- מהו טלסקופ?
- המצאת הטלסקופ
- אבולוציה של הטלסקופ
- תכונות הטלסקופ
- סוגי טלסקופים
- חלקי טלסקופ
- טלסקופ האבל
- טלסקופ ומיקרוסקופ
אנו מסבירים מהו הטלסקופ, ההיסטוריה של המצאתו, האבולוציה, חלקיו ומאפייניו. כמו כן, טלסקופ האבל.
מהו טלסקופ?
טלסקופ הוא מכשיר אופטי שפותח על מנת לצפות בעצמים מרוחקים, באמצעות טיפול ב אוֹר ותכונותיו. זהו כלי בסיסי לחקר ה אַסטרוֹנוֹמִיָה, ואחד מאלה שחוללו מהפכה עמוקה ביותר בתפיסה של עוֹלָם מה יש לו בן אדם.
פעולתו מצייתת לעקרון ההגדלה של התמונות, כלומר לשינוי תבניות האור הנראה כדי להגדיל את הנצפה, באותו אופן שבו פועלת המשקפת, רק בעוצמה רבה יותר. לשם כך הוא משתמש בעדשות מתכנסות מהסוג הקמור, שדרכן הוא שובר את האור המגיע ממה שאנו רוצים לראות.
כמובן, גרסאות מודרניות ומשופרות של הטלסקופ משתמשות חדשות יותר טכנולוגיות שמנצלים את היתרונות הטובים ביותר של העקרונות הללו, ומצליחים להשיג מהם תמונות אזורים לא ידוע ליקום.
המצאת הטלסקופ
המצאת הטלסקופ (האופטי) מיוחסת ליצרן העדשות הגרמני הנס ליפרסשי (1570-1619), הראשון שתכנן את החפץ, ולמדען האיטלקי המפורסם גלילאו גליליי (1564-1642), שרק מקריאת תיאור של הטלסקופ הראשון הוא יצר את שלו ב-1609.
הגאונות של גלילאו אפשרה לו ליצור גרסה משופרת, שאינה מעוותת את התמונות ומאפשרת להגדיל אותן שש פעמים, פי שניים מהגרסה המקורית. זה שינה את חייו, כשהמשיך לשכלל את ההמצאה שלו, והצליח להגדיל את מה שצפה שמונה עד תשע פעמים.
עם זאת, יש גם ראיות רבות לכך שגלילאו עדיין לא שלט במלואו בחוקי אוֹפְּטִיקָה. למעשה, למרות שהוא בנה יותר מ-60 טלסקופים עבור הרפובליקה של ונציה, רק קומץ היה יעיל באמת.
בתחילה נקראה המצאה זו "עדשת ריגול". מאוחר יותר הוצע השם "טלסקופ" על ידי המתמטיקאי היווני ג'ובאני דמיסיאני בשנת 1611, במהלך ארוחת ערב לכבוד גלילאו.
אבולוציה של הטלסקופ
ממחקריו באופטיקה הציע האסטרונום הגרמני יוהנס קפלר (1571-1630) להשתמש בשתי עדשות קמורות עבור הטלסקופ. באמצעות הפרסומים שלו, הופיעו גרסאות חדשות של מכשיר זה אֵירוֹפָּה. לפיכך, האסטרונום ההולנדי כריסטיאן הויגנס (1629-1695) יצר את הטלסקופים ה"קפלריים" הראשונים בסביבות 1655.
בהתחשב במגבלות הזמן, מטרות עם אורכי מוקד גדולים, שעבורם הומצאו גרסאות חדשות: ג'ובאני קאסיני (1625-1712) גילה ב-1672 את הירח החמישי של שַׁבְתַאִי עם טלסקופ של 11 מטר, ויוהנס הבליוס (1611-1687) בנה טלסקופ של 45 מטר. חלקם הושעו ב אוויר והם נקראו "טלסקופים אוויריים".
עם זאת, הכומר והפילוסוף הצרפתי מרין מרסן (1588-1648) הציע ב-1636 שימוש במראות פרבוליות בטלסקופים. האסטרונום הסקוטי ג'יימס גרגורי (1638-1675) השתמש במשאב זה שנים רבות לאחר מכן, והפעיל את מה שנקרא "טלסקופים גרגוריאנים", אשר לא יוצרו כהלכה.
מאוחר יותר, הפיזיקאי האנגלי המפורסם אייזק ניוטון (1642-1727) פרסם את מחקריו על אופטיקה ב-1666, והדגים אותם על ידי בניית דגם חדש של טלסקופ. לפיכך, "הטלסקופ הניוטוני" הראשון הושלם בשנת 1668, והצליח לתקן את "הסטייה הכרומטית" הבלתי נמנעת עד כה.
גרסה חדשה זו חוללה מהפכה בייצור הטלסקופים, עד ש-50 שנה לאחר מכן שופרה עוד יותר על ידי הממציא האנגלי ג'ון האדלי (1682-1744).
מכאן ואילך הופיע דור חדש של אסטרונומים וממציאים: ג'יימס בראדלי, סמואל מולינו, מיכאיל למונוסוב, וויליאם הרשל (יוצר ה"טלסקופים הרשליאניים" בגובה 40 רגל) וויליאם פרסונס, שבנה בשנת 1845 את "פרסונסטאון לויתן" בגובה 16 רגל. מטרים של אורך מוקד, הגדול בעולם עד שנבנה טלסקופ הוקר ב-1917.
