معرفی تلسکوپ و انواع آن

تلسکوپ چیست؟

مجله خبری-سبک زندگی نگار: تلسکوپ (به انگلیسی: Telescope) وسیله‌ای برای دیدن اجرام آسمانی با استفاده از تابش الکترومغناطیس (Electromagnetic radiation) (مانند نور مرئی) بصورت واضح و دقیق است.

در تلسکوپ پرتو‌های موازی نور که از یک نقطه بسیار دور مانند ستاره می‌آیند همگراشده یعنی به یک نقطه می‌رسند سپس به کمک یک عدسی دیگر می‌توان تصویری از آن نقطه مشاهده نمود که دارای ویژگی‌های بزرگ و جالبی است.

داستان تلسکوپ از شهر میدلبورگ هلند جایی که یک عینک ساز بنام لیپرشی زندگی می‌کرد شروع می‌شود. گرچه عدسی‌ها و اصول کار آن‌ها در اواخر قرن سیزدهم مورد تحقیق قرار گرفته بودند در سال ۱۶۰۸ بود که او یک روز بطور اتفاقی متوجه شد که اگر یک عدسی را درفاصله‌ای دور از چشم و عدسی دیگر را در فاصله نزدیک چشم قرار دهد و از میان آندو به جسمی دور نگاه کند آن جسم بزرگتر دیده خواهد شد.

خبر این کشف در سال ۱۶۰۹ به گوش گالیلئو گالیله منجم معلم و دانشمند ۴۵ ساله ایتالیایی در پائودا رسید. با اینکه لیپرشی از این وسیله جدید به عنوان وسیله‌ای نظامی یاد می‌کرد گالیله از آن بعنوان ابزاری در جهت مشاهده آسمان استفاده نمود.

تاریخچه تلسکوپ

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 که برای یکی از ابزار‌های گالیلئو گالیله که در آکادمی‌دلینچی به نمایش گذاشته شده بود بکار گرفته شد.

کاربرد‌های تلسکوپ

تلسکوپ می‌تواند تابش حاصل از یک جسم را در مدت زمان کوتاهی جمع کند

کار اصلی تلسکوپ، جذب تابش‌های رسیده از سیاره‌ها، ستارگان و کهکشان‌ها است. این تابش‌ها ممکن است به شکل موج نوری، علامت‌های رادیویی و یا اشعه ایکس باشند. برای هر تابش تلسکوپ ویژه‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد. اخترشناسان، با استفاده از تلسکوپ می‌توانند بسیار بیشتر از توانایی چشم، تابش‌های اجسام کم نور را آشکار کند.

برای مثال، بزرگترین تلسکوپ نوری جهان که در روسیه است، آینه‌ای به قطر ۶ متر دارد. قدرت دید این تلسکوپ به هنگام مشاهده ستارگان، یک میلیون برابر قدرت چشم انسان است. همچنین تلسکوپ می‌تواند تابش حاصل از یک جسم را در مدت کمتری جمع کند. هزاران هزار ستاره کم نور را اصلا نمی‌توانیم ببینیم. در حالی که تلسکوپ، در مدت چند ساعت عکس آن‌ها را به دست می‌آورد.

انواع تلسکوپ

تلسکوپ‌ها به دو گونه دسته بندی می‌شوند:

• تلسکوپ‌های اپتیکی
• تلسکوپ‌های رادیویی

تلسکوپ‌های اپتیکی خود به دو دسته‌ی تلسکوپ‌های شکستی و تلسکوپ‌های بازتابی تقسیم می‌شوند.

• تلسکوپ‌های شکستی (گالیله ای)

در تلسکوپ شکستی برای ایجاد تصویر از عدسی استفاده می‌شود

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

• تلسکوپ‌های بازتابی

تلسکوپ‌های بازتابی، همان گونه که از نام آن‌ها بر می‌آید، توسط بازتاب نور توسط یک آینه تصویر را نشان می‌دهند. این تلسکوپ‌ها به دو گونه‌ی نیوتنی و کاسگرین دسته بندی می‌شوند.

• تلسکوپ‌های نیوتنی:

بزرگنمایی در این تلسکوپ‌ها بر اساس یک آینه‌ی 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 آینه‌ی کاو (مقعر) اصلی به نزدیکی دهانه‌ی تلسکوپ باز می‌گردند، و از آنجا توسط یک آینه یا منشور به سمت چشمی تلسکوپ بازتابیده می‌شوند.

