerowych strat).

Myślę, że w Twoim rozumowaniu na "wzrost" zasięgu wraz ze wzrostem powiększenia jest pewna luka. Gdy niebo jest bardzo jasne np. obserwacja krótko po zachodzie, wszystko się zgadza. Jasność powierzchniowa tła nieba obserwowanego w okularze maleje z kwadratem wzrostu powiększenia (2 razy większe powiększenie = 4 razy ciemniejsze tło). Jasność gwiazd, jako obiektów punktowych, w tym czasie nie spada i z ciemniejącego tła "wyłaniają się" coraz słabsze gwiazdki.

Ale w nocy granicą tego "wyłaniania się" jest czułość wzroku. Jeśli jasność powierzchniowa tła nieba spadnie poniżej granicy czułości oka, wzrost zasięgu zakończy się - bo i tak nie jesteśmy już w stanie dostrzec niczego słabszego. I ta granica wystąpi właśnie gdzieś w okolicy wartości, którą nazwaliśmy sobie "minimalnym zasięgiem", a którą liczymy z przybliżonego wzoru 6+5*log(D/7) gdzie D do średnica lustra w mm (dla teleskopu idealnego!).

Wynika z tego także, że przy wzroście powiększenia nasz zasięg nie rośnie w ten sposób, że "przekracza" możliwości teleskopu, ale jedynie zbliża się do tej granicy. Teleskopem 10cm zwyczajnie nie da się zobaczyć niczego słabszego niż 12mag - chyba, że ma się lepszy (bardziej czuły) od średniej wzrok, ale to już zupełnie inna kwestia.

I dlatego wzór, który podałeś wydał mi się podejrzany :-)

Pozdrawiam
Paweł