Yansıtıcı teleskoplar başka tür optik sapmalar üretse de bu, büyük çaplı hedeflere ulaşabilen bir tasarımdır. Astronomik araştırmalarda kullanılan hemen hemen tüm büyük teleskoplar böyledir. Yansıtıcı teleskoplar çeşitli tasarımlara sahiptir ve görüntü kalitesini iyileştirmek veya görüntüyü mekanik olarak avantajlı bir konuma konumlandırmak için ek optik öğeler kullanabilir.
Yansıyan teleskopların özellikleri
Kavisli aynaların mercekler gibi davrandığı fikri, en azından Alphazen'in optik üzerine 11. yüzyıla ait incelemesine, erken modern Avrupa'da Latince çevirilerde geniş çapta dolaşan bir çalışmaya kadar gider. Galileo tarafından kırılma teleskobunun icadından kısa bir süre sonra, Giovanni Francesco Sagredo ve diğerleri, kavisli aynaların ilkeleri hakkındaki bilgilerinden esinlenerek, bir ayna kullanarak bir teleskop inşa etme fikrini tartıştılar.bir görüntüleme aracı olarak Bolognese Cesare Caravaggi'nin ilk yansıtıcı teleskopu 1626 civarında inşa ettiği bildirildi. İtalyan profesör Niccolo Zucci daha sonraki bir çalışmasında 1616 yılında içbükey bronz bir ayna ile deney yaptığını ancak bunun tatmin edici bir görüntü vermediğini yazmıştır.
Yaratılış Tarihi
Parabolik aynaları kullanmanın potansiyel faydaları, öncelikle küresel sapmanın renk sapmaları olmadan az altılması, gelecekteki teleskoplar için önerilen birçok tasarıma yol açmıştır. En dikkate değer olanı, 1663'te "yansıtıcı" bir teleskop için yenilikçi bir tasarım yayınlayan James Gregory'ydi. Deneysel bilim adamı Robert Hooke'un Gregoryen teleskopu olarak bilinen bu tür teleskopu inşa etmesi on yıl (1673) aldı.
Isaac Newton genellikle 1668'de ilk yansıtan-kıran teleskobu inşa etmekle tanınırdı. Newton teleskopu adı verilen optik konfigürasyonda küresel bir metal birincil ayna ve küçük bir diyagonal ayna kullandı.
Daha fazla geliştirme
Reflektör tasarımının teorik avantajlarına rağmen, o zamanlar kullanılan metal aynaların tasarım karmaşıklığı ve düşük performansı, popüler hale gelmelerinin 100 yıldan fazla sürmesi anlamına geliyordu. Yansıtıcı teleskoplardaki ilerlemelerin çoğu, 18. yüzyılda parabolik aynaların üretimindeki gelişmeleri içeriyordu.yüzyılda gümüş kaplı cam aynalar, 20. yüzyılda dayanıklı alüminyum kaplamalar, daha büyük çaplar sağlamak için parçalı aynalar ve yerçekimi deformasyonunu telafi etmek için aktif optikler. 20. yüzyılın ortalarında bir yenilik, birincil optik elemanlar olarak hem küresel bir ayna hem de bir mercek (düzeltici plaka olarak adlandırılır) kullanan ve esas olarak küresel sapma olmadan büyük ölçekli görüntüleme için kullanılan Schmidt kamerası gibi katadioptik teleskoplardı.
20. yüzyılın sonunda, teleskopların gözlemlenmesi ve yansımasıyla ilgili sorunların üstesinden gelmek için uyarlanabilir optik ve başarılı görüntülemenin geliştirilmesi, uzay teleskoplarında ve birçok uzay aracı görüntüleme aracında her yerde bulunur.
Eğrisel birincil ayna, teleskobun ana optik öğesidir ve odak düzleminde bir görüntü oluşturur. Aynanın odak düzlemine olan uzaklığına odak uzaklığı denir. Bir görüntüyü kaydetmek için buraya bir dijital sensör yerleştirilebilir veya optik özellikleri değiştirmek ve/veya görsel gözlem için ışığı filme, dijital sensöre veya göz merceğine yönlendirmek için ek bir ayna eklenebilir.
Ayrıntılı açıklama
Modern teleskopların çoğunda birincil ayna, ön yüzeyi küresel veya parabolik bir şekle taşlanmış katı bir cam silindirden oluşur. Mercek üzerine ince bir alüminyum tabakası boş altılır veyansıtıcı birinci yüzey aynası.
