광학 및 적외선 망원경
광학 및 적외선 망원경은 가시광선과 근적외선에서 중적외선에 이르는 빛을 모으고 집중시켜, 천문학자들이 관측할 수 있는 빛 수집 능력, 각 분해능 및 시야를 결정합니다.
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Definition
광학 또는 적외선 망원경은 렌즈나 거울을 사용하여 약 0.3에서 30마이크론 대역의 전자기 복사를 모으고, 이를 초점에 모아 이미지를 형성하거나 분산시키거나 측광학적으로 측정할 수 있도록 하는 기기입니다.
Scope
이 분야는 반사 및 굴절 망원경의 광학적 구성, 대형 주경의 제조 및 지지, 열 배경 및 검출기 냉각을 포함한 적외선 관측의 특별한 요구 사항, 그리고 지구 자전에 맞춰 망원경을 조준하고 추적하는 기계식 마운트 및 구동 장치를 다룹니다.
Sub-topics
Core questions
- 망원경의 집광력과 각 분해능을 결정하는 요인은 무엇입니까?
- 크고 정밀한 거울은 어떻게 제작되며, 중력과 열 변화에 대해 어떻게 형상을 유지합니까?
- 적외선 관측이 가시광선 관측과 다른 점은 무엇입니까?
- 망원경은 어떻게 하늘을 정밀하게 조준하고 추적합니까?
Key theories
- 구경, 분해능 및 회절 한계
- 집광 면적은 구경 직경의 제곱에 비례하며, 회절 한계 각 분해능은 직경에 반비례하므로, 더 큰 망원경은 더 희미하고 더 미세한 세부 사항을 볼 수 있습니다.
- 반사 망원경 광학 구성
- 카세그레인, 리치-크레티앙, 그레고리안과 같은 설계는 주경과 부경을 배열하여 사용 가능한 시야 내에서 코마 및 비점수차와 같은 수차를 제어합니다.
- 대형 거울의 능동 지지
- 현대의 대형 주경은 얇거나 분할되어 있으며, 망원경이 움직일 때 중력 및 열 변형을 보상하는 컴퓨터 제어 액추에이터에 의해 형상이 유지됩니다.
Clinical relevance
광학 및 적외선 망원경은 먼 은하계 조사부터 외계 행성 특성화에 이르기까지 거의 모든 관측 천문학 분야의 기반이 됩니다. 거울 기술 및 적외선 기기 분야의 발전은 연구에 접근 가능한 희미한 정도와 파장 범위를 직접적으로 확장합니다.
History
갈릴레오의 굴절 망원경은 1609년에 망원경 천문학의 문을 열었으며, 뉴턴의 반사 망원경은 색수차 문제를 해결했습니다. 20세기에는 점점 더 커지는 유리 거울이 등장하여 5미터 헤일 망원경으로 정점에 달했으며, 그 이후 분할 및 얇은 메니스커스 거울 기술과 능동 지지 기술은 현재 세대의 8~10미터 망원경과 현재 건설 중인 극대형 망원경을 가능하게 했습니다.
Key figures
- Isaac Newton
- George Willis Ritchey
- Henri Chretien
- Roger Angel
Related topics
Seminal works
- kitchin2013
- schroeder2000
- bely2003
Frequently asked questions
- 거의 모든 대형 현대 망원경이 굴절 망원경이 아닌 반사 망원경인 이유는 무엇입니까?
- 대형 렌즈는 자체 무게로 인해 처지고 색수차를 겪으며 가장자리에서만 지지될 수 있는 반면, 거울은 뒷면 전체에서 지지될 수 있고 모든 파장을 동일하게 반사합니다. 이러한 실질적인 한계로 인해 굴절 망원경은 약 1미터로 효과적으로 제한되므로, 모든 대형 망원경은 거울을 사용합니다.
- 많은 적외선 망원경이 높고 건조한 산에 위치하거나 대기권 위를 비행하는 이유는 무엇입니까?
- 수증기와 따뜻한 대기는 적외선 영역에서 강하게 흡수하고 방출하여 희미한 신호를 압도합니다. 높고 건조한 지역, 공중 플랫폼 및 우주 망원경은 이러한 배경을 줄이며, 적외선 기기는 망원경 자체의 열이 관측을 압도하지 않도록 냉각됩니다.