تبیان، دستیار زندگی

تلسكوپ ها انواع گوناگونی دارند:

* تلسكوپ های شكستی:

در تلسكوپ شكستی ، عدسی های شیئی معمولا از دو عدسی با جنس های متفاوت شیشه ای تشكیل شده اند. این قبیل عدسی ، آكرومات (عدسی ساده) نامیده می شود. منشور شیشه ای می تواند برای ساخت رنگین كمان از نور سفید استفاده شود. این به دلیل این است كه شیشه، رنگهای نور را به درجات مختلف منحرف میكند.

زمانی كه كسی تصویر واضح و تیزی (نوك دار) را از چیزی كه به آن می نگرد، می‌خواهد داشته باشد، این تاثیر آزار دهنده می شود كه بهنام خطای رنگی[1] (ابیراهی رنگ) شناخته می شود. آكرومات برای از بین بردن این تاثیر با استفاده از عدسی هایی از دو نوع شیشه طراحی شده است. یكی از عدسی ها كوژ است و جنس آن از شیشه ی گرد[2]است. عدسی دیگر كاو است و از جنس ظرف بلور، چیزی كه اگر مقارن یك عدسی هم شكلش ساخته شود ، متراكم تر و انحراف نور در آن قوی تر از شیشه ی گرد است. اگرچه، همچنین این انحراف نور بیشتر بطور قوی صورت می گیرد اما همچنین اختلاف در چگونگی انحراف نورها با رنگهای مختلف ،حتی به نسبت افزایش مقدار زیادی از انحراف، بیشتر بیان شده است.

بنابراین ،می توان دو عدسی نزدیك به هم، یكی از شیشه ی بلوری و یكی از شیشه ی گرد ساخته شود كه نور را به دو راه مخالف انحراف دهند. بنابراین این اختلاف در انحراف رنگها ، این تاثیرات را از بین می برد ، اما این عدسی هنوز خودش یك كار اساسی از انحراف نور گذرنده از میان آن در یك راستا را ایفا می كند.

هرچند ، به علت رفتار رنگهای مختلف نور در شیشه، یك قانون ساده ی ثابت را دنبال نمی كند، این حذف كردن میتواند تنها براین دو رنگ تحمیل شود. این هنوز یك پیشرفت بزرگ خارج از میدان عدسی است. اما بعضی اوقات یك پیشرفت بزرگتر مطلوب است و سپس یك عدسی از 3 عدسی شیئی برای تلسكوپهای كمی بیشتر گران قیمت طراحی شد.

عدسی شیئی روی تلسكوپ، به جای شبیه بودن به یك بزرگ كننده معمولی عدسی شیشه ای در شكل، بطور مساوی بر هر دو وجه برآمده است، معمولا یك شكل هلالی شده دارد ، و این قبیل عدسی، عدسی هلالی[3] نامیده می شوند.

این برای كم كرن انحراف دیگری، به نام خطای كروی [4] انجام شده است. انحراف نور با یك عدسی از قانونی ریاضی به نام قانون های شكست نور (قانون اسنل) [5] پیروی می كند ، و این ناشی از حقیقت نور گذرنده است كه در شیشه آرامتر از آن چه در هوا می پیماید، سرعت دارد.

یك سطح كروی بطور متناسب برای ساخت زمان ساییدن عدسیها آسان است، اما این تنها یك شباهت زیاد، به شكلی است كه سطح آن، مایل به متمركز كرن پرتوهای وارد آینده به آن در تنها یك نقطه در تصویر است.

گاهی ، مخصوصا زمانی كه خیلی از عدسی ها برای تثبیت هدف، با قالب گرفته شدن از پلاستیك ، ساخته می شوند، این بدترین هزینه برای ساخت قالب ضروری كامل تصویر به منظور ساختن سطح ایده آلی از انحراف نور در تصویر است. عدسی های شبیه این با نام عدسی های كروی نامیده می شوند.

گاهی حتی از این قبیل عدسی ها از جنس شیشه برای منظورهای خاصی ساخته می شوند ، اما این قبیل عدسی ها گران گرانهستند و بنابراین استفاده ی عمومی ندارند.

اصطلاح انحنادار، زیرا این به معنای «غیركروی» است، گاهی دیگر انواع عدسی ها كه ساختن آنها دشوار نیست، استفاده می شوند. آنها هنوز سطح خمیده دارند چیزی كه دایره هایی به جای خم های پیچیده برای ساختن تصاویر كامل را نیاز می شود. برای نمونه، تو شاید عدسی‌های استوانه‌ای را كه می‌تواند یك خط منتشره ی بلندتر را بسازد ، دیده باشی، حتی در میان آنها ، این را عریض تر نمی سازد. ازاین قبیل عدسی ها می توان ابزارهای نوری كه یك چیز در یك جهت را انجام می‌دهند و اشیا مختلف دیگر ساخت.

