طراحی اپتیکی تلسکوپ
طراحی اپتیکی تلسکوپ به انتخاب و چیدمان آینهها و عدسیهایی گفته میشود که نور ستارگان را به کانون میآورند و در عین حال انحرافات را در سراسر میدان دید کنترل میکنند.
Definition
طراحی اپتیکی تلسکوپ رشتهای است که در آن عناصر اپتیکی و شکل، جدایی و ثابتهای مخروطی آنها به گونهای انتخاب میشوند که جبهههای موج ورودی در یک میدان مشخص، محدوده طول موج و نسبت کانونی به تصاویر واضحی متمرکز شوند.
Scope
این موضوع شامل چیدمانهای شکستی و بازتابی، کانونهای اولیه، نیوتنی، کاسگرین، ریچی-کریتین و گرگوری، کنترل انحرافاتی مانند انحراف کروی، کما، آستیگماتیسم و انحنای میدان، استفاده از تصحیحکنندهها و سیستمهای کاتادیوپتریک اشمیت و اشمیت-کاسگرین، و مبادلات بین نسبت کانونی، میدان دید و کیفیت تصویر میشود.
Core questions
- کدام پیکربندی اپتیکی برای یک هدف علمی مشخص بهترین است؟
- چگونه انحرافات اصلی در سراسر میدان متعادل یا حذف میشوند؟
- نقش تصحیحکنندهها و عناصر کاتادیوپتریک در گسترش میدانهای قابل استفاده چیست؟
- نسبت کانونی و مقیاس صفحه چگونه با میدان دید مبادله میشوند؟
Key theories
- نظریه انحرافات
- انحرافات از تصویربرداری کامل توسط انحرافات زایدل مانند انحراف کروی، کما، آستیگماتیسم، انحنای میدان و اعوجاج توصیف میشوند که طراحان با انتخاب اشکال و فواصل سطوح آنها را به حداقل میرسانند.
- طراحیهای آناسیتگماتیک دو آینهای
- طراحی ریچی-کریتین از دو آینه هذلولی برای حذف همزمان انحراف کروی و کما استفاده میکند و یک میدان قابل استفاده وسیع را فراهم میآورد که برای تلسکوپهای بررسی و فضایی مناسب است.
- تصحیح کاتادیوپتریک
- سیستمهای اشمیت و اشمیت-کاسگرین یک صفحه تصحیحکننده شکستی را به یک آینه کروی اضافه میکنند تا میدانهای وسیع و به خوبی تصحیح شده را در شکلی فشرده ارائه دهند.
Clinical relevance
طراحی اپتیکی کیفیت تصویر، میدان دید و رابطهای ابزاری هر تلسکوپ را تعیین میکند و شکل میدهد که یک مرکز چه نوع بررسیها، تصویربرداریها و طیفسنجیهایی را میتواند انجام دهد و با چه کارایی از دیافراگم خود استفاده میکند.
History
تلسکوپهای شکستی تا زمان بازتابنده نیوتن غالب بودند، پس از آن آینههای شیشهای نقرهاندود و چیدمان کاسگرین استاندارد شدند. طراحی ریچی-کریتین در اوایل قرن بیستم و دوربین میدان وسیع اشمیت در سال ۱۹۳۰، اپتیک تلسکوپهای مدرن را شکل دادند و اکنون ردیابی پرتو کامپیوتری به طراحان امکان میدهد تا سیستمهای چند عنصری پیچیده را بهینه کنند.
Key figures
- George Willis Ritchey
- Henri Chretien
- Bernhard Schmidt
- Ludwig von Seidel
Related topics
Seminal works
- schroeder2000
- wilson2007
Frequently asked questions
- تفاوت بین تلسکوپ کاسگرین و ریچی-کریتین چیست؟
- هر دو مسیر نور را با یک آینه ثانویه محدب خم میکنند، اما یک کاسگرین کلاسیک از یک آینه اولیه سهموی استفاده میکند و فقط در محور از انحراف کروی آزاد است، در حالی که یک ریچی-کریتین از آینههای اولیه و ثانویه هذلولی استفاده میکند تا کما را نیز حذف کند و یک میدان واضحتر و وسیعتر را به قیمت اپتیکهای دشوارتر برای ساخت فراهم میآورد.
- چرا تلسکوپهای بررسی میدان وسیع اغلب از عدسیهای تصحیحکننده استفاده میکنند؟
- سیستمهای آینهای خالص فقط در یک میدان محدود تصاویر عالی ارائه میدهند. افزودن عناصر تصحیحکننده شکستی نزدیک به کانون، میدان را مسطح کرده و انحرافات خارج از محور را سرکوب میکند و امکان تصاویر واضح را در میدانهای وسیعی که بررسیها نیاز دارند، فراهم میآورد.