Postav si vlastní dalekohled

Dvě čočky a trubka. To je celý ten vynález — přesně tohle měl v roce 1609 Galileo a stačilo to na to, aby našel Jupiterovy měsíce a změnil všem představu o tom, kde žijeme. Ten tvůj bude horší než dalekohled z obchodu a lepší než Galileův, a ty budeš přesně vědět, proč má každá jeho část zrovna takový tvar.

⚠ Ještě než uděláš cokoli jiného — nikdy jím nemiř na Slunce

Dalekohled sbírá světlo ze široké díry a mačká ho do skvrnky menší, než je zornice tvého oka. Přesně kvůli tomu se dalekohledy dělají, a přesně proto je mířit jím na Slunce mnohem horší než dívat se do Slunce pouhýma očima.

Oslepí to okamžitě a natrvalo a žádná bolest tě nevaruje — zadní stěna oka nemá nervy pro bolest. Škoda je hotová dřív, než o ní víš.
Podomácku vyrobená trubka může chytit a soustředěný paprsek, který vylétá z okuláru, propálí papír i kůži. Zkus to na kousku kartonu z bezpečné vzdálenosti a už nikdy nebudeš v pokušení.
Nikdy ho nenechávej postavený venku za denního světla. Slunce se pohybuje. Dalekohled, který zůstane ležet na trávníku, na něj nakonec zamíří sám od sebe, a někdo malý se do něj může podívat. Zakryj ho, nebo ho vezmi dovnitř.
Tmavé filtry, které se šroubují do starých okulárů, bezpečné nejsou a od horka můžou prasknout, zrovna když máš za nimi oko.

Měsíc, planety a hvězdy jsou všechny bezpečné. Všechno na téhle stránce je až po setmění. Dokud to pravidlo nepřejde do krve, měl by o tom, kam dalekohled míří, rozhodovat někdo dospělý.

Jak to funguje jedna čočka dělá obrázek, druhá ho zvětšuje

Přední čočka — objektiv — ohne všechno světlo, které přichází od něčeho vzdáleného, tak, že se zkříží a uvnitř trubky vytvoří malý skutečný obrázek, který se vznáší ve vzduchu. Ten obrázek tam opravdu je; kdybys na to místo dal kousek pauzovacího papíru, uvidíš ho na papíře.

Zadní čočka — okulár — je jenom lupa a ty se přes ni na ten malý vznášející se obrázek díváš hodně zblízka. A to je celé, co čočkový dalekohled je: něco, co udělá maličký obrázek, a něco, čím si ho prohlédneš.

JEDINÝ VÝPOČET, KTERÝ TO POTŘEBUJE

Jak moc zvětšuje, rozhodují úplně jenom ty dvě ohniskové vzdálenosti a nic jiného:

zvětšení = ohnisková vzdálenost objektivu ÷ ohnisková vzdálenost okuláru

Takže objektiv s 1000 mm a okulár s 25 mm dá 40×. Všimni si, co to znamená: abys zvětšoval víc, chceš dlouhou přední čočku a krátkou zadní. Proto jsou dalekohledy dlouhé.

Co si obstarat nic z toho není nic zvláštního

Díl	Co použít	Proč
Objektiv	Levná lupa, nebo brýlová čočka asi +1 nebo +2 dioptrie z krabice se šrotem u optika. Čím širší, tím lepší; 40–60 mm bohatě stačí.	+1 dioptrie znamená ohniskovou vzdálenost 1 m, +2 znamená 50 cm. Slabá znamená dlouhá a dlouhá znamená větší zvětšení a menší barevné lemy.
Okulár	Malá silná lupa, hodinářská lupa, nebo čočka ze starého triedru. Ohnisková vzdálenost 10–30 mm.	Násobí se krátkou ohniskovou vzdáleností. Pod zhruba 8 mm je oko u čočky tak natěsno, že se přes ni kouká nepříjemně.
Trubky	Dvě, které do sebe zasouváš: srolovaný karton a papír, nebo PVC odpadní trubka a v ní o kousek užší. Dohromady musí být o něco delší než ohnisková vzdálenost objektivu.	Zasouvání jedné do druhé je to zaostřování. Nic dalšího není potřeba.
Matná černá barva	Tabulová barva, černá temperová barva, nebo nalepený černý papír. Matné, nikdy lesklé.	Viz níž — tohle je ten krok, který každý vynechá, a záleží na něm víc než na čočkách.

Uvnitř černá, jinak to nebude fungovat krok, který každý vynechá

Holá kartonová nebo bílá plastová trubka je katastrofa a vyplatí se pochopit proč, místo aby ti to jen někdo řekl.

Jen část světla, které vlétne do přední čočky, jde rovnou tam, kde vzniká obrázek. Spousta ho přiletí šikmo, praští do vnitřní stěny trubky, odrazí se a doletí ti do oka z úplně špatné strany. Tohle zbloudilé světlo netvoří žádnou část obrázku — jenom na něm leží jako šedá mlha. Výsledkem je obraz, ve kterém není žádná černá, a protože skoro celá astronomie jsou slabé věci na černé obloze, obraz bez černé neukáže vůbec nic.

Takže: natři celý vnitřek matnou černí ještě předtím, než cokoli sestavíš. Matnou, ne lesklou — lesklý černý povrch je při malém úhlu pořád zrcadlo, a přesně pod takovým úhlem zbloudilé světlo přilétá.

