ทั้งหมดเกี่ยวกับกล้องโทรทรรศน์หักเห

คนส่วนใหญ่มีความเกี่ยวข้องอะไรกับคำว่า "กล้องโทรทรรศน์"? เป็นไปได้มากที่พวกเขาจะจินตนาการถึงเลนส์หักเห - หลอดยาวและเลนส์ นั่นคือเหตุผลที่วันนี้เราจะพูดถึงรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับเทคโนโลยีออปติคัลประเภทนี้

ประการแรกทฤษฎีเล็กน้อย วัตถุประสงค์ของกล้องโทรทรรศน์คือเพื่อเพิ่มภาพให้มากที่สุดและเห็นภาพวัตถุที่สังเกตได้อย่างชัดเจน อุปกรณ์ทั้งหมดถูกแบ่งออกเป็นตัวสะท้อนแสงและตัวหักเหของแสง เทคนิคที่ง่ายที่สุดคือการหักเห หลักการทำงานของพวกเขาขึ้นอยู่กับการหักเหของแสงในขณะที่รังสีผ่านเลนส์

รุ่นที่ง่ายที่สุดประกอบด้วยเลนส์คู่หนึ่ง หนึ่งในนั้นทำหน้าที่เป็นเลนส์ซึ่งมีหน้าที่ในการหักเหของแสงและการตรึงที่จุดเดียว อีกช่องหนึ่งไม่มีอะไรมากไปกว่าช่องมองภาพธรรมดาซึ่งช่วยให้คุณดูภาพที่ได้

ดังนั้นเลนส์ของอุปกรณ์ยืดไสลด์ทำให้การมองเห็นวัตถุในระยะไกลลดลงอย่างมาก จากนั้นภาพจะเข้าสู่เลนส์ใกล้ตาซึ่งทำงานเหมือนแว่นขยาย ในบางรุ่น ช่องมองภาพจะไม่อยู่ในตำแหน่งตามแนวแกนของท่อ แต่ติดตั้งในแนวตั้งฉาก ในกรณีนี้ ภาพจากเลนส์ไปที่เลนส์ใกล้ตาผ่านเลนส์หักเห

คุณต้องเข้าใจความแตกต่างระหว่างกล้องหักเหแสงกับกล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสง องค์ประกอบหลักของแผ่นสะท้อนแสงคือกระจกเว้า รวมลำแสงทั้งหมดเป็นลำแสงเดียว จากนั้นใช้ระบบกระจกและปริซึมเพิ่มเติม เปลี่ยนเส้นทางไปยังเลนส์ใกล้ตา หลายรุ่นที่นี่ยังมีช่องมองภาพตั้งฉากกับเลนส์หักเหแสง

โมเดลดังกล่าวไม่ต้องการการกำหนดค่าเพิ่มเติม สิ่งที่ผู้ใช้ต้องการคือการมุ่งเน้น ในเวลาเดียวกัน รูรับแสงแบบออพติคอลมีจำกัด ซึ่งทำให้ยากต่อการสังเกตวัตถุท้องฟ้าที่มีแสงน้อย เป็นการดีที่สุดที่จะดูดวงจันทร์ ดวงดาวและดาวเคราะห์ที่จับคู่กันโดยใช้การหักเหของแสงในคืนที่อากาศแจ่มใส

ปัจจัยหลายประการเป็นผลมาจากประโยชน์ของการหักเหของแสง

• ความสามารถในการถ่ายทอดส่วนแบ่งของรังสีแสงที่สะสมไปยังเลนส์ใกล้ตา สิ่งนี้เปรียบได้กับกระจกสะท้อนแสง

• ด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางเลนส์ที่เท่ากัน รูปภาพในวัสดุหักเหแสงจึงชัดเจนและสว่างกว่าในรีเฟลกเตอร์ นี่เป็นเพราะการส่งผ่านแสงที่สูงขึ้น

• ตัวหักเหแสงไม่ได้จัดเตรียมไว้สำหรับกระจกรอง แต่จะซ่อนส่วนหนึ่งของพื้นที่ที่มีประโยชน์ของเลนส์... นอกจากนี้ เส้นทางของรังสีแสงยังพุ่งตรงไปยังเลนส์ใกล้ตา ไม่สะท้อนจากกระจกหลายครั้ง ดังนั้น ความชัดเจนและความเปรียบต่างของภาพจึงไม่ลดลง

