تلسکوپ چیست و چگونه کار میکند ؟

تلسکوپ چیست و چگونه کار میکند ؟ تلسکوپ ابزاری است که بوسیله آن می‌توانیم اجرام دور آسمانی مثل «سیاره‌ها»، «ستاره‌ها» یا «سحابی‌ها» یا «کهکشان‌ها» را مشاهده کنیم.چهار قرن پیش، زمانی که گالیله برای اولین‌بار تلسکوپ کوچک خود را رو به آسمان شب گرفت، در هر سوی آن شگفتی ‌دید؛ شگفتی‌هایی که در تمام طول تاریخ در جلوی چشمان همه قرار داشته و درعین حال از دید همگان پنهان مانده بودند و پیش از گالیله هیچ‌کس حتی به وجود آنها شک هم نکرده بود. از آن زمان به بعد همه صاحبان تلسکوپ‌ ها در حقیقت در معجزه گالیله شریک شدند. در طول هر شب صاف و بی‌ابری می‌توانیم تلسکوپ‌های‌مان را رو به آسمان بگیریم و وارد جهانی جادویی و کاملا متفاوت با جهان روزمره شویم.مثلا بعضی از آن‌ها امواج فروسرخ و برخی دیگر حتی امواج رادیویی را جذب می‌کنند و ما با تحلیل آن امواج می‌توانیم به وجود اجرام مختلف در مناطق گوناگون کیهان پی ببریم. برای نمونه، برخی از ستاره‌ها به‌جای نور مرئی، امواج فروسرخ منتشر می‌کنند که با تلسکوپ‌های عادی نمی‌توان چنین ستاره‌هایی را رصد کرد، زیرا چشم ما نور فروسرخ را نمی‌بیند. برای رصد این‌نوع ستاره‌ها باید تلسکوپ فروسرخ داشته باشیم؛ یعنی تلسکوپی که بتواند امواج فروسرخ را جذب و یک‌جا متمرکز کند. پس منظور از تلسکوپ انواع مختلفی از ابزارها است که هر کدام بسته به قابلیت‌هایش طول‌موج‌های خاصی از طیف الکترومغناطیسی را شناسایی می‌کند.

عدسی شیئی در تلسکوپ‌های شکستی یا آینه‌ی اولیه در تلسکوپ‌های بازتابی که می‌توانند نور زیادی را از یک جسم دور جمع آوری کنند و آن نور یا تصویر را به نقطه‌ی کانونی برسانند.عدسی چشمی که نور را از کانون عدسی شیئی یا آینه‌ی اولیه دریافت می‌کند و آن را گسترش می‌دهد یا به عبارتی بزرگنمایی را انجام می‌دهد تا تصویر بخش بزرگی از شبکیه را در بگیرد. این دقیقا همان اصلی است که یک ذره بین هم از آن استفاده می‌کند. یک تصویر کوچک را دریافت می‌کند و آن را روی شبکیه چشم پخش می‌کند تا بزرگ به نظر برسد.طبیعتا زمانی که عدسی شیئی یا آینه‌ی اولیه را با عدسی چشمی ترکیب کنید، یک تلسکوپ خواهید داشت. مجدداً، باید تاکید کرد که ایده‌ی اصلی این وسیله در این است که نور زیادی را جمع‌آوری کند تا یک تصویر روشن در داخل تلسکوپ ایجاد شود و سپس از چیزی مانند ذره‌بین برای بزرگنمایی بزرگنمایی آن تصویر استفاده کند تا فضای زیادی را روی شبکیه شما اشغال کند.عدسی چشمی مسئول بزرگنمایی است و از آنجایی که تقریباً با هر تلسکوپی با استفاده از چشمی‌های مختلف می‌توان به بزرگنمایی رسید، توجه به دیافراگم فاکتور مهمتری نسبت به میزان بزرگنمایی آن است.

سه دسته تلسکوپ وجود دارد

• تلسکوپ‌های انکساری

تلسکوپ‌های انکساری از عدسی‌ها برای منحرف کردن نور در یک فاصله کانونی مشخص استفاده می‌کنند تا بدین ترتیب برای بیننده بزرگنمایی جسم اتفاق افتد.یک تلسکوپ انکساری اولیه دارای دو عدسی است، اولین عدسی را عدسی هدف می‌نامند. این عدسی یک عدسی محدب است که پرتوهای نور ورودی را به یک نقطه کانونی درون تلسکوپ خم می‌کند.

• تلسکوپ‌های ترکیبی

سومین سبک اصلی تلسکوپ‌ها، تلسکوپ‌های ترکیبی یا مرکب هستند که در آن‌ها از آینه و عدسی به صورت همزمان استفاده شده است و به عنوان تلسکوپ کاتادیوپتریک نیز شناخته می‌شوند.برخلاف سایر مدل‌های تلسکوپ این نوع تلسکوپ دارای دو آینه است که در جلو و عقب قرار دارند. این دو آینه همراه با عدسی برای تولید تصویری با کیفیت بالا به کار می‌روند.

• تلسکوپ‌های بازتابی

در تلسکوپ‌های بازتابی برای همگرا کردن نور به جای لنزها از آینه استفاده می‌کنند. در حقیقت در این مدل از تلسکوپ‌ها از آینه مقعر برای جمع‌آوری و بازتاب نور به یک نقطه کانونی استفاده می‌شود.همچنین برای خروج نور از تلسکوپ و هدایت آن به چشم ناظر از آینه دیگری استفاده می‌شود. امروزه مدل‌های مختلفی از تلسکوپ‌های بازتابی وجود دارد اما طرح اولیه این نوع از تلسکوپ‌ها که توسط آیزاک نیوتن طراحی و معرفی شد همچنان از محبوبیت بسیاری برخوردار است.

