ابزارهاي نجومي- قسمت : دوم
ابزارهاي نجومي- قسمت : دوم تاريخچه به کارگيري ابزارها در نجوم، تلسكوپ
تلسکوپ از سه طريق در شناخت بيشتر ستارگان به ما کمک مي کند:
الف) جمع آوري نور دريافتي بيشتر از ستاره که تحت عنوان قدرت جمع آوري نور بررسي مي شود. مردمک چشم انسان در تاريکي شب حداکثر 6 ميليمتر باز مي شود. حال در نظر بگيريد تلسکوپي را که قطر عدسي شيئي آن 60 ميلمتر است. اگر مساحت عدسي شيئي را با مساحت مردمک چشم انسان در شب مقايسه کنيد، متوجه مي شويد که اين تلسکوپ درست 100 برابر مردمک چشم قابليت جمع آوري نور بيشتر دارد.
ب) آشکار نمودن جزئيات بيشتر از آن چه كه قبلا مورد مطالعه قرار گرفته است، مثلا آشکار نمودن ويژگي هاي دقيق تر, در تصاوير حلقه هاي سياره دوردستي همچون زحل, که اين مورد تحت عنوان توان تفکيک تلسکوپ بررسي مي شود.
توان تفکيک از تقسيم عدد 5/12 بر قطر شيئي تلسکوپ بر حسب سانتيمتر به سادگي قابل محاسبه است. حاصل اين تقسيم اندازه توان تفکيک تلسکوپ را بر حسب ثانيه قوسي در اختيار ما مي گذارد. اين عدد در حقيقت توان تفکيک نظري تلسکوپ را ارائه مي کند، بدون آنكه اثر منفي لايه هاي جوي و تلاطم هاي آن در نظر گرفته شود. حد توان تفکيک عملي تلسکوپ به شدت به کيفيت آسمان رصدگاه بستگي دارد و اغلب اوقات از ميزان نظري آن کمتر است.
ج) نمايش جرم مورد نظر در آسمان در اندازه اي بزرگتر, که اين ويژگي همان است که بيشتر مردم تلسکوپ را با آن مي شناسند: توان بزرگنمايي تلسکوپ. اندازه بزرگنمايي در تلسکوپ از طريق تقسيم اندازه فاصله کانوني شيئي بر فاصله کانوني چشمي به سادگي قابل محاسبه است.
http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/i...4/44/a0705.jpg
امروزه تلسکوپ هاي اپتيکي به طور کلي به سه دسته زير تقسيم مي شوند:
الف) شکستي (انکساري يا گاليله اي نيز ناميده مي شود)
ب) بازتابي (انعکاسي يا نيوتوني نيز ناميده مي شود)
ج) شکستي – بازتابي (ترکيبي يا کاتاديوپتريک نيز ناميده مي شود)
http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/i...5/59/a0611.jpg
نام تلسکوپ از اندازه قطر دهانه خود تلسکوپ اقتباس مي شود که اين اندازه در بيشتر مواقع براي تلسکوپ هاي بازتابي بر حسب اينچ و براي تلسکوپ هاي شکستي بر حسب سانتيمتر بيان مي شود که البته هميشه هم اين رويه رعايت نمي شود. يک اينچ 54/2 سانتيمتر است.
براي مثال وقتي از يک تلسکوپ 8 اينچ در جايي صحبت مي شود، منظور تلسکوپي است که قطر دهانه آن تقريباٌ 20 سانتيمتر است و احتمال زياد اپتيک آن از نوع بازتابي است.
ابزارهاي نجومي- قسمت : سوم
تلسکوپ شکستي
تلسکوپ ابتدايي گاليله از اين نوع بود و در ساده ترين شکل فقط از دو عدسي تشکيل مي شود. عدسي بزرگ تر که در دهانه لوله تلسکوپ قرار مي گيرد، عدسي شيئي ناميده مي شود. پرتوهاي نوري تابش شده از جرم مورد نظر به صورت شعاع هاي نوري موازي با هم، از عدسي شيئي گذر مي کنند و تصويري که اين شعاع هاي نوري مي سازند بر صفحه کانوني تشکيل مي شود. اين تصوير که عدسي شيئي ايجاد کرده است تصوير اول ناميده مي شود. عدسي چشمي که در انتهاي لوله تلسکوپ قرار مي گيرد و اندازه کوچکتري از شيئي دارد تصوير اول را بزرگ مي کند، درست همانند کاري که ذره بين مي کند. پس چشمي درست بايد در پشت صفحه کانوني قرار بگيرد. چون چشمي در انتهاي لوله قرار گرفته است، رصدگر براي رصد نواحي نزديک به سرسو دچار مشکل مي شود. از اين رو بين محل اتصال چشمي و لوله تلسکوپ از وسيله اي به نام چپقي استفاده مي شود که موجب چرخش نور به اندازه 45 يا 90 درجه مي شود و با استفاده از آن رصد نواحي نزديک به سرسو با سهولت بيشتري امکان پذير مي شود. حال در تلسکوپ هاي شکستي اگر از چپقي 45 درجه استفاده کنيم، از پشت چشمي تصوير را به صورت مستقيم و طبيعي مي بينيم. اما در صورت استفاده از چپقي 90 درجه تصوير وارونه جانبي مي شود. همانند تصويري که از خودمان در آيينه مي بينيم. شايد در آغاز، کار با چنين ابزاري کمي دشوار باشد، اما فقط در آغاز کار اين طور است!
