آشنایی با تلسکوپ ها

[azarafrooz 14,221]

تلسکوپ یا اختربین وسیله‌ای است برای دیدن اجرام فضایی دور بصورت واضح و دقیق به بیان بهتر تلسکوپ ها ابزاری هستند که به کمک آن ها می توانیم اجرام (نجومی) را پرنور تر و واضح تر وبزرگ تر ببینیم .

پرنور تر نشان دادن بستگی به توان جمع آوری نور تلسکوپ ، واضح تر نشان دادن بستگی بهتوان تفکیک تلسکوپ و بزرگ تر نشان دادن بستگی به توان بزرگنمایی آن دارد .

تلسکوپ ها به دو گونه دسته بندی می شوند : 1) تلسکوپ های اپتیکی 2) تلسکوپ های رادیویی ؛ تلسکوپ های اپتیکی خود به دو دسته ی شکستی و بازتابی جدا می شوند .

تلسکوپ های شکستی (گالیله ای) : اغلب گالیله را نخستین کسی می‌‌دانند که از تلسکوپ برای مشاهدات نجومی بهره گرفت . به همین دلیل این نوع تلسکوپ را گالیله ای نیز می نامند . بزرگنمایی در این تلسکوپ‌ها بر اساس یک عدسی که در جلوی دهنه تلسکوپ قرار دارد انجام می‌گیرید و روش استفاده شده در آنها مانند دوربین‌های دوچشمی معمولی است. هزینه این تلسکوپ‌ها در سطوح حرفه‌ای عموماً بسیار بیشتر از مدل‌های دیگر است، و کیفیت بهتری نیز ارائه می‌کنند.

|تمرین| با دانستن این نکته که قطر عدسی چشم انسان 8 میلی متر است و انسان قادر است تا قدر 6 را با چشم برهنه (غیر مسلح) ببیند ، محاسبه کنید یک تلسکوپ با عدسی 8 سانتی متر تا چه قدری را نشان می دهد . (راهنمایی : به درس ششم و فرمول قدر و درخشندگی توجه کنید ! m1=6 , I2=0.01*I1)

تلسکوپ های بازتابی : تلسکوپ های بازتابی ، همان گونه که از نام آن ها بر می آید ، توسط بازتاب نور توسط یک آینه تصویر را نشان می دهند . این تلسکوپ ها به دو گونه ی نیوتنی وکاسگرین دسته بندی می شوند .

 

تلسکوپ های نیوتنی : بزرگنمایی در این تلسکوپ‌ها بر اساس یک آینه ی مقعر انجام می‌شود که روی آن پوششی از آلومینیوم دارد . پوشش آلومینیومی باعث می‌شود که اکسیده شدن آن باعث از بین رفتن قابلیت بازتاب آینه نشود . در بعضی دیگر از تلسکوپ‌ها از نقره استفاده می‌شود سپس روی آن پوششی قرار می‌گیرد که اکسیده نشود . روش کارکرد این تلسکوپ‌های نیوتونی بدین صورت است که ابتدا پرتوها وارد تلسکوپ می‌شوند ، سپس توسط آینه ی کاو (مقعر) اصلی به نزدیکی دهانه ی تلسکوپ باز می‌گردند ، و از آنجا توسط یک آینه یا منشور به سمت چشمی تلسکوپ بازتابیده می‌شوند . این تلسکوپ‌ها عموماً قیمت مناسبی نسبت به نوع‌های دیگر دارند ، و استفاده زیادی از آن‌ها ببه ویژه در نجوم آماتوری می‌شود . تلسکوپ‌های نیوتونی عموماً طول بلندی دارند ، هم چنین پس از مدتی نیاز به تمیز کردن آینه ، و پس از آن بسته به کیفیت روکش آلومینیوم آینه ، نیاز به تجدید روکش دارند.

 

تلسکوپ های کاسگرین : تلسکوپ‌های نیوتنی عموماً بلند هستند ، و هنگامی که اندازه آینه ی اصلی آنها بزرگ‌تر می‌شود ، طول تلسکوپ بسیار زیاد می‌شود . برای حل این مشکل از روشی به نام کاسگرین استفاده می‌شود . در این روش، مرکز آینه ی کاو (مقعر) اصلی تلسکوپ توسط تکنولوژی خاصی سوراخ شده ، و چشمی در پشت تلسکوپ (و پشت آینه ی کاو اصلی) قرار می‌گیرد . همچنین آینه یا منشور جلوی تلسکوپ که پرتوهای نور را به سمت بدنه ، یه چشمی هدایت می‌کرد ، اکنون تنها پرتوها را به صورت مستقیم به آینه ی اصلی بازتاب می‌کند . در این روش به دلیل اینکه پرتوها طول تلسکوپ را دوبار طی می‌کنند ، طول تلسکوپ به نصف کاهش می‌یابد . از روش کاسگرین در لنزهای آینه‌ای دوربین‌ها نیز استفاده می‌شود .

