Nhiều người trong chúng ta chỉ thích nhìn lên bầu trời đầy sao, chiêm ngưỡng vẻ đẹp lộng lẫy và quyến rũ của nó. Tất nhiên, hầu hết những người không thờ ơ với các ngôi sao chỉ là những người lãng mạn hoặc những người yêu thích việc nằm trên cánh đồng, hít hà mùi cỏ tươi và đếm những chấm trắng trên bề mặt đen đặc với người thân của họ.
Nhưng có một thể loại khác của những người yêu bầu trời. Những tính cách này, như một quy luật, là các nhà khoa học chiêm ngưỡng vòm trời không phải bằng mắt thường hay qua kính, mà sử dụng kính thiên văn có gương đặc biệt để không chỉ thưởng thức vẻ đẹp của các thiên thể mà còn tham gia vào các hoạt động khoa học, tính toán những điều cần thiết. khoảng cách và trích xuất một thông tin quan trọng đối với nhân loại.
Dụng cụ quang học không chỉ là trợ thủ đắc lực nhất của con người trong việc nghiên cứu các hành tinh xa xôi trong vài thiên niên kỷ, mà còn đơn giản là vật không thể thiếu trong cuộc sống hàng ngày, vì nhiều ngườisử dụng kính thiên văn, ống nhòm và kính lúp cho nhiều mục đích khác nhau mà không nhận thức được mục đích khoa học ban đầu của những vật thể này. Ai trong chúng ta chưa nhóm lửa bằng kính lúp? Và ai đã nhìn qua ống nhòm ngược? Mọi người đã làm điều này, điều này một lần nữa chứng minh nhu cầu quan trọng của con người đối với thấu kính và kính lúp.
Nó là gì?
Kính thiên văn - hay nói một cách khoa học là gương phản xạ - là một thiết bị quang học đặc biệt dựa trên nguyên tắc thu thập các hạt ánh sáng bằng một tấm gương. Kính thiên văn gương đầu tiên được phát minh bởi nhà toán học nổi tiếng người Anh Isaac Newton.
Vâng, sau khi ông ấy, nhiều người thông minh khác nhau đã đưa ra các phiên bản của họ của "ống nhìn xa". Nhưng chính thấu kính trực tiếp của Newton đã trở thành tiêu chuẩn cho hầu hết tất cả các dụng cụ quang học mạnh mẽ. Đặc biệt là đối với những người được sử dụng trong khoa học và ngành công nghiệp quân sự. Sự phát triển của thiên tài người Anh đã giúp loại bỏ quang sai màu một lần và mãi mãi - khuyết điểm chính và bất tiện nhất của tất cả các kính thiên văn thời đó.
Là một công cụ quang học, kính thiên văn phản xạ được coi là họ hàng của kính gián điệp và có thiết kế tương tự, nhưng khác về kích thước và chất lượng của thấu kính.
Lịch sử quang học
Nhân loại thèm muốn quan sát các vật thể hoặc hiện tượng ở xa mắt đã nảy sinh từ rất lâu trước khi kính thiên văn gương lớn ra đời. Hành trình khoa học của thấu kính nảy sinh vào đúng thời điểm khi một người lần đầu tiên nhìn thế giới qua một miếng mica, nghiêng nó ở góc thích hợp để khoáng chất có thểmang đường chân trời đến gần hơn.
Kể từ đó, nhân loại đã không ngừng tìm cách để đạt được hiệu quả tương tự. Mọi người tích cực phát minh ra khung, giá đỡ, mica đánh bóng, cố gắng làm việc với thạch anh.
Với sự ra đời của thủy tinh, các thí nghiệm về việc phát minh ra “thiết bị thu phóng hình ảnh” vẫn tiếp tục, khi nhiều mảnh vật liệu bị lỗi khác hoạt động, theo cách này hay cách khác làm biến dạng không gian trong chính chúng.
Phải mất nhiều năm trước khi nhân loại có thể tạo ra kính thiên văn gương đầu tiên. Tuy nhiên, điều quan trọng cần nhớ là toàn bộ ngành công nghiệp quang học bắt đầu bằng một miếng mica nhỏ.
Kể từ khi con người phát hiện ra thành phần của thủy tinh, anh ấy đã không còn cần đến mica và thạch anh như những chất thay thế hoặc chất tương tự của chất tuyệt vời này. Các công cụ quang học đầu tiên do con người tạo ra có thiết kế khá đơn giản như kính lúp hoặc kính một tròng, tức là một mảnh kính được đưa vào khung sắt một cách nghệ thuật.