• ชิ้นส่วนทั้งหมดเข้าที่อย่างแน่นหนา ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องปรับเลนส์ ตัวเคสปิดอย่างแน่นหนา - ซึ่งช่วยป้องกันฝุ่นได้อย่างมีประสิทธิภาพ ตัวสะท้อนแสงขาดความได้เปรียบดังกล่าว

ในขณะเดียวกัน ตัวหักเหแสงก็มีข้อเสีย

ประการแรก นี่คือสิ่งที่เรียกว่า chromatism - ความคลาดเคลื่อนของสีนั่นคือการบิดเบือน เอฟเฟกต์จะปรากฏในลักษณะของแสงสีรอบๆ วัตถุที่เป็นปัญหา ยิ่งร่างกายสวรรค์ส่องแสงมากเท่าใด รัศมีก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น นอกจากนี้ chromatism ยังเพิ่มสัดส่วนโดยตรงกับเส้นผ่านศูนย์กลางของเลนส์ และยังเพิ่มขึ้นเมื่อทางยาวโฟกัสลดลงด้วย

ปรากฏการณ์นี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าไม่มีกำลังขยายสูงในรุ่นหักเหแสงราคาไม่แพง นักดาราศาสตร์กลุ่มแรกพยายามต่อสู้กับความคลาดเคลื่อนของสีโดยการสร้างกล้องโทรทรรศน์ซึ่งมีทางยาวโฟกัสหลายเมตร

ตัวหักเหแสงมีลักษณะเฉพาะด้วยรูรับแสงที่จำกัด ดังนั้นจึงแนะนำให้ซื้อรุ่นที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 120 มม. ขึ้นไป อย่างไรก็ตาม เริ่มต้นจากเกณฑ์นี้ ต้นทุนของเลนส์ก็เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และถ้ารูรับแสงแคบ วัตถุในห้วงอวกาศจะดูหมองคล้ำ นั่นคือเหตุผลที่ขอบเขตของวัสดุหักเหแสงจำกัดเฉพาะวัตถุที่สว่าง เช่น ดวงจันทร์

แบบจำลองแรกของการหักเหของแสงด้วยกล้องส่องทางไกลถูกสร้างขึ้นในปี 1609 โดยนักวิทยาศาสตร์ชื่อดังกาลิเลโอ นักดาราศาสตร์ชื่อดังได้เรียนรู้เกี่ยวกับการสร้างกล้องโทรทรรศน์โดยชาวดัตช์ สามารถคำนวณความลับของอุปกรณ์ของมันได้ และบนพื้นฐานของมันได้คิดค้นแบบจำลองกล้องโทรทรรศน์ตัวแรกขึ้น ซึ่งผู้คนเริ่มใช้เพื่อทำความคุ้นเคยกับเทห์ฟากฟ้า รูรับแสงของอุปกรณ์นี้คือ 4 ซม. อัตราขยายคือ 3 และทางยาวโฟกัสประมาณ 50 ซม.

แน่นอนว่ารูปแบบนั้นไม่สามารถเรียกได้ว่าสมบูรณ์แบบ ในแง่ของพารามิเตอร์ทางเทคนิค มันล้าหลังเลนส์สมัยใหม่มาก อย่างไรก็ตาม ในช่วงสองปีแรกของการสังเกตท้องฟ้า กาลิเลโอก็สามารถหาจุดบนดวงอาทิตย์ ภูเขาบนดวงจันทร์ และดาวเทียม 4 ดวงของดาวพฤหัสบดีได้ เขายังเห็น "ส่วนต่อ" ของดาวเสาร์ด้วย จริงอยู่ นักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถสร้างธรรมชาติของปรากฏการณ์อันน่าทึ่งนี้ได้ - ภายหลังได้รับการพิสูจน์แล้วว่าวงแหวนเหล่านี้เป็นวงแหวนรอบโลก

เป็นเวลา 4 ศตวรรษ ที่กล้องโทรทรรศน์หักเหแสงได้รับการปรับปรุงและปรับปรุงให้ทันสมัยอยู่เสมอ อุปกรณ์ที่ทันสมัยแตกต่างจากรุ่นแรกมาก มาทำความรู้จักกับเวอร์ชั่นที่โด่งดังที่สุดกันเถอะ

