كل شيء عن تلسكوبات الانكسار

ما هو ارتباط معظم الناس بكلمة "تلسكوب"؟ على الأرجح ، يتخيلون عاكسًا للعدسة - أنبوب طويل وعدسة. هذا هو السبب في أننا سنخوض اليوم بمزيد من التفاصيل حول هذا النوع من التكنولوجيا البصرية.

أولا ، نظرية صغيرة. الغرض من التلسكوب هو تكبير هدف المراقبة وتصوره بوضوح. تنقسم جميع الأجهزة إلى عاكسات وعاكسات. أبسط تقنية هي المنكسر. يعتمد مبدأ عملها على انكسار الضوء في اللحظة التي تمر فيها الأشعة عبر العدسة.

تتضمن أبسط النماذج زوجًا من العدسات. تعمل إحداها كعدسة مسؤولة عن انكسار الأشعة وتثبيتها اللاحقة في نقطة واحدة. الآخر ليس أكثر من عدسة عادية تسمح لك بمشاهدة الصورة الناتجة.

وبالتالي ، فإن عدسة الجهاز التلسكوبي تعطي تصورًا منخفضًا للغاية لجسم بعيد. من هناك تدخل الصورة إلى العدسة التي تعمل كعدسة مكبرة. في بعض الطرز ، لا يتم وضع العدسة على طول محور الأنبوب ، ولكن يتم تركيبها بشكل عمودي. في هذه الحالة ، تنتقل الصورة من العدسة إلى العدسة عبر العدسة الانكسارية.

أنت بحاجة إلى فهم الفرق بين المنكسر والتلسكوب العاكس. المكون الرئيسي للعاكس هو مرآة مقعرة. فهو يجمع كل الحزم في شعاع واحد ، وبعد ذلك ، باستخدام نظام من المرايا والمنشورات الإضافية ، يعيد توجيهها إلى العدسة العينية. يقدم عدد من الطرز هنا أيضًا عدسة عمودية مزودة بعدسة انكسارية.

مثل هذه النماذج لا تحتاج إلى تكوين إضافي. كل ما هو مطلوب من المستخدم هو التركيز. في الوقت نفسه ، فإن الفتحة الضوئية محدودة ، مما يجعل من الصعب مراقبة الأجرام السماوية ضعيفة الإضاءة. من الأفضل مشاهدة القمر والنجوم والكواكب المقترنة من خلال منكسر في ليلة صافية.

يُعزى عدد من العوامل إلى فوائد المنكسرين.

• القدرة على نقل نصيب الأسد من أشعة الضوء المجمعة إلى العدسة. يقارن هذا بشكل إيجابي مع عاكسات المرآة.

• مع نفس قطر العدسة ، تكون الصورة في المنكسرات أكثر وضوحًا وإشراقًا من العواكس. هذا يرجع إلى ارتفاع نفاذية الضوء.

• لا توفر الكاسرات مرآة ثانوية ، فهي تخفي جزءًا من المساحة المفيدة للعدسة... علاوة على ذلك ، يتم توجيه مسار أشعة الضوء مباشرة إلى العدسة. لا تنعكس عدة مرات من المرايا ، لذلك لا يتدهور وضوح الصورة وتباينها.

• جميع الأجزاء ثابتة في مكانها ، لذا لا تحتاج العدسات إلى التعديل. العلبة مغلقة بإحكام - وهذا يوفر حماية فعالة ضد الغبار. العاكسات محرومة من هذه الميزة.

في الوقت نفسه ، فإن المنكسر له عيوبه.

بادئ ذي بدء ، هذا هو ما يسمى بالكروماتيزم - الانحراف اللوني ، أي التشويه. يتجلى التأثير في مظهر توهج ملون حول الكائن المعني. كلما زاد إشراق الجسم السماوي ، زاد هذا الإشراق. بالإضافة إلى ذلك ، يزيد اللوني بالتناسب المباشر مع قطر العدسة ، كما أنه يزداد مع تناقص الطول البؤري.

أدت هذه الظاهرة إلى حقيقة أن التكبير العالي غير متوفر في نماذج المنكسرات الرخيصة. حاول علماء الفلك الأوائل مكافحة الانحراف اللوني عن طريق إنشاء تلسكوبات كان البعد البؤري فيها عدة أمتار.

