กล้องโทรทรรศน์เป็นสิ่งประดิษฐ์ที่ปฏิวัติความรู้ทางดาราศาสตร์ตลอดประวัติศาสตร์ การใช้คุณสมบัติของเลนส์และกระจก มีหน้าที่ในการประมวลผลแสงที่ปล่อยออกมาจากวัตถุเพื่อให้ดวงตาของมนุษย์สามารถขยายและจับภาพได้ ปัจจุบันมีหลากหลายแบบให้เลือกและขายส่งอุปกรณ์ ดังนั้น ก่อนที่จะรีบออกไปซื้อกล้องดูดาวตัวแรกของพวกเขา นักอดิเรกควรทำความคุ้นเคยกับวิธีการทำงานของกล้องโทรทรรศน์ ส่วนประกอบ และข้อจำกัดของกล้อง ด้วยวิธีนี้ คุณสามารถหลีกเลี่ยงความผิดหวังจากการซื้อที่ไม่ดีได้ หลายคนไม่รู้ กล้องโทรทรรศน์ทำงานอย่างไร.
ด้วยเหตุผลนี้ เราจะอธิบายทีละขั้นตอนว่ากล้องโทรทรรศน์ทำงานอย่างไร และสิ่งที่คุณต้องคำนึงถึงเพื่อเรียนรู้วิธีการใช้งาน
กล้องโทรทรรศน์คืออะไร
บางครั้งผู้คนมีความคิดอุปาทานว่ากล้องโทรทรรศน์สามารถแสดงอะไรได้บ้าง พวกเขามักจะคาดหวังว่าจะได้เห็นรายละเอียดมากกว่าที่กล้องโทรทรรศน์จะเปิดเผยผ่านเลนส์ได้ ในกรณีนี้, กล้องโทรทรรศน์ที่ดีสามารถระบุลักษณะที่ผิดพลาดว่าเป็นกล้องโทรทรรศน์ที่ไม่ดีได้. ตัวอย่างเช่น ดาวเคราะห์ไม่เคยดูใหญ่โตและสวยงาม ภาพที่ถ่ายโดยยานสำรวจอวกาศเมื่อพวกเขาเยี่ยมชมดาวเคราะห์ต่าง ๆ บางครั้งทำให้เราประหลาดใจ
คำว่า telescope มาจากรากศัพท์ภาษากรีก แปลว่า "ไกล" และ "มองเห็น" เป็นเครื่องมือเกี่ยวกับการมองเห็นที่ได้กลายเป็นเครื่องมือพื้นฐานในวิทยาศาสตร์ดาราศาสตร์ ทำให้เกิดความก้าวหน้าและความเข้าใจในจักรวาลมากขึ้น
เครื่องมือนี้ช่วยให้มองเห็นวัตถุที่อยู่ห่างไกลได้อย่างละเอียดยิ่งขึ้น กล้องโทรทรรศน์จับการแผ่รังสีของแสง ทำให้ภาพของวัตถุที่อยู่ห่างไกลเข้ามาใกล้กันมากขึ้น บริการสำหรับ:
- ดาราศาสตร์จับภาพวัตถุที่เป็นตัวเอก
- ใช้ในการสังเกตวัตถุที่อยู่ห่างไกลในสาขาต่อไปนี้: การนำทาง การสำรวจ การวิจัยสัตว์ (นก) และกองกำลังติดอาวุธ
- เป็นเครื่องมือสอนให้เด็กเริ่มเรียนวิทยาศาสตร์
กล้องโทรทรรศน์ทำงานอย่างไร
เพื่อให้เข้าใจอย่างถ่องแท้ว่ากล้องโทรทรรศน์ทำงานอย่างไร มี 2 สิ่งที่ควรคำนึงถึง:
- พฤติกรรมของสายตามนุษย์: เราต้องเข้าใจมันเพื่อพัฒนาทักษะของพวกเขา