 

توان های تلسکوپ :

1. توان جمع آوری نور B ∞ D²

   
   

2. توان تفکیک θ = 12.5 / D (قطر شیئی θ ، D بر حسب ثانیه ی قوس)

   
   

3. بزرگنمایی f_o/f_{e =} بزرگنمایی (شیئی e : eye , چشمی o : object)

   
   

ـــــــــ عیوب تیسکوپ های اپتیکی ـــــــــعدسی ها :

1. عیب رنگی : همان گونه که می دانیم ، نور سفید از نورهایی با طول موج های گوناگون تشکیل شده است ؛ به همین دلیل نور پس از شکست و گذر از عدسی می شکند و دقیقاً در یک نقطه به هم نمی رسند و تصویر واضحی تشکیل نمی شود . برای برطرف کردن این عیب از ترکیب کردن عدسی ها به گونه اس استفاده می کنند که اثر شکستی یکدیگر را خنثی کنند .

   
   

2. عیب کروی : اگر سطوح عدسی بخشی از یک دایره باشند ، پرتوهای نور دقیقا در یک نقطه همدیگر را قطع نخواهند کرد و تصویر واضح و شفافی ایجاد نمی شود . به همین منظور سطوح عدسی ها را بخشی از سهمی می سازند .

   
   

آینه ها :

1. عیب کروی : مانند عیب کروی عدسی ها چون آینه بخشی از یک دایره است ، پرتو هایی که از نقاط بسیار دور (بی نهایت) به آینه می رسند ، دقیقاً یک دیگر را در کانون قطع نمی کنند و تصویر شفافی ایجاد نمی شود .

   
   

برای رفع این مشکل از دو روش استفاده می کنند :1) استفاده از آینه های سهموی یا شلجمی (سهمی شکل که پرتو ها دقیقاً بر کانون منطبق گردند)2) استفاده از تیغه ی تصحیح کننده : در بسیاری از تلسکوپ‌های امروزی ، برای رفع مشکلات و خطاهای نوری که بخاطر نوع تراش آینه به وجود می‌آید ، در دهانه ی تلسکوپ تیغه ی باریکی قرار می‌گیرد که کار تصحیح این خطا را بر عهده دارد و بر اساس تراش و خطای آینه ساخته می‌شود .|یاد آوری| نامی که همراه کاسگرین برای این گونه تلسکوپ ها می آید ، مربوط به تیغه ی تصحیح کننده ی به کار رفته در آن است . برای نمونه تلسکوپ اشمیت-کاسگرین به تلسکوپی گفته می شود که از تیغه ی اشمیت در آن استفاده شده باشد . این روش معمولاً برای تلسکوپ های 8 اینچ به بالا به کار می رود .تلسکوپ های رادیویی

 

 

این تلسکوپ ها در محدوده ی امواج رادیویی فعالیت می کنند و بر اساس امواج رادیویی که دریافت می کنند داده های زیادی را برای ما آشکار سازی می نمایند . برای نمونه ستاره های در حال تولد ، خورشید ، کوازارها ، ستاره های نوترونی ، طوفان های سیاره ای و ... با استفاده از تلسکوپ های رادیویی قابل مشاهده اند . هم چنین توسط تلسکوپ های رادیویی نقشه ی کهکشان راه شیری تهیه شده است (با استفاده از بازتاب امواج رادیویی) .|یاد آوری| اگر دو تلسکوپ رادیویی را در فاصله ی مشخصی از هم با طول سیم معینی قرار دهیم و سیم آن ها را با هم اتصال دهیم ، توان آن ها به همان نسبت افزایش پیدا می کند ، ولی میزان امواج دریافتی آن ها نسبت به تلسکوپ رادیویی دیگری با قطر فاصله ی آن ها کم تر است .|یاد آوری| بزرگ ترین تلسکوپ رادیویی کنونی زمین معروف به گوش بزرگ در دره ای در قرار گرفته است .