kính thiên văn

Công Nghệ

2022

Chúng tôi giải thích kính thiên văn là gì, lịch sử phát minh, sự tiến hóa, các bộ phận và đặc điểm của nó. Ngoài ra, kính thiên văn Hubble.

Kính thiên văn là một công cụ cơ bản trong thiên văn học.

Kính thiên văn là gì?

Kính thiên văn là một công cụ quang học được phát triển để quan sát các vật thể ở xa, thông qua việc xử lý nhẹ và các thuộc tính của nó. Nó là một công cụ cơ bản để nghiên cứu Thiên văn học, và là một trong những người đã cách mạng hóa sâu sắc nhất quan niệm về vũ trụ anh ấy có gì con người.

Hoạt động của nó tuân theo nguyên tắc về độ phóng đại của hình ảnh, nghĩa là, sự thay đổi các mẫu của ánh sáng nhìn thấy để phóng to những gì quan sát được, giống như cách hoạt động của ống nhòm, chỉ mạnh hơn nhiều. Đối với điều này, nó sử dụng thấu kính hội tụ thuộc loại lồi, qua đó nó khúc xạ ánh sáng đến từ những gì chúng ta muốn nhìn thấy.

Tất nhiên, các phiên bản hiện đại và cải tiến của kính thiên văn sử dụng mới hơn công nghệ tận dụng lợi thế tốt nhất của những nguyên tắc này, quản lý để có được hình ảnh từ vùng vũ trụ chưa biết.

Phát minh ra kính thiên văn

Việc phát minh ra kính thiên văn (quang học) là do nhà sản xuất thấu kính người Đức Hans Lippershey (1570-1619), người đầu tiên thiết kế hiện vật này, và nhà khoa học nổi tiếng người Ý Galileo Galilei (1564-1642), người chỉ bằng cách đọc sự miêu tả kính thiên văn đầu tiên do chính ông tạo ra vào năm 1609.

Thiên tài của Galileo đã cho phép ông tạo ra một phiên bản cải tiến, không làm biến dạng hình ảnh và cho phép phóng đại chúng lên sáu lần, gấp đôi so với phiên bản gốc. Điều này đã thay đổi cuộc đời anh, khi anh tiếp tục hoàn thiện hơn nữa phát minh của mình, cố gắng phóng đại những gì anh quan sát được từ tám đến chín lần.

Tuy nhiên, cũng có nhiều bằng chứng cho thấy Galileo vẫn chưa hoàn toàn nắm vững luật của quang học. Trên thực tế, mặc dù ông đã chế tạo hơn 60 kính thiên văn cho Cộng hòa Venice, nhưng chỉ một số ít là thực sự hiệu quả.

Ban đầu phát minh này được gọi là "ống kính gián điệp". Sau đó cái tên "kính thiên văn" được nhà toán học Hy Lạp Giovanni Demisiani đề xuất vào năm 1611, trong một bữa ăn tối để vinh danh Galileo.

Sự phát triển của kính thiên văn

Các kính thiên văn lớn được xây dựng từ thế kỷ 19 và 20 và vẫn được sử dụng cho đến ngày nay.

Từ những nghiên cứu của mình về quang học, nhà thiên văn học người Đức Johannes Kepler (1571-1630) đã đề xuất việc sử dụng hai thấu kính lồi cho kính thiên văn. Sử dụng các ấn phẩm của anh ấy, các phiên bản mới của thiết bị này đã xuất hiện trong Châu Âu. Vì vậy, nhà thiên văn học người Hà Lan Christiaan Huygens (1629-1695) đã tạo ra kính thiên văn "Keplerian" đầu tiên vào khoảng năm 1655.

