تلسکوپ،انواع تلسکوپ
تِلِسکوپ(به انگلیسی: Telescope) وسیلهای برای دیدن اجرام آسمانی با استفاده از تابش الکترومغناطیس (به انگلیسی: Electromagnetic radiation) (مانند نور مرئی) بصورت واضح و دقیق است. اولین تلسکوپ کارا در ابتدای قرن هفدهم و با استفاده از لنزهای شیشهای در هلند اختراع شد. در درازای چند دهه، تلسکوپبازتابی که از آینه استفاده میکند اختراع شد، بسیاری از انواع نوتری از تلسکوپها در قرن ۲۰ام زاده شدند، رادیوتلسکوپ در دهه ۱۹۳۰ و تلسکوپ فرابنفش در سال ۱۹۶۰ از جملهٔ این اختراعات بودند. واژه تلسکوپ میتواند به تمام حیطهٔ وسایل عملیاتی درسرتاسر ناحیهٔ میدان الکترومغناطیس اشاره داشته باشد.
واژهٔ تلسکوپ، از دو واژهٔ یونانی تله(به یونانی: τῆλε) به معنی دور و اسکوپین (به یونانی: σκοπεῖν) به معنی دیدن، گرفته شده است، نخستین بار در سال ۱۶۱۱ به نام یک ریاضیدان ایتالیایی به نام جووانی دمیزیانی (به ایتالیایی: Giovanni Demisiani) که برای یکی از ابزارهای گالیلئو گالیله که در آکادمیدلینچی (به ایتالیایی: Accademia dei Lincei) به نمایش گذاشته شده بود بکار گرفته شد.
پیشینه
اولین مدارک استفاده از تلسکوپ مربوط به تلسکوپ شکستی (به انگلیسی: Refracting Telescope) است که در سال ۱۶۰۸ در هلند پدیدار شد. پیشرفت آن به سه نفر نسبت داده میشود: هانس لیپرشی (به انگلیسی: Hans Lippershey) و زاخاریاس یانسن (به هلندی: Zacharias Janssen) که در میدلبورخ آلمان، عینک ساز بودند، و یک ابزار ساز و کارشناس عدسیها به نام یاکوب میتیوس (به هلندی: Jacob Metius) از شهر آلکمار.در ماه جون سال ۱۶۰۹ گالیه از ساختهشدنِ تلسکوپِ آلمانی با خبر میشود و تلسکوپ خود را در یکماه میسازد و در درازای یکسال برای بهبود طراحی آن میکوشد.
این ایده که شیئی(عدسی شیئی|(به انگلیسی: Objective)) یا عنصرِ جمعآوریکننده نور، میتواند به جای یک عدسی، یک آیینه باشد، محصول تحقیقی بود که مدت کمی پس از اختراع تلسکوپ شکستی انجام شد. مزایای استفاده از آینههای سهمیگون (به انگلیسی: Parabolic reflector) بجای عدسی، از جمله کاهش ابیراهیکروی و عدم وجود ابیراهیرنگی، باعث شد تعداد زیادی طرحِ پیشنهادی و چندین تلاش برای ساخت آینه بازتابی صورت گیرد. در سال ۱۶۶۸ ایزاک نیوتن (به انگلیسی: Isaac Newton) اولین تلسکوپ بازتابی (به انگلیسی: Reflecting Telescope) کاربردی را ساخت که بعدها تلسکوپ نیوتنی(به انگلیسی: Newtonian telescope) نام گرفت. وسیلهٔ او از یک آینه مقعر و یک آینه تخت تشکیل میشد که در یک لوله قرار گرفته بودند. آینهٔ تلسکوپ نیوتون از فلز ساخته شده بود و قطری در حدود۵ سانتیمتر داشت.
