Καταδιοπτρικό τηλεσκόπιο
 |
Αυτό το λήμμα χρειάζεται μορφοποίηση ώστε να ανταποκρίνεται στις προδιαγραφές μορφοποίησης της Βικιπαίδειας. |
| όνομα = Καταδιοπτρικό τηλεσκόπιο | εικόνα = Schmidt-Cassegrain-Telescope.svg | λεζάντα = Σχηματικό διάγραμμα τηλεσκοπίου Schmidt-Cassegrain, ενός από τους πιο διαδεδομένους τύπους καταδιοπτρικού τηλεσκοπίου. | κλάδος = Οπτική, Αστρονομία, Οπτικά όργανα }}
Το καταδιοπτρικό τηλεσκόπιο είναι τύπος οπτικού τηλεσκοπίου που συνδυάζει ανακλαστικά και διαθλαστικά στοιχεία, δηλαδή κάτοπτρα και φακούς, με σκοπό τη βελτίωση της ποιότητας της εικόνας και τη μείωση οπτικών σφαλμάτων. Αποτελεί υβριδικό οπτικό σύστημα, στο οποίο η διαδρομή του φωτός διαμορφώνεται τόσο με ανάκλαση όσο και με διάθλαση.
Τα καταδιοπτρικά τηλεσκόπια αναπτύχθηκαν για να συνδυάσουν πλεονεκτήματα των διοπτρικών και των κατοπτρικών τηλεσκοπίων, όπως η συμπαγής κατασκευή, η δυνατότητα μεγάλης εστιακής απόστασης και η διόρθωση σφαιρικής εκτροπής και άλλων οπτικών ατελειών.
Ορισμός
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Στην οπτική, ο όρος καταδιοπτρικό δηλώνει σύστημα στο οποίο συνδυάζονται:
- διάθλαση μέσω φακών ή διορθωτικών πλακών,
- και ανάκλαση μέσω καμπύλων κατόπτρων.
Στα καταδιοπτρικά τηλεσκόπια, το εισερχόμενο φως περνά συνήθως πρώτα από κάποιο διορθωτικό στοιχείο και στη συνέχεια ανακλάται από πρωτεύον και δευτερεύον κάτοπτρο, πριν οδηγηθεί στο εστιακό επίπεδο. Με αυτόν τον τρόπο επιτυγχάνεται καλή διόρθωση σφαλμάτων, ενώ το συνολικό μήκος του σωλήνα μπορεί να παραμένει σχετικά μικρό σε σχέση με την εστιακή απόσταση.
Βασική αρχή λειτουργίας
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Η λειτουργία ενός καταδιοπτρικού τηλεσκοπίου βασίζεται σε συνδυασμό:
- ενός πρωτεύοντος κατόπτρου,
- ενός δευτερεύοντος κατόπτρου ή ανακλαστικού σημείου,
- και ενός διορθωτικού οπτικού στοιχείου στο εμπρόσθιο μέρος ή εντός του συστήματος.
Το διορθωτικό στοιχείο χρησιμοποιείται κυρίως για την αντιστάθμιση της σφαιρικής εκτροπής που εμφανίζεται σε σφαιρικά κάτοπτρα, καθώς και για τη μείωση εκτροπών όπως η κόμη και ο αστιγματισμός. Έτσι, τα καταδιοπτρικά τηλεσκόπια μπορούν να προσφέρουν καλή εικόνα σε μεγαλύτερο πεδίο σε σχέση με απλά κατοπτρικά συστήματα.
Ιστορική εξέλιξη
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Η ανάπτυξη των καταδιοπτρικών τηλεσκοπίων συνδέεται με την ανάγκη για ευρύ πεδίο παρατήρησης και καλύτερη διόρθωση εκτροπών χωρίς πολύπλοκη ή υπερβολικά ογκώδη κατασκευή.
Ο Μπέρνχαρντ Σμιτ (Bernhard Schmidt) εισήγαγε το 1930 το τηλεσκόπιο Schmidt, στο οποίο χρησιμοποιήθηκε λεπτή ασφαιρική διορθωτική πλάκα σε συνδυασμό με σφαιρικό πρωτεύον κάτοπτρο. Η διάταξη αυτή επέτρεψε τη δημιουργία οργάνων με πολύ μεγάλο πεδίο, κατάλληλων ιδίως για αστρονομικές επισκοπήσεις του ουρανού.
Το 1941 ο Ντμίτρι Μακσούτοφ (Dmitri D. Maksutov) παρουσίασε συγγενές σύστημα, στο οποίο η διορθωτική πλάκα αντικαταστάθηκε από σφαιρικό μηνίσκο-φακό. Η διάταξη αυτή απλοποίησε την κατασκευή και οδήγησε σε νέες παραλλαγές, με σημαντικότερη το τηλεσκόπιο Maksutov-Cassegrain.
Κύριοι τύποι
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Τηλεσκόπιο Schmidt
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Το τηλεσκόπιο Schmidt ή κάμερα Schmidt χρησιμοποιεί:
- σφαιρικό πρωτεύον κάτοπτρο,
- λεπτή ασφαιρική διορθωτική πλάκα στο εμπρόσθιο μέρος.
