قسمت ۳۴م دوره ابتدای نجوم | مشکلات تلسکوپ های شکستی و بازتابی

تلسکوپ‌ها به نسبت ساختار و اپتیک خود، معایبی دارند. برخی کمتر و برخی بیشتر.

در این بین، تفاوت اصلی در معایب و مشکلات تلسکوپ‌ها در دو نوع شکستی و بازتابی مشهود است. شکستی‌ها که از ساختار عدسی‌ها استفاده می‌کنند، دارای دو عیب عمده هستند و بازتابی‌ها که از آینه استفاده می‌کنند نیز تنها یک مشکل اصلی دارند.

البته وجود این نواقص در تلسکوپ‌ها به معنای عدم کارایی مفید آنها نیست و راه‌حل‌هایی برای برطرف کردن آنها وجود دارد.

اگر علاقمند هستید در این مورد بیشتر بدانید، در ادامه مطلب با علم بازار همراه باشید تا بیشتر در این مورد با یکدیگر گفتگو کنیم.

مشکلات تلسکوپ‌های شکستی

ابیراهی رنگی

ابیراهی رنگی در تلسکوپ های شکستی

ابیراهی رنگی در اثر تجزیه نور عبوری از عدسی‌ها، مشابه آنچه که در منشور اتفاق می‌افتد بروز می‌کند. به طوری که نور بنفش نزدیک عدسی و نور قرمز دور از عدسی جمع می‌گردد. لذا اشعه‌ای که از یک نقطه‌ی جسم ساطع شده است در یک نقطه‌ی معین کانونی نمی‌شود و رابطه‌ی نقطه به نقطه‌ی بین جسم و تصویر از بین می‌رود. این قضیه به ابیراهی رنگی موسوم است.

جهت حل ابیراهی رنگی عدسی‌ها را از دو جز می‌سازند و به یکدیگر می‌چسبانند. عدسی مرکب حاصل که به عدسی آکروماتیک یا غیر رنگی موسوم است دارای یک عدسی همگرا و یک عدسی واگرا است.

روش تصحیح ابیراهی رنگی در تلسکوپ های شکستی

معمولا عدسی همگرا از شیشه کراون که نور سفید را به میزان اندکی تجزیه می‌کند و عدسی واگرا را از شیشه‌ی فلینت که میزان تجزیه‌ی آن بیشتر از شکست آن است می‌سازند و با چسب بالسام به هم می‌چسبانند. به این ترتیب تجزیه‌ی نور توسط عدسی همگرا به هنگام عبور از عدسی واگرا خنثی می‌شود. لکن شکست نور در عدسی همگرا تقریبا حفظ می‌شود، یعنی نور پس از عبور از عدسی مرکب می‌شکند ولی تجزیه نمی‌شود لذا ابیراهی رنگی از بین می‌رود.

ابیراهی کروی

ابیراهی کروی در تلسکوپ های شکستی

ابیراهی کروی که کاملا مستقل از ابیراهی رنگی است نقیصه‌ایست که در مورد عدسی‌هایی با سطوح کروی ظهور می‌کند. عدسی‌هایی که سطح جلویی وعقبی آن‌ها، قسمتی از یک کره است. در این نوع از عدسی‌ها شعاع‌های نوری که از لبه عبور می‌کند بیش‌تر از شعاع‌هایی که از مرکز عدسی می‌گذرد می‌شکنند و بار دیگر به طور متفاوت، رابطه‌ی نقطه به نقطه‌ی جسم و تصویر از بین می‌رود.

برای حل این مشکل باید عدسی‌ها به گونه‌ای ساخته شوند که انحنای لبه‌ی آنها کمتر از انحنای مرکز آن‌ها باشد. سطوح سهموی دارای این خاصیت هستند.

امروزه سطح عدسی‌ها را (اعم از شیی و چشمی) اندود می‌کنند. این کار برای رفع نقیصه‌ی تشکیل تصاویر ثانوی مزاحم ناشی از بازتاب‌های نور از سطوح خمیده است. برای این کار سطح عدسی را با لایه‌ای شفاف و نازک که معمولا از جنس فلویوریدمنیزیم است اندود می‌کنند. شعاع‌های نوری که از دو سطح زیرین و زبرین این لایه بازتابیده می‌شوند با یکدیگر تداخل نابودکننده کرده و از تشکیل تصاویر ثانوی جلوگیری می‌کنند.

مشکلات تلسکوپ‌های بازتابی

از آنجا که آینه‌های کروی خود بخشی ازسطح یک کره می‌باشند، به همان دلیلی که برای عدسی‌ها ذکر شد، اینگونه آینه‌ها نیز دارای عیب کروی هستند. به عنوان مثال در یک آینه مقعر، که معمولاً آینه اصلی یک تلسکوپ بازتابی می‌باشد، پرتوهایی که به لبه آینه برخورد می‌کنند در نقطه‌ای کانونی می‌شوند که نسبت به کانون پرتوهای برخورد کننده به نواحی مرکز آینه، به سطح آینه نزدیکتر است. یکی از راههای غلبه بر این عیب استفاده از آینه‌های غیر کروی است. از متداولترین این آینه‌ها نوع سهمی شکل یا آینه‌های سهموی هستند. در این آینه‌ها عملاً عیب کروی وجود ندارد اما دامنه دید از نوع کروی با فاصله کانونی یکسان کمتر است.

تاثیر تیغه تصحیح کننده در برطرف کردن ابیراهی کروی در تالسکوپ های بازتابی

استفاده از تیغه یا صفحه تصحیح کننده از دیگر روشهایی است که می‌تواند عیب کروی را کاهش دهد. این تیغه نوعی عدسی بسیار نازک با طراحی ویژه‌ای است که در مقابل آینه اصلی تلسکوپ قرار می‌گیرد و یکی از وظایف آن تغییر مسیر پرتوهای ورودی به گونه‌ای است که پس از برخورد با آینه همگی در یک نقطه کانونی شوند.

از آنجا که آینه‌های مورد استفاده در وسایل نوری دقیق مانند تلسکوپها، میکروسکوپها و نیز دوربینهای عکاسی گرانقیمت، آینه‌های سطح اول هستند، نور پس از برخورد به آنها فقط منعکس می‌شود و پدیده شکست برای آن به وقوع نمی‌پیوندد. در نتیجه نور تجزیه نیز نمی‌شود و بنابراین آینه‌ها عاری از عیب رنگی (ابیراهی رنگی) هستند.