Ještě lepší: kroužky z kartonu

Opravdové dalekohledy jsou o krok dál. Vystřihni dva nebo tři kroužky z černého kartonu s dírou uprostřed o kousek širší, než je kužel světla, a nalep je uvnitř trubky v rozestupech. Světlo, které klouže podél stěny, narazí do jejich hran místo aby pokračovalo. Říká se jim clonky a trubka s clonkami je lepší než trubka, která je jenom natřená.

Jak to složit a jak najít zaostření

Nejdřív změř ohniskovou vzdálenost objektivu. Podrž ho v zatemněné místnosti a promítni obraz okna nebo vzdálené lampy na list papíru. Posouvej papír, dokud nebude obrázek nejostřejší, a pak změř vzdálenost od čočky k papíru. To je ohnisková vzdálenost a rozhoduje o tom, jak dlouhý dalekohled musí být.
Obě trubky uvnitř začerni a nech je pořádně uschnout.
Objektiv připevni dopředu do široké trubky, kolmo k trubce — čočka, která sedí trochu nakřivo, dělá měkký obraz a nic, co uděláš potom, to už nespraví. Kroužek z kartonu z každé strany, přilepený, to zvládne.
Okulár upevni do konce úzké trubky a tu trubku zasuň do té široké.
Zaostřuje se posouváním. Zamiř na něco vzdáleného na zemi — na komín, na daleký strom — a pomalu zasouvej a vysouvej vnitřní trubku, dokud obraz nenaskočí doostra. Označ si to místo tužkou, ať ho ve tmě zase najdeš.

Když je obraz měkký a vybledlý: zaclon ho

Vystřihni kotouč z černého kartonu s dírou uprostřed — třeba 30 mm — a dej ho zepředu na objektiv. Přijdeš o kus světla a obraz znatelně zostří a ztratí většinu barevných lemů. Jednoduchá čočka je nejhorší u svých okrajů a tohle ti prostě zabrání je používat. Je to opravdový obchod a stojí za to zkusit to obojím způsobem.

Co doopravdy uvidíš a co ne

Dvě věci tě hned překvapí a ani jedna z nich není chyba.

Všechno je vzhůru nohama. Jednoduchý dalekohled tohohle druhu dává obraz vždycky obrácený, protože ten malý obrázek uvnitř trubky je sám vzhůru nohama. Otočit ho správně vyžaduje čočky navíc a ty stojí světlo. Astronomům to prostě přestalo vadit — ve vesmíru žádné nahoře není.
Jasné věci mají barevné okraje. Jedna čočka ohýbá modré světlo prudčeji než červené, takže obojí nemůže být zaostřené naráz. Říká se tomu barevná vada a je to důvod, proč objektiv chce být co nejslabší a nejdelší, jak jen zvládneš. Dalekohledy z obchodu používají dvě slepená skla, aby ji z větší části vyrušily.

A teď to hezké. S něčím kolem 30× a s pevnou oporou ti tenhle dalekohled ukáže:

Krátery na Měsíci — nejostřejší podél čáry mezi světlem a tmou, kde jsou stíny nejdelší. Ne za úplňku, kdy je světlo ploché a Měsíc vypadá jako obyčejný bílý kotouč.
Čtyři tečky vedle Jupitera, které každou noc stojí jinak. To jsou ty měsíce, které Galileo našel s dalekohledem o nic lepším, než je ten tvůj, a to, že je viděl se pohybovat, je způsob, jakým poznal, že ne všechno obíhá kolem Země.
Saturn, který vypadá divně — ne kulatě, trochu roztaženě. To jsou prstence, ještě neoddělené. Galileo viděl přesně tohle a nedokázal přijít na to, na co se to dívá.
Plejády, které se ze šesti hvězd promění v desítky.

Neukáže ti galaxie, barvy v mlhovinách ani nic, co by se podobalo fotce. Nic, co udržíš v rukou, to neumí — a to je poctivé; zbytek těchhle stránek se to snaží říkat pořád dokola.

✋ Zkus si to — změř si vlastní zvětšení

Zvětšení sis spočítal ze dvou ohniskových vzdáleností. Teď si ho ověř, protože číslo, které sis změřil, je lepší než číslo, které sis spočítal.

Najdi cihlovou zeď, nebo cokoli vzdáleného s pravidelně se opakujícími čarami — pole plotu, střešní tašky, řadu cihel.
Jedním okem se na to podívej dalekohledem a druhým rovnou na tu zeď. Chvilku to trvá, ale mozek ti ty dva obrázky položí přes sebe.
Spočítej, kolik cihel vidí pouhé oko přes šířku jedné cihly viděné dalekohledem.

Ten počet je tvoje skutečné zvětšení. Porovnej ho s objektivem ÷ okulárem. Jestli ti vyjde míň, než jsi čekal, bývá to obvykle tím, že ohnisková vzdálenost okuláru je delší, než jsi předpokládal — změř si ji stejně, jako jsi měřil objektiv, promítnutím lampy na papír.

Pak si udělej ten poctivý test černé barvy: zamiř jím ve dne na tutéž zeď s vnitřkem začerněným, a pak ještě jednou s listem bílého papíru vsunutým do trubky. Ten druhý vypadá jako ten první, přes který někdo nalil mlhu. A tuhle mlhu jsi odstranil.

Galileův nejlepší dalekohled zvětšoval asi třicetkrát a měl čočku menší než dnešní brýlové sklo. Co měl navíc a na čem záleželo, byla trpělivost dívat se na tytéž čtyři tečky celé týdny. Tahle část je k mání pořád.