یك كاربرد این عدسی های تغییر شكل دهنده[6] استفاده برای فشردن عرض تصویر روی پرده‌ی فیلم (2.35 برابر به همان پهنای درازا) در قاب تصویر متحرك فیلم طراحی شده برای تصویر متحرك اصلی به نسبت صفحه كه 1.33 برابر ، به همان پهنای درازا است ، شبیه تصویر روی تلویزیون تو است. (درواقع از زمان ادیسون تصویر متحرك استاندارد كمی برای ساختن فیلم های معمولی به نسبت صفحه 1.37 : 1 تغییر داده شد. هر چند فیلمها 2.35 :1 به نسبت صفحه هستند، در یك محدوده روی فیلم ضبط شده اند اما فیلم همچنین چندین آثار صدای بزرگ را به خوبی نگه داشت)

دیگر كاربرد آن عینك است. عدسی های عینك معمولا حلقوی هستند و نه كروی ، بطوریكه همچنین می تواند برای اشتباه روی هم رفته ی فاصله كانونی در عدسی های چشمی را تصحیح كند بهاستثنای اختلاف‌ها در فاصله كانونی در جهات گوناگون یا ناهم خوانیهای بینایی[7] .

معمولا عدسی های شیئی تلسكوپ در تلسكوپهای شكستی نجومی از ابزار كروی استفاده نمی كنند.

دو مثال برای تلسكوپ شكستی درمقابل تصویر شده است:

عدسی های باریك، خطای كروی كمتری از عدسی های كلفت دارند. حتی بعد از تصحیح برای رفع انحراف رنگی ، دو ابزار شیئی، مختصری كلفت تر از یك عدسی شامل تنها یك ابزار ساخته است، باز هم خطای كروی هنوز بطور مساعد ضعیف می باشد.

 درست كردن عملی یك عدسی هلالی، آن را به حداقل می رساند، زیرا هنگامیكه روی هم رفته شكل عدسی ، سطح منحنی را دنبال می كند تا جایی كه جریان پرتوهای نور منحرف می‌شود به جهت مطلوب جدید، هنگامی است كه نگاه داشتن فضای یكنواخت بین آنها ، ازدست نرود. (البته، چرا آن باید یك اختلاف پیچیده بسازد.)

همچنین ممكن است توجه بشود كه انحناها بر عدسی ها در شكل بالا، برای هدفهای تصویری اغراق شده است.

زمانی كه در جلوی سطح شدیدا كوژ شده باشد، در فاصله كانون كوتاهتر تلسكوپ در قسمت پایین تر شكل نشان داده شده است ، تراز كردن نوار انحراف بین دو سطح هدایت كننده به سطح پشتی ،كوژ به جای كاو می شود، اما با انحنای سطح كمتر قوی. این تلسكوپ سومین ابزار را نیاز دارد ، همچنین ساخت از فلوئوریت كلسیم یا از گونه خاصی شیشه ، برای تنظیم كردن بیشتر سراسر آن را برای گرایش شیشه به منحرف ساختن نور آبی بیشتر قوی از نور زرد و نور زرد بیشتر قوی از نور قرمز. با دو ابزار ، یك عدسی آكروماتیك می تواند هر دو نور قرمز و آبی به كانون یكسان بیاورد اما نور زرد نیز به جای كانونی شدن در یك نقطه، به طول معمولی شیشه های گرد و بلوری است ، استفاده می شوند ، انحراف بیشتر قوی و زودتر به كانون آوردن.

استفاده از 3 ابزار و بطور بیشتر مهم ، ابزاری كه شیشه معمولی نیستند، به 3 رنگ اجازه می دهد تا به كانون یكسانی آورده شوند، اما این نیز زمانی كه كانونی شدن رنگها در بین داشتن اشتباه های خیلی كمتر، به خوبی صورت بگیرد ،منجرمی شود.

این گونه عدسی ها با توجه به بالا، آكروماتیك هستند. طراحی كردن عدسی آكروماتیك بدون استفاده از فلوئوریت یا مواد شبیه آن ممكن است. پلاستیك ها، از قبیل آكریلیك ، نیز با شیشه های نوری در دومین قابل فرق می كنند، گرچه آنها خیلی زیاد نسبت به دما از شیشه حساس هستند. همچنین، اینجا اختلاف بین شیشه های نوری معمولی كه اجازه بدهد به آنها تا برای ساخت آكروماتیك، به خوبی استفاده شود، وجود دارد.

 اچ دنیس تیلور[8] یك شی نوری–بصری در سال 1895 طراحی كرد چیزی كه به فلوئوریت یا پودر گرد با هم نیاز نداشت.

