Walaupun teleskop pemantulan menghasilkan jenis penyimpangan optik yang lain, ini adalah reka bentuk yang boleh mencapai sasaran diameter besar. Hampir semua teleskop utama yang digunakan dalam penyelidikan astronomi adalah sedemikian. Teleskop pantulan terdapat dalam pelbagai reka bentuk dan mungkin menggunakan elemen optik tambahan untuk meningkatkan kualiti imej atau meletakkan imej pada kedudukan yang menguntungkan secara mekanikal.
Ciri-ciri teleskop pantulan
Idea bahawa cermin melengkung berkelakuan seperti kanta kembali sekurang-kurangnya kepada risalah abad ke-11 Alphazen tentang optik, sebuah karya yang disebarkan secara meluas dalam terjemahan Latin di Eropah moden awal. Tidak lama selepas penciptaan teleskop biasan oleh Galileo, Giovanni Francesco Sagredo dan lain-lain, diilhamkan oleh pengetahuan mereka tentang prinsip cermin melengkung, membincangkan idea membina teleskop menggunakan cermin dalamsebagai alat pengimejan. Bolognese Cesare Caravaggi dilaporkan telah membina teleskop pemantul pertama sekitar 1626. Profesor Itali Niccolo Zucci, dalam karya kemudiannya, menulis bahawa dia bereksperimen dengan cermin gangsa cekung pada tahun 1616, tetapi mengatakan bahawa ia tidak memberikan imej yang memuaskan.
Sejarah Penciptaan
Manfaat berpotensi menggunakan cermin parabola, terutamanya pengurangan penyimpangan sfera tanpa penyimpangan kromatik, telah membawa kepada banyak reka bentuk yang dicadangkan untuk teleskop masa hadapan. Paling ketara ialah James Gregory, yang menerbitkan reka bentuk inovatif untuk teleskop "mencerminkan" pada tahun 1663. Ia mengambil masa sepuluh tahun (1673) sebelum saintis eksperimen Robert Hooke dapat membina teleskop jenis ini, yang dikenali sebagai teleskop Gregorian.
Isaac Newton pada umumnya dikreditkan dengan membina teleskop pembiasan pantulan pertama pada tahun 1668. Ia menggunakan cermin utama logam sfera dan pepenjuru kecil dalam konfigurasi optik, dipanggil teleskop Newtonian.
Pembangunan lanjut
Walaupun kelebihan teori reka bentuk reflektor, kerumitan reka bentuk dan prestasi buruk cermin logam yang digunakan pada masa itu bermakna ia mengambil masa lebih 100 tahun untuk menjadi popular. Banyak kemajuan dalam teleskop pemantul termasuk penambahbaikan dalam pembuatan cermin parabola pada abad ke-18.abad, cermin kaca bersalut perak pada abad ke-19, salutan aluminium tahan lama pada abad ke-20, cermin bersegmen untuk memberikan diameter yang lebih besar, dan optik aktif untuk mengimbangi ubah bentuk graviti. Inovasi pertengahan abad ke-20 ialah teleskop catadioptic seperti kamera Schmidt, yang menggunakan kedua-dua cermin sfera dan kanta (dipanggil plat pembetul) sebagai elemen optik utama, terutamanya digunakan untuk pengimejan berskala besar tanpa penyimpangan sfera.
Pada penghujung abad ke-20, pembangunan optik penyesuaian dan pengimejan yang berjaya untuk mengatasi masalah yang berkaitan dengan pemerhatian dan pantulan teleskop terdapat di mana-mana pada teleskop angkasa dan pelbagai jenis alat pengimejan kapal angkasa.
Cermin primer melengkung ialah elemen optik utama teleskop dan ia menghasilkan imej dalam satah fokus. Jarak dari cermin ke satah fokus dipanggil panjang fokus. Penderia digital boleh diletakkan di sini untuk merakam imej, atau cermin tambahan boleh ditambah untuk menukar ciri optik dan/atau mengubah hala cahaya ke filem, penderia digital atau kanta mata untuk pemerhatian visual.
Perihalan terperinci
Cermin utama dalam kebanyakan teleskop moden terdiri daripada silinder kaca pepejal yang permukaan hadapannya dikisar kepada bentuk sfera atau parabola. Lapisan nipis aluminium dialihkan ke kanta, membentukcermin permukaan pertama yang memantulkan.