Anh
Trong lĩnh vực toán học và vật lý, đất nước phía bắc này gần như luôn đi trước cả hành tinh trên con đường phát triển khoa học của mình qua hàng thế kỷ, nếu không muốn nói là hàng nghìn năm tiến bộ. Cả thế giới sử dụng các công cụ quang học nhờ sự xuất hiện vào năm 1668 của kính thiên văn gương Newton. Một thiên tài đến từ Foggy Albion đã đề xuất tầm nhìn của mình về một "cái ống nhìn xa" chỉ sử dụng hai thấu kính thẳng. Gương chính là một bộ thu ánh sáng, chiếu trực tiếp các tia sáng từ một số loại chiếu sáng, sau đó truyền chùm ánh sáng thu được trong một luồng tới một gương phẳng nhỏ có đường chéo.nằm gần tiêu điểm chính. Nhiệm vụ của miếng kính một mặt này là làm chệch hướng ánh sáng bên ngoài thân kính thiên văn phản xạ gương. Tại nơi này, diễn ra tương tác của thị kính và hình ảnh rơi vào nó, bị phản xạ từ kính chéo thứ cấp, và được chụp ảnh. Loại gương tích hợp trực tiếp phụ thuộc vào đường kính của ống - thủy tinh hình parabol có thể dễ dàng lắp vào vỏ với dung tích lớn và thủy tinh hình cầu cũng có thể lắp vào một ống nhỏ hơn.
Hệ thống của Gregory
Tuy nhiên, không chỉ người phát hiện ra lực hấp dẫn có thể được coi là người phát minh ra kính thiên văn, vì thực tế là các vật thể có thể được nhìn qua kính đã được nghiên cứu rất lâu trước khi Newton ra đời, có rất nhiều câu trả lời cho câu hỏi ai đã phát minh ra kính thiên văn gương.
Ví dụ, người đồng hương của Newton, James Gregory, vào năm 1663, đề xuất tầm nhìn của mình về một "ống viễn thị", cung cấp cho nó ba kính cùng một lúc. Kế hoạch của phiên bản đề xuất đã được nhà khoa học mô tả trong cuốn sách Optica Promota, cuốn sách này cũng chứa đựng những ý tưởng tuyệt vời khác về việc sử dụng kính trong cuộc sống hàng ngày.
Thiết bị của kính thiên văn gương đầu tiên của Gregory thoạt nhìn khá đơn giản. Nó dựa trên một gương parabol lõm thu thập các chùm ánh sáng khác nhau, kết hợp chúng và hướng chúng đến một gương hình elip lõm nhỏ hơn.
Gương nhỏ lần lượt đưa ánh sáng trở lại lỗ chính giữa của tấm kính lớn bảo vệ thị kính. Tiêu cự của kính thiên văn gươngGregory lớn hơn đáng kể so với mô hình Newton, do đó mắt của người nhìn thấy hình ảnh thẳng, đều và không bị đảo ngược 180 độ như trong mô hình trước.
Ý tưởng Cassegrain
Một hệ thống tương tự đã được Laurent Cassegrain đề xuất vào năm 1672. Sự phát triển của nó cũng dựa trên hai tấm gương có đường kính khác nhau. Tuy nhiên, Laurent thích làm việc với sự phản xạ trực tiếp của ánh sáng, giảm toàn bộ thiết kế đến sự truyền chùm ánh sáng giữa hai kính.
Một đặc điểm nổi bật của kính thiên văn của ông là gương phụ lớn hơn nhiều so với gương chính. Hai trăm năm sau, ý tưởng này sẽ được lấy làm cơ sở bởi nhà nhãn khoa học nổi tiếng của Liên Xô D. D. Maskutov, người sẽ đặt nền móng cơ bản cho khoa học dụng cụ quang học của Nga, đồng thời cũng phát minh ra mô hình chính của kính thiên văn, sẽ trở thành cơ sở cho tất cả các công cụ liên quan đến xấp xỉ hình ảnh ở Liên Xô. Liên bang.
Các hệ thống sau, tương tự như thiết kế của Ritchie-Chrétien, chỉ là phiên bản bổ sung và sửa chữa của ý tưởng của Cassegrain.