زیرا فلوئوریت بیشتر بطور قوی، با شیشه های معمولی فرق می كند، هرچند یك آكروماتیكی كه از فلوئوریت استفاده كند (دوباره یا شیشه ای كه تقریبا شبیه آن باشد) به داشتن سطحی هرچند دارای انحنای قوی ، برای بدست آوردن فاصله كانونی مشابه، نیاز ندارد. ابزار مثبت و منفی عدسی، نیاز رسیدن كامل برای نزدیك شدن به حذف هر قدرت خارجی دیگری را، انجام نمی دهد. این تصمیمها انحراف دیگر عدسی را داراست. آكروماتیكِ اچ دنیس تیلور طراحی شد، برای استفاده در تلسكوپ f/16 ، فاصله ای كه بیشتر مردم برای تلسكوپهای شكستی آكروماتیك نشان می دادند، چیزی كه هنوز برای تصاویر عالی دردسترس قرار دارد. 3 ابزار آكروماتیك -با فلوئوریت- مشابه ابزار ، ازطرفی ، اجازه داد، تلسكوپی ساخته شود كه تصاویر گیرا در فاصله كانونی f/6 را انتقال خواهد داد و دو ابزار عدسی ها كه خطای كروی را با استفاده از فلوئوریت كم می‌كند – مشابه ابزار ، حتی اگر كسی درباره استفاده از اصطلاح «آكروماتیك» برای توضیح آن بپرسد، می تواند هنوز شبیه f/9 انجام دهد.

* تلسكوپهای نیتونی:

گونه دیگر معمول تلسكوپ، تلسكوپهای نیوتنی[9] هستند كه معمولا از ابزار غیركروی برای ساخت آنها استفاده می شود. در تلسكوپ نیوتنی جای عدسی شیئی با آینه كاو جایگزین می شود، چیزی كه می‌تواند بزرگ كند و از تصاویر در بسیاری مشابه طرز عدسی كوژ باشد. یك آینه یدكی، آینه تخت كوچك كه به نام مورب [10] نامیده می شود كه برای خارج نگهداشتن سر شخص استفاده كننده از تلسكوپ از راه ورود نور می باشد.

این گونه تلسكوپ درمقابل تصویر شده است:

در تلسكوپ نیوتنی ،آینه كه كار مشاهده را انجام می دهد به نام آینه نخست نامیده می شود و معمولا بصورت كروی جایگزین نمی شود، اما در طی سایش برای گرفتن ، بر روی شكل سهمیگون با دقت تنظیم می شود. (بنابراین مرحله ای به نام سهموی كردن آینه را تنظیم می كند.)

* تلسكوپهای ماكستوف:

نوع دیگر تلسكوپ با نام تلسكوپ ماكستوف[11] شناخته می شود. این تلسكوپ برای استفاده در بعضی تلسكوپهای خیلی گران با اندازه نسبتا كوچك، طراحی شده است. اخیرا ، بیشتر هزینه های قابل كنترل تلسكوپهایی ازاین گونه دارد فراهم می شود. این تلسكوپ شهرت خیلی خوبی برای كیفیت نوری خود دارد. در این تلسكوپ، آینه نخست با كروی جایگزین شده است. یك ابزار كلفت شیشه ای در جلوی تلسكوپ ، با خمیدگی مشابه بر جلو و عقب، به عنوان مصحح برای خطای كروی آینه رفتار می كند.

یه طور مخصوص درمقابل از تلسكوپ ماكستوف تصویر شده است. همچنین نقطه ی دایره ای در مركز آن وجود دارد كه در داخل آینه آن پوشانده شده است. این آینه نوری را كه معمولا به كانون آورده می شود ، كمی فراتر از این بازتاب می كند و چون كه این آینه سهمویگون است ، كانونی كردن بازتاب نور بازتاب شده در آن تاخیر دارد تا این نور به پشت تلسكوپ از میان سوراخی در مركز آینه نخست بیرون برود.

تلاشی ،برای كشیدن شكل مقیاسی ساخته شده است، كه بر طراحی حقیقی در دفتر دیمیتری ماكستوف[12] بنا شده است. هرچند فاصله از سطح آینه خارجی پشت تلسكوپ تا سطح صاف كانون در عدسی چشمی هنوز اغراق می شود.

این به خصوص از تلسكوپ ماكستوف-كاسگرین[13] عموما شناخته می شود به نام تلسكوپ گریگوری ماكستوف [14] ، زیرا جان گریگوری طراحی ای شامل نقطه ی نقره پوش كرد كه ابتدا درغرب به خوبی شناخته شد. طرح نشان داده شد در تصویر بالا برای تلسكوپ f/9 است. تلسكوپهای ممتاز نوری كاملا با آنها تركیب شده اند.

مشابه، اما كمتر گران و بنابراین محبوبیت مردمی این نوع تلسكوپ بیشتر است كه اشمیت كاسگرین تلسكوپ[15] نامیده می شود. در آن، به جای یك قطعه ی كلفت شیشه ای با دو سطح كروی ،اصلاح با قطعه ی خیلی نازك شیشه ای ، تخت بر روی یكطرف و با سطح غیركروی روی طرف دیگر میسر می شود.

اینجا ،آینه برای بازتاب نور به عقب از میان انتهای تلسكوپ به جلو وسیله بازگردانده می شود. اینگونه تلسكوپ عموما فاصله ی كانونی f/10 با 8 ثانیه (یا 220 میلیمتر) یا دهانه بزرگتر دارد. كسی با 4 ثانیه (یا110  میلیمتر) دهانه شاید ، كمی آهسته فاصله ی كانونی f/12 داشته باشد.