Ο σχεδιασμός αυτός προσφέρει πολύ μεγάλο οπτικό πεδίο και χρησιμοποιήθηκε ευρύτατα σε αστρονομικές χαρτογραφήσεις και φωτογραφικές επισκοπήσεις του ουρανού.
Τηλεσκόπιο Schmidt-Cassegrain
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Το Schmidt-Cassegrain είναι από τους πιο γνωστούς και εμπορικά διαδεδομένους τύπους καταδιοπτρικού τηλεσκοπίου. Συνδυάζει:
- διορθωτική πλάκα Schmidt,
- σφαιρικό πρωτεύον κάτοπτρο,
- δευτερεύον κάτοπτρο τύπου Cassegrain.
Το φως ανακλάται διαδοχικά μέσα στον σωλήνα και τελικά εξέρχεται από οπή στο κέντρο του πρωτεύοντος κατόπτρου. Έτσι επιτυγχάνεται μεγάλη εστιακή απόσταση σε ιδιαίτερα συμπαγή κατασκευή.
Τηλεσκόπιο Maksutov
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Το τηλεσκόπιο Maksutov χρησιμοποιεί μηνισκοειδές διορθωτικό στοιχείο και συνήθως σφαιρικά οπτικά μέρη. Η βασική ιδέα είναι η αντιστάθμιση των σφαλμάτων του σφαιρικού κατόπτρου μέσω του μηνίσκου.
Η διάταξη αυτή έγινε ιδιαίτερα γνωστή στην παραλλαγή Maksutov-Cassegrain, που χαρακτηρίζεται από:
- μακρά αποτελεσματική εστιακή απόσταση,
- συμπαγή σωλήνα,
- καλή οξύτητα εικόνας,
- στενότερο συνήθως πεδίο παρατήρησης σε σχέση με άλλα συστήματα.
Άλλες παραλλαγές
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Άλλες γνωστές παραλλαγές καταδιοπτρικών τηλεσκοπίων είναι:
- το Schmidt-Newtonian,
- το 'Maksutov-Newtonian,
- το Klevtsov-Cassegrain,
- και διάφορες εξειδικευμένες αστρογραφικές διατάξεις.
Πλεονεκτήματα
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Τα καταδιοπτρικά τηλεσκόπια παρουσιάζουν αρκετά πλεονεκτήματα:
- συμπαγές μέγεθος σε σχέση με την εστιακή απόσταση,
- καλή διόρθωση εκτροπών,
- κλειστός σωλήνας σε πολλές διατάξεις, που μειώνει τη σκόνη και τα εσωτερικά ρεύματα αέρα,
- μεγάλη ευελιξία χρήσης στην οπτική παρατήρηση και στην αστροφωτογράφιση,
- δυνατότητα μεγάλων μεγεθύνσεων ιδίως για παρατήρηση Σελήνης και πλανητών.
Μειονεκτήματα
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Παρά τα πλεονεκτήματα, τα συστήματα αυτά έχουν και ορισμένα μειονεκτήματα:
- μεγαλύτερη πολυπλοκότητα σε σχέση με απλά κατοπτρικά ή διοπτρικά τηλεσκόπια,
- πιθανότητα μεγαλύτερου χρόνου θερμικής εξισορρόπησης,
- κεντρική απόφραξη από το δευτερεύον κάτοπτρο,
- αυξημένο κόστος σε ορισμένες διατάξεις,
- ενίοτε στενότερο πραγματικό πεδίο, ιδίως στα Maksutov-Cassegrain.
Χρήσεις
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Τα καταδιοπτρικά τηλεσκόπια χρησιμοποιούνται:
- στην ερασιτεχνική αστρονομία,
- στην αστροφωτογράφιση,
- σε επαγγελματικές ουράνιες επισκοπήσεις,
- σε πλανητική και σεληνιακή παρατήρηση,
- και σε ορισμένες περιπτώσεις σε επίγεια παρατήρηση μεγάλων αποστάσεων.
Τα τηλεσκόπια τύπου Schmidt υπήρξαν ιδιαίτερα σημαντικά στην ιστορία της αστρονομικής φωτογραφίας, ενώ τα Schmidt-Cassegrain και Maksutov-Cassegrain παραμένουν από τους συνηθέστερους τύπους τηλεσκοπίων στην ερασιτεχνική αγορά.
Σύγκριση με άλλους τύπους τηλεσκοπίων
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Σε σχέση με τα διοπτρικά τηλεσκόπια, τα καταδιοπτρικά προσφέρουν συνήθως μεγαλύτερο άνοιγμα σε πιο σύντομο σωλήνα. Σε σχέση με τα κατοπτρικά, προσφέρουν συχνά καλύτερη διόρθωση εκτροπών και πιο προστατευμένο οπτικό σύστημα, αλλά με αυξημένη πολυπλοκότητα και κεντρική απόφραξη.
Δείτε επίσης
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Βιβλιογραφία
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]- King, Henry C. (2003). The History of the Telescope. Dover Publications.
- Rutten, Harrie G. J.· van Venrooij, Martin A. M. (1988). Telescope Optics: Evaluation and Design. Willmann-Bell.
- Sidgwick, J. B. (1971). Amateur Astronomer's Handbook. Dover Publications.
Εξωτερικοί σύνδεσμοι
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Πολυμέσα σχετικά με το θέμα Καταδιοπτρικό τηλεσκόπιο στο Wikimedia Commons