การออกแบบกล้องโทรทรรศน์ของกาลิเลโอมีพื้นฐานมาจากการใช้เลนส์สองตัว ดิฟฟิวเซอร์ทำหน้าที่เป็นเลนส์ใกล้ตา ส่วนสะสมถูกใช้เป็นวัตถุประสงค์ โครงสร้างนี้ทำให้ได้ภาพตั้งตรงกลับหัว อย่างไรก็ตาม มันถูกบิดเบือนอย่างรุนแรง วันนี้โมเดลดังกล่าวไม่ต้องการแม้ว่าจะสามารถพบได้ในกล้องส่องทางไกลของโรงละคร

ในปี ค.ศ. 1611 โยฮันเนส เคปเลอร์ได้ปรับปรุงการประดิษฐ์ของกาลิเลโอเล็กน้อย เมื่อต้องการทำเช่นนี้ เขาเปลี่ยนเลนส์กระจายในเลนส์ใกล้ตาเป็นแบบสะสม ดังนั้นระยะการมองเห็นจึงเพิ่มขึ้น แต่ภาพกลับด้าน ข้อดีของการหักเหของแสงเคปเลอร์รวมถึงการมีภาพตรงกลาง ระนาบทำให้สามารถวางมาตราส่วนการวัดในอุปกรณ์ได้

ที่แกนกลางของกล้องดูดาวรุ่นใหม่ทั้งหมดถูกสร้างขึ้นจากหลอดแบบเคปเลอร์ ข้อเสียของพวกเขารวมถึงผลกระทบจากความคลาดเคลื่อนสีซึ่งเป็นเวลาหลายปีที่พวกเขาพยายามจะปรับระดับโดยการลดรูรับแสงสัมพัทธ์ของท่อ

สถานการณ์เปลี่ยนไปในปี ค.ศ. 1758 เมื่อมีการสร้างสารหักเหของแสงในอังกฤษ... โครงการกาลิเลโอถูกนำมาใช้เป็นพื้นฐาน แต่เลนส์ถูกแทนที่ - การออกแบบออปติกที่ไม่มีสีสำหรับเลนส์จับคู่พิเศษที่มีพารามิเตอร์การหักเหของแสงต่างกัน ทำให้สามารถขจัดความคลาดเคลื่อนสีได้เป็นส่วนใหญ่

เครื่องมือที่ทันสมัยที่สุดคือกล้องโทรทรรศน์ที่ไม่มีสี... มีราคาแพงกว่า achromats มาก ดังนั้นจึงไม่มีใครใช้จนกระทั่งศตวรรษที่ 20 พวกเขาให้ภาพคุณภาพสูง เอฟเฟกต์นี้ทำได้โดยใช้วัสดุราคาแพงพิเศษ เทคนิคที่ได้รับการปรับปรุงได้ลดการเกิด achromatism เฉพาะตาที่ได้รับการฝึกฝนของบุคคลที่มักจะสังเกตอวกาศเท่านั้นที่สามารถเห็นขอบบาง ๆ - จากนั้นภายใต้สภาวะการสังเกตที่ไม่เอื้ออำนวยเท่านั้น

ให้เราดูรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับลักษณะของกล้องโทรทรรศน์หักเหรุ่นยอดนิยม

กล้องโทรทรรศน์นี้จะเป็นของขวัญที่ยอดเยี่ยมสำหรับผู้ที่เริ่มก้าวแรกในด้านดาราศาสตร์... ให้ภาพที่ไม่กลับด้านและติดตั้งเข้ากับแท่นยึดราบที่ใช้งานง่าย แบบจำลองนี้เหมาะสำหรับการสำรวจดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ ศึกษาหลุมอุกกาบาตบนดวงจันทร์ และทำความคุ้นเคยกับภูมิประเทศบนบก ช่วยให้คุณเห็นพื้นที่ลึก แต่ภาพมีรายละเอียดน้อยกว่า

อีกรุ่นหนึ่งสำหรับเด็กหรือนักดาราศาสตร์สามเณร เหมาะสำหรับการทำความรู้จักกับเทห์ฟากฟ้าเป็นครั้งแรก กล้องโทรทรรศน์นี้ประกอบง่าย มีอุปกรณ์ควบคุมการหักเหของแสงพื้นฐานทั้งหมด และแม้แต่เด็กก็สามารถเรียนรู้การใช้งานได้ ออปติกอันทรงพลังช่วยให้คุณสังเกตดาวเคราะห์ ดวงจันทร์ และวัตถุบนพื้นได้