http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/i...2/2e/a0740.jpg
http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/i...f/f7/a0741.jpg
تلسکوپ هاي شکستي، به طور ذاتي ايرادهاي مهمي دارند که يکي از شاخص ترين آن ها کجنمايي رنگي است. مي دانيد که نور سفيدي که از ستاره ها و خورشيد به ما مي رسد، ترکيبي است از رنگ هاي رنگين کمان که به خوبي آميخته شده اند. وقتي نور سفيد از عدسي گذر مي کند، علاوه بر اين که مي شکند به رنگ هاي تشکيل دهنده اش نيز تجزيه مي شود. در حقيقت هر يک از اين رنگ ها با زاويه شکست جداگانه اي مي شکند و اين عدسي شيئي است که مسبب اين اتفاق است. نور بنفش بيشتر از همه و نور سرخ کمتر از بقيه مي شکند. از اين رو پرتوهاي بنفش رنگ در فاصله نزديک تر به شيئي و پرتوهاي سرخ رنگ در فاصله دورتري از شيئي کانوني مي شوند. در نتيجه به جاي اين که طول موج هاي مختلف نور در يک نقطه کانوني شوند، در چند نقطه کانوني مي شوند. عدم همگرايي پرتوهاي تابش شده از يک نقطه شيء, سبب مي شود که در تصوير نهايي که از پشت چشمي تلسکوپ مي بينيم، در حد فاصل مناطق تيره و روشن به جاي ديدن يک مرز، يک طيف رنگين کماني از رنگ هاي مختلف ببينيم که اين موضوع به شدت بر کيفيت تصوير نهايي اثر منفي مي گذارد. اين نقيصه عدسي هاي ساده، کجنمايي رنگي ناميده مي شود.
http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/i...3/3e/a0742.jpg
امروزه براي کاستن از اثر خطاي رنگي، عدسي ها را از دو تکه مي سازند تا محل کانوني شدن برخي طول موج هاي نور به هم نزديک تر شوند. براي اين کار از عدسي مرکب استفاده مي شود که متشکل از عدسي همگرا و واگرا،است. اين نوع تلسکوپ هاي شکستي، که از اين نوع عدسي شيئي بهره مي برند, آکرومانيک ناميده مي شوند. اما کماکان خطاي رنگي در اين تلسکوپ ها تا حدي وجود دارد و به خصوص پس از عکاسي از ستارگان با اين تلسکوپ ها، هاله اي از نور بنفش و آبي گرداگرد ستارگان ديده مي شود که اين خود معلول پديده کجنمايي رنگي است.
در نوع ديگر تلسکوپ هاي شکستي که آپوکروماتيک ناميده مي شوند, عدسي مرکب موجود در آن ها معمولاٌ از سه جزء ساخته مي شود، در اين نوع تلسکوپها سعي شده که تمام طول موج هاي نور سفيد در نزديک ترين حالت ممکن به يکديگر کانوني شوند. اين تلسکوپ ها از نظر قيمت نسبت به تلسکوپ هاي آکروماتيک بسيار گرانتر هستند. از اين رو با وجود ارائه تصاوير بسيار مطلوب، چندان رايج نشده اند.
http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/i...a/a9/a0743.jpg
ايراد ديگر تلسکوپ هاي شکستي کجنمايي کروي است که اين نقيصه خاص عدسي هايي است که گويي سطوح آن ها بخشي از يک کره بزرگ است. اين عدسي ها نمي توانند نور را به خوبي در يک نقطه کانوني کنند (توجه کنيد که اين بار منظور ما پرتوهاي رنگي تشکيل دهنده نور نيست). پرتوهاي نوري که از نزديکي لبه عدسي مي گذرند بيشتر از پرتوهايي که از مرکز عدسي مي گذرند می شکنند. بنابراين، باز هم پرتوها در فاصله هاي مختلف کانوني مي شوند و ما نتيجه را از پشت چشمي به صورت يک تصوير تار خواهيم ديد. براي حل مشکل بايستي به جاي ساخت سطوح عدسي به صورت کروي، اين سطوح سهمي وار ساخته شوند. لبه هاي يک عدسي سهمي وار، از مرکز انحناي کمتري دارد و مي تواند پرتوهاي موازي را در يک کانون مجتمع نمايد. در بسياري از تلسکوپ هاي آکروماتيک و آپوکروماتيک که از عدسي مرکب استفاده مي کنند، سطوح عدسي ها الزاما سهمي وار نيست. در ساخت اين عدسي ها با انتخاب نوع شيشه مناسب و با در نظر گرفتن ميزان انحناي کروي، عدسي مرکب طوري ساخته مي شود که اثر کجنمايي کروي به کلي از بين برود و يا دست کم به حداقل ممکن کاهش يابد.
مشکل ديگر عدسي ها اين است که براي ساخت نمونه هاي بزرگ با محدوديت تکنيکي مواجه اند. به علاوه وقتي عدسي هاي بزرگ که در تلسکوپ ها به کار برده شده اند، رو به آسمان نشانه مي روند، بر اثر سنگيني عدسي دچار تغيير شکل مي شوند و نمي توانند پرتوهاي نور را در يک نقطه کانوني کنند.
http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/i...b/bc/a0744.jpg
با اين حال امروزه تلسکوپ هاي شکستي که خطاهاي پيش گفته در آن ها اصلاح شده است به دلايل گوناگوني همچون ارائه تصاوير شفاف، حمل و نقل و نگهداري ساده تر و آسيب پذيري کمتر, از ابزارهاي محبوب بسياري از اخترشناسان محسوب مي شوند. اين تلسکوپ ها براي رصد ماه، سيارات و بسياري از موضوعات رصدي انتخاب خوبي هستند و در صورتي که خطاي رنگي در آن برطرف شده باشد از بهترين گزينه ها براي عکاسي محسوب مي شوند.