Sự đổi mới của Lomonosov
Ngoại lệ duy nhất là lý thuyết quang học của Herschel, lý thuyết này đã có lúc được nhà bách khoa toàn thư xuất sắc người Nga Mikhail Lomonosov cải tiến đáng kể. Bản chất của ý tưởng là kính chính đã được thay thế bằng một chiếc gương lõm.
Kính thiên văn dùng để làm gì?
Mọi người đều biết rằng các thiết bị nghiên cứu bề mặt thiên thể chủ yếu được sử dụng bởi các nhà thiên văn học và các nhà khoa học khác, những người dựa trên dữ liệu thu được, đưa ra kết luận trên toàn cầuảnh hưởng đến các ngành khoa học khác nhau. Các ngành như địa lý, trắc địa, sinh học, lý sinh và nhiều ngành khác phụ thuộc vào thiên văn học. Ngay cả một dự báo thời tiết thông thường cũng gần như không thể thực hiện được. Không nhận được dữ liệu kịp thời về vị trí của các thiên thể so với mặt trời.
Cần có kính thiên văn để quan sát trực tiếp các vật thể và hiện tượng khác nhau có thể trở nên quan trọng đối với khoa học và nhân loại nói chung. Các thiết bị có kích thước khác nhau, với các đặc điểm khác nhau đáng kể, được sử dụng để quan sát bầu trời đêm thông thường và để thâm nhập bí mật của các tinh vân và thiên hà xa xôi.
Đồ gia dụng lớn nhất
Hiện nay, có rất nhiều thiết bị công nghệ khác nhau cho phép bạn khám phá bầu trời đầy sao. Hầu hết chúng chỉ đơn giản là có kích thước đáng kinh ngạc và chiếm một diện tích khổng lồ. Ví dụ, kính thiên văn lớn nhất ở Liên Xô, BTA, trong một thời gian dài được coi là lớn nhất trên thế giới, vì nó có đường kính gương chính lên tới sáu mét!
Năm 2005, một nhà thám hiểm các thiên thể thậm chí còn lớn hơn đã được chế tạo - một công cụ được gọi là "Kính thiên văn hai mắt lớn". Nó khác ở chỗ gương của nó là rắn, nghĩa là nó bao gồm một mảnh thủy tinh.
Cùng năm, "Kính viễn vọng Nam Phi lớn" được dựng lên ở Cộng hòa Nam Phi, tấm gương chính bao gồm chín mươi mốt hình lục giác giống hệt nhau khổng lồ.
Thiết bị thiết bị
Kính thiên văn gương quang học có cấu tạo khá đơn giản. Bất kỳ học sinh nào cũng có thể độc lập tạo ra một thiết bị tương tự chỉ với một hoặc hai thấu kính và một ống bìa cứng rỗng. Tất nhiên, các thiết bị mạnh mẽ thực sự không được làm bằng kính và giấy, mà theo một nguyên tắc tương tự.
Thiết bị là một hệ thống khép kín, dựa trên một ống rỗng đặc, với các thấu kính có nhiều loại và cấu trúc khác nhau được lắp vào nó ở cả hai đầu. Mặt sau của kính thứ nhất thẳng hàng với mặt trước của kính thứ hai, điều này tạo ra hiệu ứng phóng to hình ảnh thực sự ở xa người quan sát.
Đánh giá
Làm thế nào để chọn một kính thiên văn tốt? Câu hỏi này rất dễ trả lời nếu bạn biết chính xác cách người mua sẽ sử dụng nó. Nếu một người chỉ quan tâm đến việc nhìn thấy bầu trời đầy sao gần hơn một chút, thì bất kỳ mô hình ngân sách nào dành cho người mới bắt đầu cũng sẽ làm được. Nếu người muốn mua thiết bị này là một nhà thiên văn học, ngay cả khi anh ta là một người nghiệp dư, nhưng vẫn là một nhà thiên văn học, thì bạn nên nghĩ đến việc mua một thiết bị tương tự đắt tiền hơn.
Trong trường hợp chủ nhân tương lai của kính thiên văn là mối quan hệ giữa khoa học và nghiên cứu, thì cần phải có một thiết bị chuyên nghiệp, rất đắt tiền. Không có lời khuyên cụ thể để chọn kính thiên văn, bạn chỉ cần hiểu rõ ràng lý do tại sao bạn chọn nó!
