Định nghĩa về kính thiên văn
Kính thiên văn hay ống nhòm thiên văn là những dụng cụ quang học được sử dụng để giúp mắt quan sát các vật thể trên bầu trời như sao, hành tinh, vệ tinh, v.v. Mặc dù kích thước của các vật thể trên bầu trời rất lớn, nhưng khoảng cách của chúng lại quá xa nên khi quan sát bằng mắt thường, các vật thể này trông rất nhỏ. Kính thiên văn có chức năng phóng đại hình ảnh của các vật thể trên bầu trời để chúng có thể được nhìn thấy bằng mắt thường.
Các loại kính thiên văn
Có nhiều loại kính thiên văn, bao gồm kính thiên văn khúc xạ và kính thiên văn phản xạ. Kính thiên văn khúc xạ, còn được gọi là kính thiên văn Kepler, bao gồm hai thấu kính lồi đặt ở hai đầu ống kính. Thấu kính lồi nằm xa mắt người quan sát hơn được gọi là thấu kính vật kính, trong khi thấu kính lồi nằm gần mắt hơn được gọi là thấu kính thị kính. Để có thể nhìn thấy ảnh của vật thể, bề mặt thấu kính vật kính phải đủ lớn. Việc chế tạo thấu kính đường kính lớn rất khó, vì vậy kích thước của kính thiên văn khúc xạ không quá lớn. Kính thiên văn khổng lồ thường là kính thiên văn phản xạ. Kính thiên văn phản xạ sử dụng gương lõm làm gương vật kính.
Bài viết này tập trung vào kính viễn vọng khúc xạ thiên văn, hay còn gọi là kính viễn vọng Kepler.
Cách thức hoạt động của kính viễn vọng thiên văn
Kính thiên văn khúc xạ bao gồm hai thấu kính lồi. Thấu kính lồi nằm xa mắt người quan sát hơn được gọi là thấu kính vật kính, trong khi thấu kính lồi nằm gần mắt người quan sát hơn được gọi là thấu kính thị kính. Vị trí của vật thể rất xa, khiến góc tạo thành giữa vật thể và thấu kính vật kính là rất nhỏ.
Do đó, thấu kính vật kính có chức năng đưa ảnh lại gần thấu kính thị kính hơn để góc nhìn trở nên lớn hơn. Thấu kính thị kính có chức năng tăng góc nhìn để kích thước ảnh tạo thành trên võng mạc lớn hơn.
Khoảng cách giữa vật và thấu kính vật kính rất xa, được coi là vô hạn. Như đã giải thích trong bài viết về thấu kính lồi, nếu khoảng cách vật rất xa hoặc vô hạn, ảnh sẽ nằm ngay tại tiêu điểm của thấu kính vật kính. Ảnh là ảnh thật, ngược chiều và nhỏ hơn. Vì ảnh nằm tại tiêu điểm của thấu kính vật kính, nên khoảng cách giữa ảnh và thấu kính vật kính (di ob ) bằng tiêu cự của thấu kính vật kính (F ob ).
Ảnh do thấu kính vật kính tạo ra là ảnh thật, vì vậy nó được thấu kính thị kính coi là một vật thể. Nếu mắt được điều tiết tối thiểu (mắt tập trung vào điểm xa), ảnh do thấu kính thị kính tạo ra sẽ ở vô cực. Như đã giải thích trong chủ đề về thấu kính lồi,
Do đó, ảnh được tạo bởi thị kính là vô cực, ảnh thật được tạo ra bởi vật kính và được thị kính coi là vật thể.
Ngoài việc nằm ở tiêu điểm của thấu kính vật kính, nó cũng phải nằm ở tiêu điểm của thấu kính thị kính. Vì vậy, có thể kết luận rằng tiêu điểm của cả thấu kính vật kính và tiêu điểm đầu tiên của thấu kính thị kính trùng nhau, như thể hiện trong hình. Khi tiêu cự của thấu kính thị kính (f)ok) bằng khoảng cách từ ảnh thật đến thấu kính mắt (dook), ảnh cuối cùng được tạo ra bởi thấu kính mắt là ảnh ảo, đảo ngược, phóng đại và ở dạng
Hữu hạn. Khoảng cách ảnh vô hạn không có nghĩa là kích thước ảnh là vô hạn.
Dựa trên số liệu và giải thích ở trên, có thể kết luận rằng:
Khoảng cách giữa thấu kính vật kính và thấu kính thị kính của kính thiên văn = chiều dài của kính thiên văn = tiêu cự của thấu kính vật kính (f <sub>ob</sub> ) + tiêu cự của thấu kính thị kính (f <sub>ok </sub>).
Nếu mắt có khả năng điều tiết tối đa, thì ảnh do thủy tinh thể tạo ra sẽ nằm ở điểm gần nhất của mắt bình thường hoặc cách thủy tinh thể khoảng 25 cm về phía trước.
Trong đó khoảng cách ảnh nhỏ hơn tiêu cự của thấu kính thị kính (f₀ ) . Khoảng cách ảnh tạo bởi thấu kính thị kính nhỏ hơn tiêu cự của thấu kính thị kính (f₀k ) nên ảnh là ảnh ảo và ngược chiều. Có thể tìm hiểu giải thích đầy đủ hơn về chủ đề các phương trình của kính thiên văn.
Độ phóng đại tổng thể của kính thiên văn
Ảnh của một vật thể nhìn thấy qua kính thiên văn có kích thước lớn hơn khi quan sát bằng mắt có khả năng điều tiết tối thiểu hay tối đa? Nên sử dụng thấu kính vật kính và thị kính nào, thấu kính lồi có tiêu cự lớn hay thấu kính lồi có tiêu cự nhỏ? Những câu hỏi này có thể được trả lời sau khi bạn hiểu phương trình của kính thiên văn.