- ประเภทของกล้องโทรทรรศน์ - สามารถรู้ว่าพวกเขาทำงานอย่างไร เราจะดูสิ่งที่พบบ่อยที่สุด ได้แก่ กล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสงและกล้องโทรทรรศน์หักเหแสง
- พฤติกรรมของสายตามนุษย์ - ดวงตาประกอบด้วยรูม่านตา (ซึ่งทำหน้าที่เป็นเลนส์) และเรตินา (ซึ่งสะท้อนแสง) เมื่อมองไปยังวัตถุที่อยู่ห่างไกล แสงที่เปล่งออกมานั้นหายาก เลนส์ธรรมชาติของดวงตาของเรา (รูม่านตา) สะท้อนภาพขนาดเล็กมากบนเรตินา หากวัตถุอยู่ใกล้ วัตถุนั้นจะปล่อยแสงมากขึ้นและมีขนาดเพิ่มขึ้น
ในกรณีของกล้องโทรทรรศน์ จะใช้เลนส์และกระจกเพื่อรวบรวมแสงจากวัตถุให้ได้มากที่สุด โฟกัสรังสีนี้ และชี้ไปที่ดวงตา ทำให้วัตถุที่อยู่ห่างไกลดูดีขึ้นและใหญ่ขึ้น
ประเภทของกล้องโทรทรรศน์
แม้ว่าจะมีหลายประเภท (มีแม้กระทั่งประเภทตัวเลข) แต่ประเภทที่พบได้บ่อยและมีประสิทธิภาพที่สุดคือ:
- กล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสง: ไม่ใช่กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ คุณสามารถใช้เลนส์ได้ไม่เพียงแต่กระจกเท่านั้น ที่ปลายด้านหนึ่ง เราจะมีจุดโฟกัส (เลนส์อินพุตสำหรับแสงดาว) จากนั้นเราจะมีกระจกขัดเงาที่ด้านล่าง (ขั้วตรงข้าม) ที่จะสะท้อนภาพ ราวกับว่ายังไม่เพียงพอ ครึ่งทางเราจะมีกระจกเงาเล็กๆ อีกอันหนึ่งเพื่อ "โค้งงอ" ภาพ ซึ่งจะเป็นขั้นตอนสุดท้ายก่อนจะขยับเลนส์ใกล้ตา ซึ่งเราจะใช้มองไปทางด้านข้างของกล้องโทรทรรศน์
- กล้องโทรทรรศน์หักเห: นั่นคือกล้องโทรทรรศน์ที่ยาวมาก ที่ปลายด้านหนึ่งเราจะมีจุดโฟกัส (เลนส์ขนาดใหญ่ที่สามารถโฟกัสแสงได้มากที่สุดเท่าที่จะมากได้ มีความยาวโฟกัสที่ยาว) และปลายอีกด้านหนึ่งคือเลนส์ใกล้ตา (เลนส์เล็กที่เราจะมองเข้าไปก็มี ทางยาวโฟกัสยาว) โฟกัสสั้น) แสงจากดาวฤกษ์ (วัตถุที่จะสังเกต) เข้าสู่จุดโฟกัส เดินทางผ่านทางยาวโฟกัสยาวที่เกิดจากขนาดใหญ่ จากนั้นจึงเริ่มเส้นทางสั้นๆ ผ่านทางยาวโฟกัสของเลนส์ใกล้ตา ทำให้ภาพขยายใหญ่ขึ้นอย่างเห็นได้ชัด ยิ่งกล้องโทรทรรศน์หักเหแสงนานขึ้น ภาพก็จะยิ่งขยายใหญ่ขึ้น
ชิ้นส่วนของกล้องโทรทรรศน์
หากต้องการทราบวิธีการทำงานของกล้องโทรทรรศน์จริงๆ เราต้องรู้ส่วนประกอบต่างๆ ของกล้องโทรทรรศน์ ไม่ใช่กล้องโทรทรรศน์ทั้งหมดที่ใช้เลนส์เพียงอย่างเดียว มีกล้องโทรทรรศน์บางประเภทที่ใช้กระจกได้ ไม่ว่าจะใช้กล้องโทรทรรศน์รุ่นไหน, หน้าที่หลักของมันคือการรวมแสงให้ได้มากที่สุดและให้ภาพที่คมชัดของวัตถุที่อยู่ห่างไกล
