הגדרת הטלסקופ האסטרונומי
טלסקופים אסטרונומיים או משקפות אסטרונומיות הם מכשירים אופטיים המשמשים לעין לראות עצמים שמימיים כמו כוכבים, כוכבי לכת, לוויינים וכו'. למרות שגודלם של עצמים שמימיים עצום, המרחק ביניהם כה גדול שכאשר צופים בהם באמצעות העיניים, גופים שמימיים נראים קטנים. טלסקופים אסטרונומיים פועלים להגדלת תמונתם של עצמים שמימיים כך שניתן יהיה לראותם באמצעות העיניים.
סוגי טלסקופים אסטרונומיים
ישנם מספר סוגים של טלסקופים אסטרונומיים, כולל טלסקופי שבירה וטלסקופי מחזירי אור. טלסקופ השבירה, המכונה גם טלסקופ קפלרי, מורכב משתי עדשות קמורות הממוקמות בשני קצוות הצינור. עדשות קמורות המרוחקות יותר מעינו של הצופה נקראות עדשת אובייקט, בעוד שעדשות קמורות הקרובות יותר לעין נקראות עדשת עינית. כדי שתמונת האובייקט תראה, פני השטח של עדשת האובייקט חייבים להיות גדולים. ייצור עדשות בקוטר גדול הוא קשה, ולכן גודל הטלסקופ המחזיר אור אינו עצום. טלסקופים ענקיים הם בדרך כלל טלסקופים מחזירי אור. טלסקופי מחזירי אור משתמשים במראות קעורות כמראות אובייקט.
מאמר זה מתמקד בטלסקופ השבירה האסטרונומי או טלסקופ קפלריאן.
כיצד פועלים טלסקופים אסטרונומיים
טלסקופ אסטרונומיה לשבירה מורכב משתי עדשות קמורות. העדשה הקמורה שנמצאת במרחק רב יותר מעינו של הצופה נקראת עדשת האובייקט, בעוד שהעדשה הקמורה הקרובה יותר לעינו של הצופה נקראת עדשת העין. מיקום האובייקט רחוק מאוד, מה שגורם לזווית הנוצרת בין האובייקט לעדשת האובייקט להיות מינימלית.
לכן, עדשת האובייקטיב מתפקדת כדי לקרב את התמונה לעדשת העין כך שהזווית הופכת משמעותית יותר. עדשת העין מתפקדת כדי להגדיל את הזווית כך שגודל התמונה הנוצרת על הרשתית יגדל.
המרחק בין עצמים עם עדשת האובייקט הוא רחוק מאוד ונחשב אינסופי. כפי שמוסבר במאמר על עדשה קמורה, אם מרחק האובייקט רחוק מאוד או אינסופי, התמונה נמצאת ממש בנקודת המוקד של עדשת האובייקט. התמונה היא ממשית, הפוכה וקטנה יותר. מכיוון שהתמונה נמצאת בנקודת המוקד של עדשת האובייקט, המרחק בין התמונה לעדשת האובייקט (diob ) שווה לאורך המוקד של עדשת האובייקט (Fob ).
התמונה המופקת על ידי עדשת אובייקט היא אמיתית, ולכן היא נחשבת כאובייקט על ידי עדשת העין. אם העיניים ממוקדות בנקודה מינימלית (העין ממוקדת בנקודה רחוקה), התמונה הנוצרת על ידי עדשת העין היא אינסופית. כפי שהוסבר בנושא העדשה הקמורה,
כך שהתמונה הנוצרת על ידי עדשת העין היא אינסופית, התמונה האמיתית המופקת על ידי עדשת האובייקט ונחשבת כאובייקט על ידי עדשת העין,
בנוסף להיותו בנקודת המוקד של עדשת האובייקטיב, הוא חייב להיות גם בנקודת המוקד של עדשת העין. לכן, ניתן להסיק שנקודות המוקד של עדשת האובייקטיב ושל נקודת המוקד הראשונה של עדשת העין חופפות זו לזו, כפי שמוצג באיור. כאשר אורך המוקד של עדשת העין (fok) שווה למרחק התמונה האמיתית מעדשת העין (לעשותok), התמונה הסופית שנוצרת על ידי עדשת העין היא וירטואלית, הפוכה, מוגדלת וב
סופי. מרחק התמונה האינסופי לא אומר שגודל התמונה הוא אינסופי.
בהתבסס על האיור וההסבר לעיל, ניתן להסיק כי
המרחק בין עדשת האובייקטיב לעדשת העין של טלסקופ אסטרונומי = אורך הטלסקופ אסטרונומי = אורך המוקד של עדשת האובייקטיב (fob ) + אורך המוקד של עדשת העין (fok ).
אם לעין יש התאמה מקסימלית, אז התמונה שנוצרת על ידי עדשת העין נמצאת בנקודה הקרובה ביותר של העין הרגילה או כ-25 ס"מ לפני עדשת העין,
כאשר מרחק התמונה קטן מאורך המוקד של עדשת העין (f₂o ) . מרחק התמונה שנוצר על ידי עדשת העין קטן מאורך המוקד של עדשת העין (f₂ok ) , כך שהתמונה וירטואלית ופוכה. ניתן ללמוד הסבר מלא בנושא משוואות הטלסקופ האסטרונומי.
ההגדלה הכוללת של טלסקופים אסטרונומיים
האם גודל התמונה של עצם הנצפה דרך טלסקופ אסטרונומי גדול יותר כאשר הוא נצפה בעיניים עם התאמה מינימלית או מקסימלית? איזו עדשה צריכה לשמש כעדשת אובייקטיבית וכעדשת עינית, עדשה קמורה בעלת אורך מוקד גדול או עדשה קמורה בעלת אורך מוקד קטן? ניתן לענות על שאלות אלו לאחר שתלמדו את משוואת הטלסקופ האסטרונומי.
