آشنایی با انواع تلسکوپ‌های اپتیکی
تلسکوپ‌ها بر اساس نوع المان‌های اپتیکی به کار رفته در طراحی‌شان، به سه دسته اصلی تقسیم می‌شوند: شکستی (Refracting)، بازتابی (Reflecting)، و ترکیبی(Catadioptric). هر یک از این دسته‌ها، زیرگونه‌های متعددی دارند که با بهینه‌سازی مسیر نور، کاربری خاصی را هدف قرار می‌دهند.
۱. تلسکوپ‌های شکستی (Refractors)
در این نوع تلسکوپ‌ها، نور ورودی توسط یک یا چند عدسی همگرا خم شده و در صفحه کانونی متمرکز می‌شود. این طراحی در عین سادگی، به تصویر با کنتراست بالا منجر می‌شود. اما هزینه بالای ساخت عدسی‌های بزرگ و ابیراهی رنگی ناشی از شکست متفاوت طول‌موج‌ها، چالش‌های اصلی آن هستند.
انواع رایج تلسکوپ‌های شکستی:
- گالیله‌ای (Galilean): نخستین نوع تلسکوپ ساخته‌شده توسط گالیله در قرن ۱۷ میلادی. از یک عدسی همگرا به عنوان شیئی و یک عدسی واگرا به عنوان چشمی بهره می‌برد. تصویر راست و غیر وارونه تولید می‌کند ولی میدان دید بسیار محدودی دارد.
- کپلری (Keplerian): توسعه‌یافته طراحی گالیله که از دو عدسی همگرا استفاده می‌کند. تصاویر وارونه ولی با میدان دید وسیع‌تر و بزرگ‌نمایی بهتر تولید می‌کندکه اساس بیشتر تلسکوپ‌های شکستی مدرن است.
- آکروماتیک و آپوکروماتیک: برای کاهش خطای رنگی، از ترکیب دو یا سه نوع شیشه با ضریب شکست متفاوت بهره می‌برند. طراحی‌های آپوکروماتیک برای عکاسی نجومی حرفه‌ای کاربرد بالایی دارند.
۲. تلسکوپ‌های بازتابی (Reflectors)
در این نوع، نور توسط یک آینه سهموی یا کروی به نقطه کانونی بازتاب داده می‌شود. مزیت اصلی این نوع طراحی کاهش ابیراهی رنگی و قابلیت ساخت آینه‌هایی با قطر بسیار زیاد است. این ویژگی باعث شده تلسکوپ‌های بزرگ نجومی عمدتاً از این نوع باشند.
انواع رایج تلسکوپ‌های بازتابی:
- نیوتونی (Newtonian): طراحی شده توسط آیزاک نیوتن. دارای یک آینه اولیه سهموی و یک آینه ثانویه مسطح است که نور را به کنار لوله هدایت می‌کند. محبوب‌ترین نوع در بین علاقه‌مندان به نجوم است.
- دابسونی (Dobsonian): گونه‌ای از نیوتونی با پایه‌ای ساده و قابل حمل که برای مشاهده‌های زمینی و آسمانی طراحی شده است. قیمت مناسب و قابلیت ساخت در قطرهای بزرگ از مزایای آن است.
- کود (Coudé): نور از آینه‌های متوالی عبور کرده و به محلی ثابت (معمولاً خارج از لوله اصلی) هدایت می‌شود. برای تجهیزات سنگین مانند طیف‌سنج‌ها کاربرد دارد.
- گریگوری و کاسگرین (Gregorian, Cassegrain): طراحی‌های دو آینه‌ای که نور را در مسیر رفت و برگشتی متمرکز می‌کنند. نسبت به نیوتونی فشرده‌تر بوده و امکان کنترل بهتر اعوجاج‌ها را فراهم می‌آورند.
- ریچی-کرتین (Ritchey–Chrétien): از آینه‌های غیرکروی استفاده می‌کند و مناسب تصویربرداری‌های دقیق علمی است. تلسکوپ‌های فضایی مانند هابل از این طراحی بهره می‌برند.
۳. تلسکوپ‌های ترکیبی (Catadioptric)
تلسکوپ‌های ترکیبی از ترکیب عدسی و آینه برای اصلاح ابیراهی ها و بهینه‌سازی مسیر پرتو بهره می‌برند. این ساختارها معمولاً فشرده‌تر هستند و دقت بالاتری در تصحیح ابیراهی های خارج از محور ارائه می‌دهند.
انواع رایج تلسکوپ‌های ترکیبی:
- اشمیت–کاسگرین (Schmidt–Cassegrain): از آینه اولیه کروی، آینه ثانویه و یک صفحه تصحیح‌کننده (Corrector Plate) در ورودی بهره می‌برد. از رایج‌ترین تلسکوپ‌ها برای کاربران حرفه‌ای و نیمه‌حرفه‌ای است.
- ماکستوف–کاسگرین (Maksutov–Cassegrain): مشابه اشمیت ولی با Corrector ضخیم‌تر و میدان دید محدودتر. برای مشاهده ماه و سیارات با وضوح بالا عالی است.
جمع‌بندی
هر نوع تلسکوپ بر اساس ویژگی‌های نوری و مکانیکی‌اش، برای کاربری خاصی بهینه شده است. انتخاب تلسکوپ مناسب بستگی به هدف نهایی چه رصد آماتوری، چه پژوهش علمی یا تصویربرداری طیفی دارد. شناخت دقیق این ساختارها، به طراحان اپتیک این امکان را می‌دهد تا در طراحی سیستم‌های نوری پیچیده، نظیر طیف‌سنج‌ها، چشمی‌ها یا ابزارهای اپتوالکترونیکی، انتخابی دقیق و متناسب داشته باشند.
