ऑप्टिकल और इन्फ्रारेड दूरबीनें
ऑप्टिकल और इन्फ्रारेड दूरबीनें दृश्य और निकट-से-मध्य इन्फ्रारेड प्रकाश को एकत्रित और केंद्रित करती हैं, जो प्रकाश-एकत्रण शक्ति, कोणीय विभेदन और दृश्य क्षेत्र को निर्धारित करती हैं जो खगोलविदों को क्या अवलोकन करने की अनुमति देती हैं।
Definition
एक ऑप्टिकल या इन्फ्रारेड दूरबीन एक ऐसा उपकरण है जो लगभग 0.3 से 30 माइक्रोन बैंड में विद्युत चुम्बकीय विकिरण को इकट्ठा करने और उसे एक फोकस पर लाने के लिए लेंस या दर्पण का उपयोग करता है जहाँ इसे चित्रित, फैलाया या फोटोमेट्रिक रूप से मापा जा सकता है।
Scope
यह क्षेत्र परावर्तक और अपवर्तक दूरबीनों के ऑप्टिकल विन्यास, बड़े प्राथमिक दर्पणों के निर्माण और समर्थन, थर्मल पृष्ठभूमि और डिटेक्टर शीतलन सहित इन्फ्रारेड अवलोकन की विशेष मांगों, और पृथ्वी के घूर्णन के विरुद्ध दूरबीनों को इंगित और ट्रैक करने वाले यांत्रिक माउंट और ड्राइव को शामिल करता है।
Sub-topics
Core questions
- एक दूरबीन की प्रकाश-एकत्रण शक्ति और कोणीय विभेदन क्या निर्धारित करता है?
- बड़े, सटीक दर्पणों का निर्माण कैसे किया जाता है और गुरुत्वाकर्षण और थर्मल परिवर्तन के विरुद्ध उन्हें आकार में कैसे रखा जाता है?
- इन्फ्रारेड अवलोकन को दृश्य-प्रकाश अवलोकन से क्या अलग बनाता है?
- आकाश में दूरबीनों को सटीक रूप से कैसे इंगित और ट्रैक किया जाता है?
Key theories
- एपर्चर, विभेदन और विवर्तन सीमा
- एकत्रित क्षेत्र एपर्चर व्यास के वर्ग के साथ बढ़ता है जबकि विवर्तन-सीमित कोणीय विभेदन व्यास के व्युत्क्रमानुपाती होता है, इसलिए बड़ी दूरबीनें मंद और महीन विवरण दोनों को देखती हैं।
- परावर्तक दूरबीन ऑप्टिकल विन्यास
- कैसग्रेन, रिची-क्रेटियन और ग्रेगोरियन जैसे डिज़ाइन प्राथमिक और द्वितीयक दर्पणों को इस तरह से व्यवस्थित करते हैं ताकि कोमा और दृष्टिवैषम्य (astigmatism) जैसे विपथनों को एक उपयोगी दृश्य क्षेत्र में नियंत्रित किया जा सके।
- बड़े दर्पणों का सक्रिय समर्थन
- बड़े आधुनिक प्राथमिक दर्पण पतले या खंडित होते हैं और कंप्यूटर-नियंत्रित एक्चुएटर्स द्वारा आकृति में रखे जाते हैं जो दूरबीन के चलने पर गुरुत्वाकर्षण और थर्मल विरूपण के लिए क्षतिपूर्ति करते हैं।
Clinical relevance
ऑप्टिकल और इन्फ्रारेड दूरबीनें अवलोकन संबंधी खगोल विज्ञान की लगभग हर शाखा को आधार प्रदान करती हैं, दूर की आकाशगंगाओं के सर्वेक्षण से लेकर एक्सोप्लैनेट के लक्षण वर्णन तक; दर्पण प्रौद्योगिकी और इन्फ्रारेड उपकरण में प्रगति सीधे अनुसंधान के लिए सुलभ मंदता और तरंग दैर्ध्य सीमा का विस्तार करती है।
History
गैलीलियो के अपवर्तक ने 1609 में दूरबीन खगोल विज्ञान की शुरुआत की, और न्यूटन के परावर्तक ने क्रोमेटिक विपथन (chromatic aberration) की समस्या को हल किया। बीसवीं शताब्दी में लगातार बड़े कांच के दर्पण आए, जो 5-मीटर हेल दूरबीन में परिणत हुए, जिसके बाद खंडित और पतले-मेनिस्कस दर्पण प्रौद्योगिकी और सक्रिय समर्थन ने 8-से-10-मीटर दूरबीनों की वर्तमान पीढ़ी और अब निर्माणाधीन अत्यंत बड़ी दूरबीनों को सक्षम किया।
Key figures
- Isaac Newton
- George Willis Ritchey
- Henri Chretien
- Roger Angel
Related topics
Seminal works
- kitchin2013
- schroeder2000
- bely2003
Frequently asked questions
- लगभग सभी बड़ी आधुनिक दूरबीनें अपवर्तक के बजाय परावर्तक क्यों हैं?
- बड़े लेंस अपने स्वयं के वजन के नीचे झुक जाते हैं, क्रोमेटिक विपथन से ग्रस्त होते हैं, और उन्हें केवल उनके किनारों पर ही सहारा दिया जा सकता है, जबकि दर्पणों को उनकी पीठ पर सहारा दिया जा सकता है और वे सभी तरंग दैर्ध्य को समान रूप से परावर्तित करते हैं। ये व्यावहारिक सीमाएं प्रभावी रूप से अपवर्तकों को लगभग एक मीटर तक सीमित करती हैं, इसलिए सभी बड़ी दूरबीनें दर्पणों का उपयोग करती हैं।
- कई इन्फ्रारेड दूरबीनें ऊंचे, शुष्क पहाड़ों पर क्यों बैठती हैं या वायुमंडल के ऊपर क्यों उड़ती हैं?
- जल वाष्प और गर्म वायुमंडल इन्फ्रारेड में दृढ़ता से अवशोषित और उत्सर्जित करते हैं, जिससे मंद संकेत दब जाते हैं। उच्च शुष्क स्थल, हवाई प्लेटफॉर्म और अंतरिक्ष दूरबीनें इस पृष्ठभूमि को कम करती हैं, और इन्फ्रारेड उपकरणों को भी ठंडा किया जाता है ताकि दूरबीन की अपनी गर्मी अवलोकन को अभिभूत न करे।