Sesetengah teleskop menggunakan cermin utama yang dibuat secara berbeza. Kaca cair berputar untuk menjadikan permukaannya paraboloid, ia menyejuk dan memejal. Bentuk cermin yang terhasil menghampiri bentuk paraboloid yang diingini, yang memerlukan pengisaran dan penggilapan yang minimum untuk mencapai angka yang tepat.
Kualiti imej
Teleskop pemantul, seperti sistem optik lain, tidak mencipta imej "ideal". Keperluan untuk mengambil gambar objek pada jarak ke infiniti, untuk melihatnya pada panjang gelombang cahaya yang berbeza, dan memerlukan beberapa cara untuk melihat imej yang dihasilkan oleh cermin utama bermakna bahawa sentiasa ada beberapa kompromi dalam reka bentuk optik teleskop pemantul.
Oleh kerana cermin utama memfokuskan cahaya ke titik sepunya di hadapan permukaan pantulannya sendiri, hampir semua reka bentuk teleskop pantulan mempunyai cermin kedua, pemegang filem atau pengesan berhampiran titik fokus ini, menghalang sebahagian cahaya daripada mencapai utama. cermin. Ini bukan sahaja mengakibatkan sedikit pengurangan dalam jumlah cahaya yang dikumpul oleh sistem, tetapi juga mengakibatkan kehilangan kontras dalam imej disebabkan oleh kesan halangan difraksi, serta pancang difraksi yang disebabkan oleh kebanyakan struktur sokongan sekunder.
Penggunaan cermin mengelakkan penyimpangan kromatik,tetapi mereka mencipta jenis penyimpangan yang lain. Cermin sfera ringkas tidak boleh menghantar cahaya dari objek yang jauh ke fokus yang sama, kerana pantulan sinar cahaya yang mengenai cermin di tepinya tidak menumpu dengan yang memantul dari tengah cermin, kecacatan yang dipanggil penyimpangan sfera. Untuk mengelakkan masalah ini, reka bentuk teleskop pemantul yang paling canggih menggunakan cermin parabola yang boleh membawa semua cahaya menjadi fokus bersama.
Teleskop Gregorian
Teleskop Gregorian digambarkan oleh ahli astronomi dan ahli matematik Scotland James Gregory dalam buku Optica Promota tahun 1663 sebagai menggunakan cermin sekunder cekung yang memantulkan imej melalui lubang pada cermin utama. Ini mencipta imej menegak yang berguna untuk pemerhatian darat. Terdapat beberapa teleskop moden besar yang menggunakan konfigurasi Gregorian.
Teleskop Reflektor Newton
Radas Newton ialah teleskop pemantul pertama yang berjaya, dibina oleh Isaac pada tahun 1668. Ia biasanya mempunyai primer paraboloid, tetapi pada nisbah fokus f/8 atau lebih, primer sfera, yang mungkin mencukupi untuk resolusi visual yang tinggi. Sekunder rata memantulkan cahaya pada satah fokus pada sisi bahagian atas tiub teleskop. Ini adalah salah satu reka bentuk yang paling mudah dan paling murah untuk saiz bahan mentah tertentu, dan adalah perkara biasa dalam kalangan penggemar. Laluan sinar teleskop pemantulan adalah yang pertamabekerja dengan tepat pada sampel Newton.
Cassegrain Apparatus
Teleskop Cassegrain (kadangkala dipanggil "Cassegrain klasik") mula-mula dibina pada tahun 1672, dikaitkan dengan Laurent Cassegrain. Ia mempunyai primer parabola dan sekunder hiperbolik yang memantulkan cahaya ke belakang dan ke bawah melalui lubang di primer.
Reka bentuk teleskop Dall-Kirkham Cassegrain telah dicipta oleh Horace Dall pada tahun 1928, dan dinamakan dalam artikel yang diterbitkan dalam Scientific American pada tahun 1930 selepas perbincangan antara ahli astronomi amatur Allan Kirkham dan Albert G. Ingalls, (the editor majalah pada masa itu). Ia menggunakan primer elips cekung dan sekunder cembung. Walaupun sistem ini lebih mudah dikisar daripada sistem Cassegrain atau Ritchey-Chrétien klasik, ia tidak sesuai untuk koma luar paksi. Kelengkungan medan sebenarnya kurang daripada Cassegrain klasik. Hari ini, reka bentuk ini digunakan dalam banyak aplikasi peranti hebat ini. Tetapi ia digantikan oleh rakan elektronik. Namun begitu, jenis radas inilah yang dianggap sebagai teleskop pemantul terbesar.