Với những hạn chế của thời gian, mục tiêu với độ dài tiêu cự lớn, mà các phiên bản mới đã được phát minh: Giovanni Cassini (1625-1712) phát hiện ra vào năm 1672 mặt trăng thứ năm của sao Thổ với kính thiên văn 11 mét, và Johannes Hevelius (1611-1687) đã chế tạo kính thiên văn 45 mét. Một số đã bị đình chỉ trong không khí và chúng được gọi là "kính thiên văn trên không."

Tuy nhiên, linh mục và nhà triết học người Pháp Marin Mersenne (1588-1648) đã đề xuất vào năm 1636 việc sử dụng gương parabol trong kính thiên văn. Nhà thiên văn học người Scotland James Gregory (1638-1675) đã sử dụng tài nguyên này nhiều năm sau đó, bắt đầu chế tạo cái gọi là "kính thiên văn Gregorian", vốn không được sản xuất đúng cách.

Sau đó, nhà vật lý nổi tiếng người Anh Isaac Newton (1642-1727) đã công bố các nghiên cứu của mình về quang học vào năm 1666, chứng minh chúng bằng cách xây dựng một mô hình kính thiên văn mới. Vì vậy, "kính thiên văn Newton" đầu tiên được hoàn thành vào năm 1668, quản lý để sửa chữa "quang sai màu" không thể tránh khỏi cho đến nay.

Phiên bản mới này đã cách mạng hóa việc chế tạo kính thiên văn, cho đến 50 năm sau, nó được nhà phát minh người Anh John Hadley (1682-1744) cải tiến hơn nữa.

Từ đó, một thế hệ nhà thiên văn và nhà phát minh mới đã xuất hiện: James Bradley, Samuel Molyneux, Mikhail Lemonosov, William Herschel (người tạo ra “kính thiên văn Herschelian” dài 40 foot) và William Parsons, người đã xây dựng “Parsonstown Leviathan” dài 16 foot vào năm 1845. tiêu cự mét, lớn nhất trên thế giới cho đến khi Kính thiên văn Hooker được xây dựng vào năm 1917.

Các kính thiên văn phản xạ lớn được xây dựng trong thế kỷ 19 và 20. Vào năm 1980, các công nghệ mới đã cho phép chế tạo những kính thiên văn thậm chí lớn hơn với chất lượng hình ảnh tốt hơn: quang học chủ động và quang học thích ứng.

Đồng thời, các đề xuất về kính thiên văn sử dụng các bước sóng khác ngoài ánh sáng nhìn thấy bắt đầu xuất hiện: kính thiên văn vô tuyến, kính thiên văn tia hồng ngoại, tia cực tím, tia X, tia gamma, v.v.

Các tính năng của kính thiên văn

Kính thiên văn có thể có nhiều kích cỡ khác nhau, từ các dụng cụ cá nhân theo sở thích đến các công trình lắp đặt khổng lồ tại các đài quan sát quốc tế. Tuy nhiên, trong mọi trường hợp, các tham số quan trọng nhất của nó là:

  • Vật kính. Tùy thuộc vào đường kính và độ dày (tính bằng milimét) của vật kính, là thấu kính cuối cùng của thiết bị, bên ngoài nhất, kính thiên văn sẽ cho phép bạn nhìn xa hơn và rõ nét hơn.
  • Tiêu cự. Cũng giống như chúng ta phải đặt văn bản ở một khoảng cách nhất định so với mắt của chúng ta để tập trung tầm nhìn một cách chính xác, kính thiên văn cũng yêu cầu chiều dài bên trong, ngăn cách thấu kính chính khỏi tiêu điểm hoặc vật kính nơi đặt thị kính.
  • Giới hạn độ lớn. Nó thể hiện giới hạn của những gì có thể quan sát được, trong điều kiện lý tưởng, với một kính thiên văn nhất định. Nó tương đương với ý tưởng về "quyền lực", và được tính bằng một công thức cụ thể.
  • Tăng. Nó dùng để chỉ số lần kính thiên văn phóng đại đối tượng quan sát, theo mối quan hệ giữa tiêu cự của kính thiên văn và thị kính.