Bazı teleskoplar, farklı şekilde yapılmış birincil aynalar kullanır. Erimiş cam dönerek yüzeyini paraboloid hale getirir, soğur ve katılaşır. Ortaya çıkan ayna şekli, doğru bir rakam elde etmek için minimum taşlama ve cilalama gerektiren istenen paraboloid şekle yaklaşır.
Görüntü kalitesi
Yansıtıcı teleskoplar, diğer optik sistemler gibi "ideal" görüntüler oluşturmazlar. Sonsuza kadar uzaktaki nesneleri fotoğraflama, onları farklı ışık dalga boylarında görüntüleme ve birincil aynanın ürettiği görüntüyü bir şekilde görme ihtiyacı, yansıtıcı bir teleskopun optik tasarımında her zaman bir miktar uzlaşma olduğu anlamına gelir.
Birincil ayna ışığı kendi yansıtıcı yüzeyinin önünde ortak bir noktaya odakladığından, neredeyse tüm yansıtıcı teleskop tasarımlarında bu odak noktasının yakınında ikincil bir ayna, film tutucu veya dedektör bulunur, bu da ışığın birincil aynaya ulaşmasını kısmen engeller. ayna. Bu, yalnızca sistemin topladığı ışık miktarında bir miktar azalmaya neden olmakla kalmaz, aynı zamanda çoğu ikincil destek yapısının neden olduğu kırınım artışlarının yanı sıra kırınım engelleme etkileri nedeniyle görüntüde kontrast kaybına neden olur.
Ayna kullanımı renk sapmalarını önler,ancak başka tür sapmalar yaratırlar. Basit bir küresel ayna, uzaktaki bir nesneden gelen ışığı ortak bir odağa iletemez, çünkü aynaya kenarından çarpan ışık ışınlarının yansıması aynanın merkezinden yansıyanlarla yakınsamaz, bu kusura küresel sapma denir. Bu sorunu önlemek için, en gelişmiş yansıtıcı teleskop tasarımları, tüm ışığı ortak bir odak noktasına getirebilen parabolik aynalar kullanır.
Gregoryen Teleskop
Gregoryen teleskopu, İskoç astronom ve matematikçi James Gregory tarafından 1663 tarihli Optica Promota kitabında, görüntüyü birincil aynadaki bir delikten yansıtan içbükey bir ikincil ayna kullanıyor. Bu, karasal gözlemler için kullanışlı bir dikey görüntü oluşturur. Gregoryen konfigürasyonunu kullanan birkaç büyük modern teleskop var.
Newton'un Reflektörlü Teleskobu
Newton'un aygıtı, Isaac tarafından 1668'de inşa edilen ilk başarılı yansıtmalı teleskoptu. Genellikle bir paraboloid primere sahiptir, ancak f/8 veya daha fazla odak oranlarında, yüksek görsel çözünürlük için yeterli olabilen küresel bir primere sahiptir. Düz bir ikincil, teleskop tüpünün üst tarafındaki odak düzleminde ışığı yansıtır. Bu, belirli bir hammadde boyutu için en basit ve en ucuz tasarımlardan biridir ve hobiler arasında yaygındır. Yansıtıcı teleskopların ışın yolu ilktam olarak Newton örneğinde çalıştı.
Cassegrain Aparatı
Cassegrain teleskopu (bazen "klasik Cassegrain" olarak da adlandırılır) ilk olarak 1672'de inşa edildi ve Laurent Cassegrain'e atfedildi. Birincildeki bir delikten ışığı geri ve aşağı yansıtan bir parabolik birincil ve bir hiperbolik ikincil vardır.
Dall-Kirkham Cassegrain teleskobunun tasarımı Horace Dall tarafından 1928'de oluşturuldu ve amatör astronom Allan Kirkham ile Albert G. Ingalls arasında bir tartışmadan sonra 1930'da Scientific American'da yayınlanan bir makalede adı verildi. derginin o zamanki editörü). Bir içbükey eliptik birincil ve bir dışbükey ikincil kullanır. Bu sistemin öğütülmesi klasik Cassegrain veya Ritchey-Chrétien sistemine göre daha kolay olsa da eksen dışı komaya uygun değildir. Alanın eğriliği aslında klasik Cassegrain'inkinden daha azdır. Bugün bu tasarım, bu harika cihazların birçok uygulamasında kullanılmaktadır. Ama yerini elektronik muadilleri alıyor. Yine de, en büyük yansıtıcı teleskop olarak kabul edilen bu tür bir aparattır.
