Зачем телескопу нужно большое фокусное расстояние?

[Я Леонид]

Всем привет! Извиняюсь за дилетантский вопрос.

Зачем телескопам такое большое фокусное расстояние? Например, у рефлектора Ньютона ГЗ 300 мм, фокусное расстояние 1500 мм, соответственно телескоп получается более 1,5 метров. Почему нельзя использовать такое же зеркало, но с фокусным расстоянием 1000 или 500 мм? Понимаю, что от этого зависит светосила, но почему она зависит? Вроде как количество света, собираемое зеркалом, зависит от его площади...

[electric]

Ни одно зеркало ни какой формы не способно сфокусировать (геометрически без учёта волновых свойств света) параллельные лучи в точку (исключая лишь 1 случай — парабола фокусирует в точку лучи параллельные её оси), а следовательно построить чёткое изображение. Чем больше отношение фокуса к диаметру, тем меньше размытие изображения. Увеличивать фокус есть смысл до тех пор, пока размытие, связанное с геометрией не станет сопоставимым с дифракционным (вызванным волновыми свойствами света) при желаемом угле обзора.

[СТРОБОСКОП]

Дилетантский ответ: Увеличение телескопа равно фокус. расстоянию объектива/фокус. расстояние окуляра.
А светосила пропорциональна площади объектива.

[Romero]

Забыли ещё отметить один чисто технический момент - качественное длиннофокусное зеркало (особенно сферическое, при малых относительных отверстиях вроде f/10 ... f/15) изготовить гораздо легче и дешевле, чем светосильное параболическое.

[-Юрий-]

Зачем телескопам такое большое фокусное расстояние?

Даёт большее изображение, то есть больше увеличение, сильнее "приближает" объекты. То же и у объективов фотоаппаратов.
Возьмите несколько линз разного увеличения, даже очки ("плюсовые"), и с их помощью получите изображение на экране какого-нибудь яркого объекта - лампы или просто окна. Увидите, что линзы с меньшим увеличение, то есть с меньшей выпуклостью, дают более крупное изображение на экране. И при этом расстояние между линзой и экраном будет больше.

[VAKT]

Я Леонид: Это Вы ещё солнечные телескопы не видели - вот бы удивились.

[Цицерон]

Зачем телескопам такое большое фокусное расстояние? Например, у рефлектора Ньютона ГЗ 300 мм, фокусное расстояние 1500 мм, соответственно телескоп получается более 1,5 метров. Почему нельзя использовать такое же зеркало, но с фокусным расстоянием 1000 или 500 мм?

Использовать такое зеркало с таким фокусным можно, но возникает несколько проблем:

1. Сложность изготовления зеркала с таким относительным отверстием.

2. Как уже говорили, увеличение телескопа зависит от соотношения фокусного расстояния телескопа и окуляра. Для телескопа с малым фокусным расстоянием может возникнуть проблема с подбором окуляра, обеспечивающего то же увеличение, что и на длиннофокусном телескопе. Можно, конечно, использовать более длиннофокусный окуляр совместно с барлоу, но качество изображения при этом может пострадать.

3. Остаточные аберрации светосильного зеркала более высоки, чем у его менее светосильного "собрата". Более того, аберрации используемых окуляров на светосильных инструментах будут проявляться сильнее.

Понимаю, что от этого зависит светосила, но почему она зависит? Вроде как количество света, собираемое зеркалом, зависит от его площади...

Зависимость простая. Если возьмем два телескопа с одинаковой апертурой, но один из них будет иметь в два раза большее фокусное расстояние, то длиннофокусный построит в фокальной плоскости в два раза большее по размеру изображение (в 4 раза большее по площади). Но так как у них апертуры одинаковы, то есть количество света собирают одно и тоже, то освещенность полученного изображения у длиннофокусного телескопа будет меньше в 4 раза, так как распределяется на большую площадь.

[LICH]

Ребят, небольшой ап темы

Хотел брать Доб 8 или 10, но вдруг появился вариант приобрести NexStar 8 SE в хорошие деньги, и возник вопрос по фокусу. К примеру имеем Ньютон Ф5 и ШК Ф10. Скажем оба 200мм. В теории, при наблюдении за луной и планетами больший фокус даст бонус к четкости изображения при зумах больше D1, но это в теории, на сколько это будет чувствоваться на практике? Особенно на зумах 1,5-2D, резче будет видна граница облаков Юпитера или колец Сатурна? Это при условии адекватной атмосферы само собой

И еще общий вопрос. Заметил, что часто на различные ШК (да и в целом на катадиоптрики) максимальное полезное увеличение указывается выше пресловутых 2D, на тот же 8SE указано 480 крат. Это высокий фокус позволяет выжать большее увеличение из апертуры, или банально меньший угол обзора так конвертируют в краты?

[mihalitch25]

И еще общий вопрос. Заметил, что часто на различные ШК (да и в целом на катадиоптрики) максимальное полезное увеличение указывается выше пресловутых 2D, на тот же 8SE указано 480 крат. Это высокий фокус позволяет выжать большее увеличение из апертуры, или банально меньший угол обзора так конвертируют в краты?

на заборе тоже пишут. не брать во внимание.

а выбор между ньютоном и шк зависит от предмета наблюдения. у обоих есть + и -.  обсуждать это можно бесконэчно, как выбор рефрактор-рефлектор. больший фокус не дает никаких бонусов, при большем фокусе ну может полегче окуляры найти под большое увеличение. все.

[kup]

Да фигня все это.

Главный фактор- сложность изготовления ( контроля) светосильных зеркал , если речь идет о серийности. Отсюда  и повышенная стоимость для рынка ЛА. Все остальное от лукавого. Есть Паракорр 2 и хорошие окуляры даже для 1/3. Для планет из без корректоров в центре поля  пары угловых минут диф. поля вполне достаточно. Я бы с удовольствием перешел на 1/4-1/3.5. Для любительских целей за глаза. А профи точат на заказ , любой каприз за ваши деньги.
П.С. Тут планетчики поднимут вой.... Ой, да мне нужно почти нулевое экранирование.. Вторичка должна быть маленькой. А чтобы вытащить фокус, надо маленькую светосилу ( большой фокус)... А еще окуляров маломиллимитровых мало... А увеличение хочу побольше... И тыр пыр... Поэтому и штампуют 1/5 -1/8 , чтоб всякому звездочету угодить и не париться.

[AstroNick]

Помимо вышеперечисленных бонусов, длиннофокусный Ньютон имеет ещё один - он малочувствителен к небольшой разъюстировке, и поэтому его очень просто юстировать! Что может быть существенным плюсом для новичков и мобильных инструментов, перевозимых с места на место.

[Димас Ака]

Дипскайному телескопу не нужен большой фокус. Ему важна большая апертура. Планетному да, фокус в приоритете.