تتميز المنكسر بفتحة محدودة. لذلك ، يُنصح بشراء نموذج يبدأ قطره من 120 مم أو أكثر. ومع ذلك ، بدءًا من هذه العتبة ، تقفز تكلفة البصريات بشكل حاد. وإذا كانت الفتحة صغيرة ، فإن أجسام الفضاء السحيق ستبدو باهتة. هذا هو السبب في أن نطاق المنكسر يقتصر على الأجسام الساطعة ، مثل القمر.

تم إنشاء النموذج الأول لمنكسر تلسكوبي في عام 1609 من قبل العالم الشهير جاليليو. علم الفلكي الشهير بإنشاء التلسكوب الهولندي ، وتمكن من حساب سر جهازه ، وعلى أساسه اخترع أول نموذج تلسكوب ، والذي بدأ الناس في استخدامه للتعرف على الأجرام السماوية. كانت فتحة هذا الجهاز 4 سم ، وكان عامل التكبير 3 ، والبعد البؤري حوالي 50 سم.

بالطبع ، لا يمكن تسمية هذا النموذج بالكمال. من حيث معاييرها التقنية ، فهي متخلفة كثيرًا عن البصريات الحديثة. ولكن ، على الرغم من ذلك ، في العامين الأولين من مراقبة السماء ، تمكن جاليليو من العثور على بقع على الشمس ، وجبال على القمر ، بالإضافة إلى 4 أقمار صناعية لكوكب المشتري. كما رأى اثنين من "ملاحق" كوكب زحل. صحيح أن العالم لم يستطع إثبات طبيعة هذه الظاهرة المذهلة - فقد ثبت لاحقًا أن هذه حلقات تحيط بالكوكب.

لمدة 4 قرون ، تم تحسين وتحديث المقاريب المنكسرة بشكل متكرر. الأجهزة الحديثة مختلفة تمامًا عن الموديلات الأولى. دعنا نتعرف على الإصدارات الأكثر شهرة.

اعتمد تصميم تلسكوب جاليليو على استخدام عدستين. كان الناشر بمثابة عينية ، وتم استخدام أداة التجميع كهدف. أتاح هذا الهيكل الحصول على صورة عمودية مقلوبة. ومع ذلك ، فقد تم تشويهه بشدة. اليوم ، مثل هذا النموذج ليس مطلوبًا ، على الرغم من أنه يمكن العثور عليه في مناظير المسرح.

في عام 1611 ، قام يوهانس كبلر بإدخال تحسينات طفيفة على اختراع جاليليو. للقيام بذلك ، قام بتغيير العدسة المنتشرة في العدسة إلى عدسة تجميع - وبالتالي تم زيادة مجال الرؤية ، ولكن تم نقل الصورة رأسًا على عقب. تشمل مزايا منكسر Kepler وجود صورة وسيطة ، وقد أتاح مستواه إمكانية وضع مقياس قياس في الجهاز.

في جوهرها ، جميع نماذج التلسكوب الحديثة مبنية على نوع أنبوب كبلر. تشمل عيوبها فقط تأثير الانحراف اللوني ، والذي كان لسنوات عديدة يحاولون مواءمته عن طريق تقليل الفتحة النسبية للأنبوب.

تغير الوضع في عام 1758 ، عندما تم إنشاء أجهزة الإنكسار اللوني في إنجلترا.... تم أخذ مخطط Galileo كأساس ، ولكن تم استبدال العدسات - يوفر تصميم البصريات اللونية عدسة خاصة مقترنة بمعلمات انكسار مختلفة. هذا جعل من الممكن القضاء إلى حد كبير على الزيغ اللوني.

أحدث الأدوات هي التلسكوبات أحادية اللون.... إنها أغلى بكثير من الأكرومات ، لذلك لم يستخدمها أحد حتى القرن العشرين. أنها توفر صورًا عالية الجودة ، ويتحقق هذا التأثير من خلال استخدام مواد خاصة باهظة الثمن. لقد أدت التقنيات المحسنة إلى التقليل من اللونية. فقط العين المدربة للشخص الذي غالبًا ما يلاحظ الفضاء يمكنها رؤية حافة رفيعة - وبعد ذلك ، فقط في ظل ظروف المراقبة غير المواتية.