اختراع عدسیبیرنگ (به انگلیسی: Achromatic lens) در سال ۱۷۳۳ میلادی، خطای رنگی را اندکی تصحیح کرد و امکان ساخت عدسیهایی با فاصلهٔ کانونی کمتر که به کوتاه شدن لوله تلسکوپ میانجامید را فراهم ساخت. تلسکوپهای بازتابی اگرچه ابیراهی رنگی نداشتند، ولی در درازای قرنهای ۱۸ و ۱۹ آینهٔ فلزی آنها که از مس و قلع ساختهشده بودند به سرعت تیره میشدند. این مشکل با اندود کردن سطح شیشه با نقره در ۱۸۵۷[۹] یا آلومینیم در سال ۱۹۳۲ حل شد.
حداکثر اندازهٔ عدسی شیئی تلسکوپهای شکستی در حدود یک متر است. اغلب تلسکوپهای ساخته شده در قرن بیستم از نوع بازتابی بودند، این درحالی است که بزرگترین تلسکوپهای بازتابیِ درحالکار، بزرگتر از ۱۰ متر هستند. قرن بیستم همچنین پیشرفت در ساخت تلسکوپهایِ فعال در طیف وسیعی از طول موجها از امواج رادیویی تا امواج گاما را نشان میدهد. اولین تلسکوپ رادیویی هدفمند نیز در سال ۱۹۳۷ وارد عملیات ساخت شد و از آن زمان پیشرفتهای شگرفی در تنوع مجموعهٔ ابزار نجومی انجام شده است.
انواع تلسکوپها
واژه تلسکوپ میتواند به تمام حیطهٔ وسایل عملیاتی درسرتاسر ناحیهٔ میدان الکترومغناطیس اشاره داشته باشد، اما تفاوتهای عمدهای در جمعآوری نور (تابش الکترومغناطیس) توسط ستارهشناسان و منجمان در پهناهای فرکانسی مختلف وجود دارد.
تلسکوپها ممکن است براساس طول موجِ نوری که تشخیص میدهند، دستهبندی شوند:
- ایکسری(به انگلیسی: X-ray)، استفاده از طولموج کوتاهتر از نور فرابنفش
- فرابنفش، استفاده از طولموج کوتاهتر از نور مرئی
- نوری، استفاده از نور مرئی
- فرابنفش، استفاده از طولموج بلندتر از نور مرئی
- سابمیلیمتر(به انگلیسی: Submillimetre)، استفاده از طولموج بلندتر از نور فرابنفش
| مقایسه نورها | |||
| نام | طولموج (نانومتر) | فرکانس (هرتز) | انرژی فوتون (کیلو الکترون ولت) |
| اشعه گاما | کمتر از ۰٫۰۱ | بیش از ۱۰ EHZ | ۱۰۰ keV تا +۳۰۰ GeV |
| اشعه ایکس | ۰٫۰۱ تا ۱۰ | ۳۰ PHz تا ۳۰ EHZ | ۱۲۰ eV تا ۱۲۰ keV |
| فرابنفش | ۱۰–۴۰۰ | ۳۰ EHZ تا ۷۹۰ THz | ۳ ev تا ۱۲۴ eV |
| مرئی | ۳۹۰–۷۵۰ | ۷۹۰ THz تا ۴۵۰ THz | ۱٫۷ eV تا ۳٫۳ eV |
| فروسرخ | ۷۵۰–۱ میلیمتر | ۴۵۰ Thz تا ۳۰۰ GHz | ۱٫۲۴ meV تا ۱٫۷ eV |
| ریزموج | ۱ مم تا ۱ متر | ۳۰۰ GHz تا ۳۰۰ MHz | ۱٫۲۴ meV تا ۱٫۲۴ µeV |
| رادیو | ۱ مم تا ۱ کیلومتر | ۳ Hz تا ۳۰۰ GHz | ۱٫۲۴ meV تا ۱۲٫۴ |
تلسکوپ نوری
یک تلسکوپ نوری طیف مرئی نور را گردآوری میکند. تلسکوپهای نوری قطر زاویهای و روشنی اجرام مورد رصد را افزایش میدهند. در یک تلسکوپ نوری به منظور ایجاد تصویر از آینه و یا عدسی استفاده شده است. از این نظر تلسکوپها را به سه گروه عمده تقسیمبندی میکنند:
- تلسکوپهای شکستی
- تلسکوپهای بازتابی
- تلسکوپهای شکستی – بازتابی
تلسکوپهای شکستی
در یک تلسکوپ شکستی برای ایجاد تصویر از عدسی استفاده میشود. اولین بار گالیله از این نوع تلسکوپ استفاده کرد و از این رو به این گونه تلسکوپها گالیلهای نیز میگویند.
