تلسکوپ نجومی

تعریف تلسکوپ نجومی

تلسکوپ‌های نجومی یا دوربین‌های دوچشمی نجومی ابزارهای نوری هستند که برای کمک به چشم در دیدن اجرام آسمانی مانند ستارگان، سیارات، ماهواره‌ها و غیره استفاده می‌شوند. اگرچه اندازه اجرام آسمانی بسیار زیاد است، اما فاصله آنها از ما آنقدر زیاد است که هنگام مشاهده با چشم، اجرام آسمانی کوچک به نظر می‌رسند. تلسکوپ‌های نجومی تصویر اجرام آسمانی را بزرگ می‌کنند تا بتوان آنها را با چشم مشاهده کرد.

انواع تلسکوپ‌های نجومی

انواع مختلفی از تلسکوپ‌های نجومی وجود دارد، از جمله تلسکوپ‌های شکستی و تلسکوپ‌های بازتابی. تلسکوپ شکستی که با نام تلسکوپ کپلری نیز شناخته می‌شود، از دو عدسی محدب تشکیل شده است که در دو انتهای لوله قرار گرفته‌اند. عدسی‌های محدبی که از چشم ناظر دورتر هستند، عدسی شیئی نامیده می‌شوند، در حالی که عدسی‌های محدبی که به چشم نزدیک‌تر هستند، عدسی چشمی نامیده می‌شوند. برای اینکه تصویر جسم دیده شود، سطح عدسی شیئی باید قابل توجه باشد. ساخت عدسی‌های با قطر بزرگ دشوار است، بنابراین اندازه تلسکوپ شکستی بزرگ نیست. تلسکوپ‌های غول‌پیکر معمولاً تلسکوپ‌های بازتابی هستند. تلسکوپ‌های بازتابی از آینه‌های مقعر به عنوان آینه‌های شیئی استفاده می‌کنند.

این مقاله بر روی تلسکوپ شکستی نجومی یا تلسکوپ کپلری تمرکز دارد.

نحوه کار تلسکوپ‌های نجومی

تلسکوپ نجومی شکستی از دو عدسی محدب تشکیل شده است. عدسی محدبی که فاصله بیشتری از چشم ناظر دارد، عدسی شیئی نامیده می‌شود، در حالی که عدسی محدب که به چشم ناظر نزدیک‌تر است، عدسی چشمی یا عدسی چشمی نامیده می‌شود. محل قرارگیری جسم بسیار دور است و باعث می‌شود زاویه تشکیل شده بین جسم و عدسی شیئی حداقل باشد.

بنابراین، عدسی شیئی تصویر را به عدسی چشمی نزدیک‌تر می‌کند تا زاویه بزرگتر شود. عدسی چشمی زاویه را افزایش می‌دهد تا اندازه تصویر تشکیل شده روی شبکیه بزرگتر شود.

فاصله بین اجسام با عدسی شیئی بسیار زیاد است و بی‌نهایت در نظر گرفته می‌شود. همانطور که در مقاله مربوط به عدسی محدب توضیح داده شد، اگر فاصله جسم بسیار زیاد یا بی‌نهایت باشد، تصویر درست در نقطه کانونی عدسی شیئی قرار می‌گیرد. تصویر حقیقی، معکوس و کوچکتر است. از آنجا که تصویر در نقطه کانونی عدسی شیئی قرار دارد، فاصله بین تصویر و عدسی شیئی (di _ob ) برابر با فاصله کانونی عدسی شیئی (F _ob ) است.

تصویر تولید شده توسط عدسی شیئی حقیقی است، بنابراین توسط عدسی چشمی به عنوان یک شیء در نظر گرفته می‌شود. اگر چشم‌ها حداقل در فاصله کانونی قرار گیرند (چشم در نقطه دور متمرکز شود)، تصویر تشکیل شده توسط عدسی چشمی بی‌نهایت است. همانطور که در مبحث عدسی محدب توضیح داده شد،

به طوری که تصویر تشکیل شده توسط عدسی چشمی نامحدود باشد، تصویر واقعی که توسط عدسی شیئی تولید شده و توسط عدسی چشمی به عنوان یک شیء در نظر گرفته می‌شود،

علاوه بر اینکه در نقطه کانونی عدسی شیئی قرار دارد، باید در نقطه کانونی عدسی چشمی نیز باشد. بنابراین، می‌توان نتیجه گرفت که نقاط کانونی عدسی شیئی و اولین نقطه کانونی عدسی چشمی، همانطور که در شکل نشان داده شده است، بر یکدیگر منطبق هستند. وقتی فاصله کانونی عدسی چشمی (f)_ok) برابر است با فاصله تصویر واقعی از عدسی چشمی (do_ok) تصویر نهایی که توسط عدسی چشمی تشکیل می‌شود، مجازی، معکوس، بزرگ‌نمایی شده و ...محدود. فاصله تصویر نامتناهی به معنای اندازه تصویر نامتناهی نیست.

با توجه به شکل و توضیحات بالا، می‌توان نتیجه گرفت که

فاصله بین عدسی شیئی و عدسی چشمی یک تلسکوپ نجومی = طول تلسکوپ نجومی = فاصله کانونی عدسی شیئی (f _ob ) + فاصله کانونی عدسی چشمی (f _ok ).

اگر چشم حداکثر تطابق را داشته باشد، تصویر تشکیل شده توسط عدسی چشمی در نقطه نزدیک چشم طبیعی یا حدود 25 سانتی‌متر جلوتر از عدسی چشمی قرار می‌گیرد.

که در آن فاصله تصویر کوچکتر از فاصله کانونی عدسی چشمی (f _o ) است. فاصله تصویر تشکیل شده توسط عدسی چشمی کوچکتر از فاصله کانونی عدسی چشمی (f _{o k} ) است، به طوری که تصویر مجازی و معکوس است. توضیح کامل را می‌توان در مبحث معادلات تلسکوپ نجومی آموخت.

بزرگنمایی کل تلسکوپ‌های نجومی

آیا اندازه تصویر یک جسم که از طریق تلسکوپ نجومی دیده می‌شود، وقتی با چشمانی با حداقل تطابق مشاهده می‌شود، بزرگتر است یا وقتی با حداکثر تطابق مشاهده می‌شود؟ کدام یک باید به عنوان عدسی شیئی و چشمی استفاده شود، یک عدسی محدب که فاصله کانونی زیادی دارد یا یک عدسی محدب که فاصله کانونی کمی دارد؟ این سؤالات را می‌توان پس از یادگیری معادله تلسکوپ نجومی پاسخ داد.