วัตถุประสงค์อาจเป็นเลนส์ (หรือกระจก) ที่มีรูรับแสงหรือเส้นผ่านศูนย์กลางเฉพาะ ซึ่งเมื่อได้รับแสงแล้ว จะมุ่งไปที่ปลายอีกด้านของหลอดออปติคัล หลอดแสงสามารถทำจากไฟเบอร์กลาส กระดาษแข็ง โลหะ หรือวัสดุอื่นๆ
จุดที่แสงกระจุกตัวเรียกว่าจุดโฟกัส และระยะห่างจากเลนส์ถึงจุดโฟกัสเรียกว่าทางยาวโฟกัส อัตราส่วนโฟกัสหรือรัศมีคืออัตราส่วนระหว่างรูรับแสงและทางยาวโฟกัส ซึ่งแสดงถึงความสว่างของระบบ และเท่ากับจำนวน f-stop ที่วางไว้ตามทางยาวโฟกัส (อัตราส่วนโฟกัส = ทางยาวโฟกัส / รูรับแสง)
อัตราส่วนโฟกัสขนาดเล็ก (f/4) ให้ภาพที่สว่างกว่าอัตราส่วนโฟกัสขนาดใหญ่ (f/10) หากจำเป็นต้องถ่ายรูป ระบบที่มีอัตราส่วนโฟกัสเล็ก ๆ เป็นที่ต้องการมากกว่าเพราะเวลาเปิดรับแสงจะสั้นลง
ยิ่งรูรับแสงกว้าง (เส้นผ่านศูนย์กลาง) ของกล้องโทรทรรศน์มากเท่าใด แสงก็จะยิ่งสะสมมากขึ้นและภาพที่ได้จะสว่างขึ้น นี่เป็นสิ่งสำคัญเพราะวัตถุท้องฟ้าเกือบทั้งหมดสลัวมากและแสงของวัตถุนั้นสลัวมาก การเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางของกล้องโทรทรรศน์เป็นสองเท่าจะเพิ่มพื้นที่รับแสงเป็นสี่เท่า ซึ่งหมายความว่ากล้องโทรทรรศน์ขนาด 12 นิ้วจะได้รับแสงมากกว่ากล้องโทรทรรศน์ขนาด 4 นิ้วถึง 6 เท่า
เมื่อเราเพิ่มรูรับแสง เราจะเห็นดวงดาวที่มีขนาดจางลง ขนาดคือความสว่างของวัตถุท้องฟ้า ค่าใกล้ 0 จะสว่าง ขนาดลบจะสว่างมาก ตาสามารถมองเห็นได้ลึกถึงขนาด 6 ซึ่งสอดคล้องกับดาวที่จางที่สุดที่ขอบทัศนวิสัย
กล้องโทรทรรศน์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ขึ้นไม่เพียงแต่ช่วยให้คุณมองเห็นวัตถุที่มืดกว่าเท่านั้น นอกจากนี้, เพิ่มจำนวนรายละเอียด เช่น เพิ่มความละเอียด. นักดาราศาสตร์วัดความละเอียดในหน่วยวินาทีของส่วนโค้ง ความละเอียดของกล้องโทรทรรศน์สามารถทดสอบได้โดยการสังเกตการแยกระหว่างดาวฤกษ์สองดวง ซึ่งทราบการแยกที่ชัดเจนหรือเชิงมุม
ฉันหวังว่าด้วยข้อมูลนี้ คุณจะได้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการทำงานของกล้องโทรทรรศน์