تلسکوپهای شکستی انواع مختلفی دارند که عبارتند از:
- تلسکوپ شکستی آکروماتیک
- تلسکوپ شکستی آپوکروماتیک
تلسکوپ شکستی آکروماتیک
در تلسکوپهای شکستی از دو عدسی شیئی و چشمی استفاده میشود. عدسی شیئی برای جمعآوری نور و کانونی کردن آن و عدسی چشمی برای بزرگنمایی تصویر. استفاده اشز عدسی به عنوان شیئی دارای معایب مهمی مانند ابیراهی رنگی است. برای رفع این مشکل میتوان شیئی را از دو عدسی ساخت که منجر به ساخت تلسکوپ شکستی نوع آکروماتیک میشود. نسبت کانونی این نوع تلسکوپها از f/۷ تا f/۱۱ است که به این تلسکوپها اصطلاحاً «تلسکوپ کند» میگویند.
تلسکوپ شکستی آپوکروماتیک
تلسکوپهای شکستی آکروماتیک سنتی پس از دو قرن استفاده گسترده حالا جای خود را به مدلی پیشرفتهتر به نام آپکروماتیک میدهند. عدسی شیئی این نوع تلسکوپها از چندین عدسی ساخته شده است که از جنس ED هستند. تلسکوپهایی که شیئی آنها از سه قسمت تشکیل شده باشد به اصطلاح تریبلت میگویند. فضای بین این عدسیها را از گاز نیتروژن پر میکنند. نسبت کانونی تلسکوپهای شکستی آپوکروماتیک معمولاً ازf/۴ تا f/۹ میباشد که به این تلسکوپها «تلسکوپ تند» میگویند. همچنین به علت پایین بودن نسبت کانونی از این نوع تلسکوپها برای عکاسی نجومی نیز استفاده میکنند.
تلسکوپهای بازتابی
در این تلسکوپها جمعآوری نور به عهدهٔ یک آینهٔ مقعر است. پوشش بازتابندهٔ آینه میتواند نقره یا آلومینیم باشد. پوشش آلومینیومی این مزیت را دارد که اکسیده شدن آن باعث از بین رفتن قابلیت بازتاب آینه نمیشود. در بعضی دیگر از تلسکوپها از نقره استفاده میشود، سپس روی آن پوششی قرار میگیرد که مانع اکسید شدن نقره میشود. آینهٔ مقعر میتواند قسمتی از یک کره (کروی) یا قسمتی از یک سهمی (سهموی) باشد. در تلسکوپهای بازتابی اگر از آینه سهموی استفاده شود، ابیراهی کروی به حداقل کاهش مییابد. تلسکوپهای بازتابی پس از مدتی نیاز به تمیز کردن آینه و پس از آن بسته به کیفیت روکش آلومینیوم، نیاز به تجدید روکش دارند. تلسکوپهای بازتابی در مقایسه با نوع شکستی یک مزیت عمده دارند: آینه خمیده در قسمت انتهایی تلسکوپ نصب میشود که باعث میشود آینه زیر وزن خود تغییر شکل ندهد.
تلسکوپهای بازتابی به دو دستهٔ اصلی تقسیم میشوند:
- تلسکوپ نیوتنی
- تلسکوپ کسگرین
تلسکوپ نیوتنی
در این نوع تلسکوپ، نور جمعآوری شده به وسیلهٔ یک آیینهٔ کاو (مقعر)، با یک آینهٔ ثانویهٔ تخت یا منشور به بیرون از لولهٔ تلسکوپ هدایت شده و به عدسی چشمی ارسال میشود. اگرچه تلسکوپهای نیوتنی از انواع شکستی کوتاهترند، ولی همچنان از مدلهای جدیدتر کسگرین یا اشمیت-کسگرین بلندتر و سنگینتر هستند.
منبع:ویکی پدیا