Kính thiên văn các loại

Kính thiên văn có thể khúc xạ hoặc phản xạ ánh sáng.

Có nhiều loại kính thiên văn, chẳng hạn như:

  • Kính thiên văn khúc xạ. Nó hoạt động như một hệ thống quang học tập trung, ghi lại hình ảnh của các vật thể ở xa thông qua một tập hợp các thấu kính hội tụ, làm biến dạng ánh sáng đi qua chúng, theo nguyên tắc khúc xạ ánh sáng.
  • Phản xạ kính thiên văn. Thiết kế của những kính thiên văn này đến từ chính Isaac Newton, và tên gọi của nó là do thay vì sử dụng thấu kính để dẫn ánh sáng, họ sử dụng gương. Họ thường sử dụng hai trong số chúng: một chính và một phụ, do đó đạt được sự cân bằng tốt giữa độ mở, chất lượng và giá thành của thiết bị.
  • Kính thiên văn catadioptric. Loại này là kết quả của sự kết hợp của hai loại trước, tức là nó sử dụng cả gương và thấu kính quang học, theo cái gọi là Hệ thống Schmidt-Cassegrain. Một số thậm chí sử dụng ba gương thay vì hai.

Bộ phận kính thiên văn

Mặc dù thành phần chính xác của kính thiên văn có thể khác nhau rất nhiều, nhưng các yếu tố chung của nó thường là:

  • Mục tiêu. Thấu kính cuối cùng của kính thiên văn, nơi ánh sáng đi vào đầu tiên, giống như trong máy ảnh.
  • Mắt. Thấu kính lúp đưa hình ảnh trực tiếp vào mắt.
  • Thấu kính Barlow. Ống kính cho phép bạn phóng đại hình ảnh quan sát được, tăng gấp đôi hoặc gấp ba tùy thuộc vào hệ thống quang học của bạn.
  • Lọc. Các phụ kiện nhỏ giúp cải thiện quan sát, che khuất một chút ảnh quan sát được khi đặt trước thị kính.
  • Gắn kết. Sự hỗ trợ vật lý của kính thiên văn, khi có kích thước lớn.
  • Giá ba chân. Các yếu tố ổn định của kính thiên văn (đặc biệt là kính thiên văn nhỏ hơn).

Kính viễn vọng Hubble

Từ bên ngoài bầu khí quyển, kính thiên văn Hubble thu được nhiều hình ảnh trực tiếp hơn.

Một trong những kính thiên văn nổi tiếng nhất trên thế giới hiện nay là kính thiên văn học người Mỹ Edwin Hubble (1889-1953): kính viễn vọng không gian Hubble. Cái này trong một quỹ đạo vòng quanh Trái đất, 593 km trên mực nước biển.

Nó được đưa vào quỹ đạo vào năm 1990 bởi sứ mệnh chung của NASA và Cơ quan Vũ trụ Châu Âu, kể từ khi ở ngoại ô của bầu khí quyển nó không bị biến dạng và ô nhiễm ánh sáng thông thường của kính thiên văn trên mặt đất. Đối với kính thiên văn này, chúng tôi nợ một số hình ảnh ấn tượng nhất thu được về vũ trụ sâu thẳm.

Kính thiên văn và kính hiển vi

Cả kính thiên văn, cho phép chúng ta nhìn thấy các vật thể ở xa và kính hiển vi, cho phép chúng ta nhìn thấy các vật thể nhỏ vô hạn, đều hoạt động trên cùng một nguyên tắc: đó là sự biến dạng của ánh sáng nhờ thấu kính và gương được định vị chiến lược.

Vì vậy, họ quản lý để mang lại những hình ảnh không thể khác trước mắt chúng ta. Cả hai công cụ cũng có tác động hoàn toàn mang tính cách mạng đối với khoa học hiện đại.

!-- GDPR -->