تلسکوپ شخصی .1.

خوشبختانه طبقه تلسکوپ‌های شخصی و پیشرفته دقیقاً برای یک فرد معمولی به عنوان یک علاقه‌مند به نجوم در نظر گرفته شده است. این تلسکوپ‌ها مجهز به ابزارها و ویژگی‌های مفیدی هستند که شما می‌توانید اطلاعات خود را در زمینه نجوم افزایش دهید و با استفاده از آن‌ها اجرام آسمانی مختلف را پیدا کنید و برای دوره‌های مختلف حرکت و نور آن‌ها را ردیابی کنید.این تلسکوپ‌ها متناسب با متوسط بودجه افراد ساخته شده‌اند. تلسکوپ‌های موجود در این دسته پلی بین ابزار حرفه‌ای نجوم و ستاره‌شناسی و تلسکوپ‌هایی است که برای افراد مبتدی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

2.‌تلسکوپ علمی

این تلسکوپ‌ها دارای قدرت باورنکردنی هستند که دانش ما را در مورد فضا، ستارگان، سیارات و موارد دیگر تحت الشعاع قرار داده و به ما کمک می‌کنند تا به طور مستمر درک خود را از جهان افزایش دهیم.تلسکوپ‌های دسته علمی ابزارهای پیچیده و بزرگی هستند که برای کار کردن با آن‌ها به تیم‌های مختلف و ساختمان‌هایی متناسب با اندازه و سایز تلسکوپ نیاز است و همچنین بودجه‌های عظیم برای ساختن آن‌ها باید وجود داشته باشد. این تلسکوپ‌ها در خط مقدم علم نجوم هستند.

مشخصه اصلی یک تلسکوپ گشودگی (قطر عدسی یا آینه اصلی) آن است. هرچه قطر گشودگی تلسکوپ بیشتر باشد نور بیشتری را جمع آوری می‌کند و تصویر واضح و روشنتری به دست می‌دهد.در این صورت می‌توان اجرام کم نوری مثل سحابی‌ها و کهکشان‌ها را دید.توان جمع آوری نور، با مجذور قطر عدسی متناسب است. قطر مردمک چشم در هنگام شب تقریباً ۶ میلیمتراست. پس تلسکوپی با قطر ۲۴ میلی متر(تقریباً ۴ برابر قطرچشم)، ۱۶ بار بیشتر از چشم نورجمع آوری می‌کند. تلسکوپ ۴۸ میلی متری،۶۴ بار بیش ازچشم نورجمع می‌کند و... توان تفکیک، یعنی اینکه تلسکوپ جزئیات جرم مورد رصد را چقدر تفکیک می‌کند. در نور زرد-سبز (میانه طیف مرئی)، توان تفکیک بر حسب ثانیه قوس از رابطه زیرحساب می‌شود. عدد ۵/۱۲ تقسیم برقطر شیئی = توان تفکیک (a) نسبت کانونی یا عدد f عبارت است از : فاصله کانونی تقسیم بر قطرعدسی

• تلسکوپ کاسگرین

این تلسکوپ در سال 1672 توسط لوران کاسگرین طراحی شد. در ین تلسکوپ آینه اولیه یک آینه سهموی و آینه ثانویه آینه هذلولی شکل است. در این تلسکوپ با وجود فاصله کانونی زیاد، طول لوله تلسکوپ کم است.

• تلسکوپ دابسونی

این تلسکوپ در سال 1960 توسط جان دابسون ساخته شد و امروزه به علت هزینه کم و حمل آسان و تنظیم راحت بیشتر مورد استفاده منجمان آماتور است. در این تلسکوپ ها قطر دهانه بزرگ و فاصله کانونی کوچک است. در این تلسکوپ به علت قطر دهانه زیاد نور بیشتری جمع می شود و برای رصد اجرام و سحابی های کم نور و رصد در مناطق آلوده مناسب هستند.

• تلسکوپ نیتون

اولین تلسکوپ بازتابی موفق در سال 1668 توسط آیزاک نیوتون ساخته شد. قبلا ساخته تلسکوپ با آینه توسط افراد زیادی همچون گالیله مورد بحث قرار گرفته بود. نیوتون با مطالعه کتاب جیمز گرگوری به فکر ساخت این تلسکوپ افتاد. در واقع نیوتون قصد داشت تا نظریه خود درباره تجزیه نور سفید به طیف رنگی را با ساخت این تلسکوپ اثبات کند.

در دوران نیتون ابیراهی رنگی در تلسکوپ های شکستی هنوز به صورت یک مشکل وجود داشت و علت آن مشخص نبود. در اواسط دهه 1660 نیوتون در نظریه خود نشان داد که عدسی در تلسکوپ شکستی مانند یک منشور عمل می کند و نور در آن تجزیه می گردد. اگر این نظریه درست بود پس باید با ساخت تلسکوپی بدون عدسی این ابیراهی حذف می شد. به همین علت نیوتون تلسکوپ بازتابی خود را ساخت.

نیوتون در تلسکوپ خود آینه را با استفاده از یک آلیاژ از قلع و مس ساخت.

او برای ساخته تلسکوپش از یک آینه کروی به جای آینه سهموی استفاده کرد. با وجود بوجود آمدن ابیراهی کروی در این روش، به هر حال ابیراهی رنگی از بین خواهد رفت. او در طراحی ابداعی خود از یک آینه ثانویه تخت برای تغییر جهت نور به اندازه 90 درجه استفاده کرد. این آینه در بین فاصله کانونی آینه اولیه قرار می گیرد و نقطه کانونی را در بیرون تلسکوپ بوجود می آورد. این روش منحصر به فرد باعث می شود که برعکس تلسکوپ گرگوری، کمترین مقدار تصویر با سد آینه رو به رو شود.