טלסקופים מחזירי אור גדולים נבנו במהלך המאות ה-19 וה-20. בשנת 1980 טכנולוגיות חדשות אפשרו לבנות טלסקופים גדולים עוד יותר עם איכות תמונה טובה יותר: אופטיקה אקטיבית ואופטיקה אדפטיבית.
במקביל, החלו לצוץ הצעות לטלסקופים שהשתמשו באורכי גל אחרים מלבד האור הנראה: טלסקופים רדיו, אינפרא אדום, אולטרה סגול, רנטגן, קרני גמא וכו'.
תכונות הטלסקופ
טלסקופים יכולים להיות בגדלים שונים, ממכשירים אישיים חובבים ועד מתקנים ענקיים במצפי כוכבים בינלאומיים. עם זאת, בכל המקרים, הפרמטרים החשובים ביותר שלו הם:
- עדשה אובייקטיבית. בהתאם לקוטר ולעובי (במילימטרים) של עדשת האובייקטיבית, שהיא העדשה הסופית של המכשיר, החיצונית ביותר, טלסקופ יאפשר לך לראות יותר ובבהירות פרטים גדולים יותר.
- מרחק מוקד. בדיוק כפי שעלינו לשים טקסט במרחק מסוים מהעיניים שלנו כדי למקד את התצוגה בצורה נכונה, טלסקופים דורשים גם א אורך פנימי, המפריד בין העדשה הראשית מהמוקד או האובייקטיבי שבו ממוקמת העינית.
- גודל מגביל. הוא מייצג את הגבול של מה שניתן לצפות, בתנאים אידיאליים, בטלסקופ נתון. זה שווה ערך לרעיון של "כוח", ומחושב באמצעות נוסחה ספציפית.
- עולה. זה מתייחס למספר הפעמים שטלסקופ מגדיל את האובייקט הנצפה, בהתאם ליחס בין אורך המוקד של הטלסקופ והעינית.
סוגי טלסקופים
טלסקופים יכולים לשבור או להחזיר אור.ישנם סוגים שונים של טלסקופים, כגון:
- טלסקופ רפרקטור. היא פועלת כמערכת אופטית ממורכזת, הלוכדת תמונות של עצמים מרוחקים דרך קבוצה של עדשות מתכנסות, המעוותות את האור שעובר דרכן, על פי עקרון שבירת האור.
- טלסקופ מחזיר אור. העיצוב של הטלסקופים הללו מגיע מאייזק ניוטון עצמו, ושמו נובע מהעובדה שבמקום להשתמש בעדשות להולכת אור, הם משתמשים במראות. בדרך כלל הם משתמשים בשניים מהם: אחד ראשי ואחד משני, ובכך משיגים איזון טוב בין פתיחה, איכות ועלות המכשיר.
- טלסקופ קטדיופטרי. סוג זה הוא תוצאה של התערובת של השניים הקודמים, כלומר, הוא משתמש גם במראות וגם בעדשות אופטיות, על פי מה שנקרא Schmidt-Cassegrain System. חלקם אפילו משתמשים בשלוש מראות במקום שתיים.
חלקי טלסקופ
למרות שההרכב המדויק של טלסקופ יכול להשתנות מאוד, האלמנטים הנפוצים שלו הם בדרך כלל:
- יַעַד. העדשה הסופית של הטלסקופ, לשם נכנס האור לראשונה, ממש כמו במצלמות.
- שֶׁל הָעֵינַיִם. העדשה המגדילה שמביאה את התמונה ישירות לעין.
- עדשת בארלו. עדשה המאפשרת לך להגדיל את התמונה הנצפית, להכפיל או לשלש אותה בהתאם למערכת האופטית בה אתה נמצא.
- לְסַנֵן. אביזרים קטנים המשפרים את תַצְפִּית, מטשטש מעט את התמונה הנצפית כשהיא ממוקמת מול העינית.
- הר. התמיכה הפיזית של הטלסקופ, כשמדובר בגדלים גדולים.
- חֲצוּבָה. אלמנטים מייצבים של הטלסקופ (במיוחד הקטנים יותר).
טלסקופ האבל
מחוץ לאטמוספירה, טלסקופ האבל מצלם תמונות ישירות יותר.אחד הטלסקופים המפורסמים ביותר בעולם כיום הוא זה שעושה כבוד לאסטרונום האמריקני אדווין האבל (1889-1953): טלסקופ החלל האבל. זה נמצא ב-a מַסלוּל להסתובב סביב כדור הארץ, 593 קילומטרים מעל פני הים.
הוא הוכנס למסלול ב-1990 על ידי המשימה המשותפת של נאס"א וסוכנות החלל האירופית, מאז שהיה בפאתי אַטמוֹספֵרָה הוא אינו סובל מהעיוות הרגיל ומזיהום האור של טלסקופים קרקעיים. לטלסקופ הזה אנחנו חייבים כמה מהתמונות המרשימות ביותר שהתקבלו מהיקום העמוק.
טלסקופ ומיקרוסקופ
גם הטלסקופ, המאפשר לנו לראות עצמים רחוקים, וגם המיקרוסקופ, המאפשר לנו לראות עצמים קטנים עד אין קץ, פועלים על אותו עיקרון: זה של עיוות האור באמצעות עדשות ומראות במיקום אסטרטגי.
כך, הם מצליחים להביא לעינינו תמונות בלתי אפשריות. לשני הכלים הייתה גם השפעה מהפכנית לחלוטין על מדעים מודרניים.