เลนส์มีความสว่างทำจากแก้ว ด้วยเหตุนี้ รูปภาพแม้จะใช้กำลังขยายที่มีนัยสำคัญ แต่ก็มีความเปรียบต่างและชัดเจน ในการศึกษาวัตถุในอวกาศ ใช้ตัวค้นหาด้วยแสงในการประมาณห้าเท่า ตัวหักเหแสงนี้จะทำให้ภาพกลับด้าน ดังนั้นชุดนี้จึงรวมกระจกไฟฟ้าแนวทแยงซึ่งช่วยให้คุณแก้ไขการบิดเบือนของภาพได้

ฐานติดตั้งแอซิมัทนั้นใช้งานง่าย และช่วยให้การหักเหของแสงสามารถชี้ไปที่วัตถุของการศึกษาได้โดยเร็วที่สุด อุปกรณ์เกี่ยวกับสายตาติดตั้งอยู่บนขาตั้งกล้องที่เป็นโลหะพร้อมขาปรับระดับได้ ดังนั้นผู้สังเกตการณ์ในทุกระดับความสูงจะสามารถปรับกล้องโทรทรรศน์ด้วยตนเองได้ นอกจากขาตั้งกล้องแล้ว ยังมีบล็อกสำหรับอุปกรณ์เสริมติดอยู่ ซึ่งสามารถรองรับเข็มทิศ แผนที่ของท้องฟ้าเต็มไปด้วยดวงดาว รวมถึงช่องมองภาพเพิ่มเติมและสิ่งของอื่นๆ ที่จำเป็นสำหรับการทำงาน

กล้องโทรทรรศน์ที่ใช้งานง่ายซึ่งสามารถใช้งานได้เหมือนกับกล้องส่องทางไกลทั่วไป ให้คุณมองเห็นดวงจันทร์และวัตถุบนพื้นได้ดี ข้อดีของรุ่นนี้คือมีแผ่นไม้อัดและอุปกรณ์เสริมอื่นๆ จำนวนมาก จึงไม่จำเป็นต้องซื้อเพิ่มเติม

รุ่น PolarStar II 700 / 80AZ เป็นที่นิยมอย่างมาก

เจ้าของสถิติด้านมิติของกล้องโทรทรรศน์หักเหทั้งหมดคือโมเดลที่ประกอบขึ้นที่ปารีสในปี 1900 เพื่อจัดแสดงนิทรรศการโลก... เส้นผ่านศูนย์กลางของวัตถุประสงค์คือ 1.25 ม. และความยาวของท่อเกิน 60 ม. อย่างไรก็ตามเนื่องจากมีน้ำหนักมากและขนาดมหึมาอุปกรณ์ออปติคัลจึงได้รับการแก้ไขในแนวนอนและแบบคงที่ - ไม่อนุญาตให้สังเกตดังนั้นหลังจาก 9 ปี สินค้าถูกถอดประกอบ

กล้องโทรทรรศน์สมัยใหม่ที่ใหญ่ที่สุดคือแบบจำลองที่ตั้งขึ้นที่หอดูดาวเยอร์กส์ในชิคาโก ขนาดของเลนส์ใกล้วัตถุจะเท่ากับ 1.1 ม. เทคนิคนี้ทำให้คุณสามารถศึกษาแม้กระทั่งวัตถุของระบบสุริยะที่อยู่ห่างจากโลกมาก ตัวหักเหแสงผลิตขึ้นในปี พ.ศ. 2440 ในเวลาเดียวกันกับการเปิดหอดูดาว Yerkes

กล้องโทรทรรศน์ทนไฟขนาดใหญ่ยังตั้งอยู่ที่: Potsdam Astrophysical Institute, Lick, Pulkovo, Greenwich Observatories เช่นเดียวกับใน Nice, Archenhold และ Allegheny กล้องโทรทรรศน์เจมส์ คลาร์ก แมกซ์เวลล์ ซึ่งตั้งอยู่ในฮาวาย สหรัฐอเมริกา ที่ระดับความสูง 4200 ม. เป็นที่รู้จักกันดี