دعونا نتناول المزيد من التفاصيل حول خصائص النماذج الأكثر شيوعًا للتلسكوبات المنكسرة.

سيكون هذا التلسكوب هدية ممتازة للأشخاص الذين يخطوون خطواتهم الأولى في علم الفلك.... إنه يوفر صورة غير مقلوبة ويتصاعد على حامل سمت سهل الاستخدام. هذا النموذج مناسب لاستكشاف كواكب النظام الشمسي ودراسة الفوهات القمرية والتعرف على المناظر الطبيعية الأرضية. يسمح لك برؤية مساحة عميقة ، لكن الصورة أقل تفصيلاً.

نموذج آخر للأطفال أو علماء الفلك المبتدئين ، مثالي للتعرف الأول على الأجرام السماوية. من السهل تجميع التلسكوب ، ويتضمن جميع الملحقات الأساسية للتحكم في الانكسار ، وحتى الأطفال يمكنهم تعلم كيفية التشغيل. تسمح لك البصريات القوية بمراقبة الكواكب والقمر والأشياء الأرضية.

العدسات مستنيرة ، مصنوعة من الزجاج. نتيجة لهذا ، فإن الصورة ، حتى عند التكبير الكبير ، متناقضة وواضحة. لدراسة الأجسام الفضائية ، يتم استخدام مكتشف بصري في تقريب خمسة أضعاف. هذا المنكسر يقلب الصورة رأسًا على عقب. لذلك ، تشتمل المجموعة أيضًا على مرآة كهربائية قطرية ، مما يسمح لك بتصحيح تشوه الصورة.

يسهل تشغيل حامل السمت ويسمح بتوجيه المنكسر إلى موضوع الدراسة في أسرع وقت ممكن. يتم تثبيت المعدات البصرية على حامل ثلاثي القوائم معدني بأرجل قابلة للتعديل ، بحيث يمكن لأي مراقب مهما كان ارتفاعه تعديل التلسكوب بنفسه. بالإضافة إلى الحامل ثلاثي القوائم ، يتم إرفاق كتلة الملحقات ؛ يمكن أن تستوعب بوصلة وخريطة للسماء المرصعة بالنجوم بالإضافة إلى عدسات إضافية وعناصر أخرى ضرورية للعمل.

تلسكوب سهل الاستخدام يمكن استخدامه كمنظار تحديد منتظم. يسمح لك برؤية القمر والأشياء الأرضية جيدًا. وتتمثل ميزة النموذج في وجود عدد كبير من القشرة وغيرها من الملحقات ، لذلك لا داعي لشرائها بشكل إضافي.

يحظى طراز PolarStar II 700 / 80AZ بشعبية كبيرة.

صاحب الرقم القياسي للأبعاد بين جميع تلسكوبات الانكسار هو النموذج الذي تم تجميعه في باريس عام 1900 للمعرض العالمي... كان قطر هدفها 1.25 مترًا ، وتجاوز طول الأنبوب نفسه 60 مترًا ، ومع ذلك ، نظرًا للوزن الثقيل والأبعاد الهائلة ، تم تثبيت الجهاز البصري أفقيًا وثابتًا - وهذا لم يسمح بالملاحظة ، وبالتالي بعد 9 سنوات ، تم تفكيك المنتج.

أكبر تلسكوب حديث هو نموذج موجود في مرصد يركيس في شيكاغو. يتوافق حجم العدسة الموضوعية مع 1.1 مترًا ، وتتيح لك هذه التقنية دراسة حتى كائنات النظام الشمسي البعيدة جدًا عن الأرض. تم تصنيع المنكسر في عام 1897 ، في نفس الوقت الذي تم فيه افتتاح مرصد يركس.

توجد أيضًا تلسكوبات حرارية كبيرة في: معهد بوتسدام للفيزياء الفلكية ، ليك ، بولكوفو ، مراصد غرينتش ، وكذلك في نيس وآرتشينهولد وأليغيني. تلسكوب جيمس كلارك ماكسويل ، الموجود في هاواي بالولايات المتحدة الأمريكية ، على ارتفاع 4200 متر ، معروف جيدًا.