این تلسکوپ‌ها عموماً قیمت مناسبی نسبت به انواع دیگر تلسکوپ دارند، و استفاده زیادی از آن‌ها به 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.

• تلسکوپ‌های کاسگرین

تلسکوپ‌های با فاصله کانونی کم دارای بزرگنمایی اندک هستند

تلسکوپ‌های نیوتنی عموماً بلند هستند، و هنگامی که اندازه آینه‌ی اصلی آن‌ها بزرگ‌تر می‌شود، طول تلسکوپ بسیار زیاد می‌شود. برای حل این مشکل از روشی به نام کاسگرین استفاده می‌شود.

در این روش، مرکز آینه‌ی کاو (مقعر) اصلی تلسکوپ توسط تکنولوژی خاصی سوراخ شده، و چشمی در پشت تلسکوپ (و پشت آینه‌ی 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 آینه‌ی 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.

• تلسکوپ‌های رادیویی

این تلسکوپ‌ها در محدوده‌ی امواج رادیویی فعالیت می‌کنند و بر اساس امواج رادیویی که دریافت می‌کنند داده‌های زیادی را برای ما آشکار سازی می‌نمایند. برای نمونه ستاره‌های در حال تولد، خورشید، کوازارها، ستاره‌های نوترونی، طوفان‌های سیاره‌ای و ... با استفاده از تلسکوپ‌های رادیویی قابل مشاهده اند. هم چنین توسط تلسکوپ‌های رادیویی نقشه‌ی کهکشان راه شیری تهیه شده است (با استفاده از بازتاب امواج رادیویی).

اگر دو تلسکوپ رادیویی را در فاصله‌ی مشخصی از هم با طول سیم معینی قرار دهیم و سیم آن‌ها را با هم اتصال دهیم، توان آن‌ها به همان نسبت افزایش پیدا می‌کند، ولی میزان امواج دریافتی آن‌ها نسبت به تلسکوپ رادیویی دیگری با قطر فاصله‌ی آن‌ها کم‌تر است.

بهترین فاصله کانونی برای یک تلسکوپ چه مقدار است؟

البته فاصله کانونی مهمترین مشخصه یک تلسکوپ نیست. تلسکوپ‌های با فاصله کانونی کم دارای بزرگنمایی اندک هستند، اما دید زیاد دارند و برعکس تلسکوپ‌هایی با فاصله کانونی زیاد دارای بزرگنمایی زیاد هستند، اما دید کمی دارند. به همین خاطر از تلسکوپ‌هایی با فاصله کانونی کم برای مشاهده کهکشان‌های نزدیک استفاده می‌شود و از تلسکوپ‌هایی با فاصله کانونی زیاد برای مشاهده سیارات استفاده می‌شود.

ویژگی‌های مهم تلسکوپ

فاصله کانونی مهمترین مشخصه یک تلسکوپ نیست

۱. بزرگ نمودن زاویه ظاهری دیده شدن جسم یا توان بزرگنمایی تلسکوپ. مقدار عددی بزرگنمایی تلسکوپ با تقسیم نمودن فاصله کانونی عدسی شیئی یا آیینه اصلی (هردو حکم همان عدسی رادارند که از چشم دورتر است) بر فاصله کانونی عدسی چشمی (بطور کلی همان عدسی که به چشم نزدیکتر است) بدست می‌آید؛ بنابراین با داشتن چندین عدسی چشمی یک تلسکوپ چندین بزرگنمایی مختلف را دراختیار رصد کننده قرار می‌دهد.

۲. دیگر ویژگی مهم تلسکوپ، افزایش مقدار نوری است که از جسم وارد چشم انسان می‌شود. این افزایش بستگی به مساحت عدسی یا آیینه اصلی دارد و هرچه اندازه عدسی یا آیینه بزرگتر باشد میزان جمع آوری نور تلسکوپ بیشتر بوده و در نتیجه قدرت تلسکوپ در مشاهده اجرام کم نور بیشتر می‌شود.

۳. دیگر ویژگی مهم تلسکوپ، افزایش قدرت تفکیک یا جداسازی تصویر نقاط نورانی تشکیل دهنده جسم مانند ستاره‌های دوتایی است. این افزایش به قطر و در واقع مساحت عدسی یا آیینه اصلی بستگی دارد.

مورد ۱ متغییر و تابعی از فاصله کانونی آیینه یا عدسی اصلی تلسکوپ و عدسی چشمی بوده در حالی که موارد ۲ و ۳ ثابت بوده و فقط تابعی از قطر آیینه یا عدسی تلسکوپ می‌باشند.

منبع: بیتوته