Bagaman ang mga sumasalamin na teleskopyo ay gumagawa ng iba pang mga uri ng optical aberrations, ito ay isang disenyo na maaaring makamit ang malalaking diameter na mga target. Halos lahat ng mga pangunahing teleskopyo na ginagamit sa astronomical na pananaliksik ay ganoon. Ang mga sumasalamin na teleskopyo ay may iba't ibang disenyo at maaaring gumamit ng mga karagdagang optical na elemento upang mapabuti ang kalidad ng imahe o iposisyon ang imahe sa isang mekanikal na kapaki-pakinabang na posisyon.
Mga katangian ng sumasalamin sa mga teleskopyo
Ang ideya na ang mga kurbadong salamin ay kumikilos tulad ng mga lente ay bumabalik man lang sa ika-11 siglong treatise ng Alphazen sa optika, isang akdang lumaganap nang malawakan sa mga pagsasaling Latin sa unang bahagi ng modernong Europa. Di-nagtagal pagkatapos ng pag-imbento ng refracting telescope ni Galileo, Giovanni Francesco Sagredo at iba pa, na inspirasyon ng kanilang kaalaman sa mga prinsipyo ng curved mirrors, tinalakay ang ideya ng paggawa ng teleskopyo gamit ang salamin sabilang isang tool sa imaging. Ang Bolognese Cesare Caravaggi ay naiulat na nagtayo ng unang sumasalamin na teleskopyo noong 1626. Isinulat ng propesor ng Italyano na si Niccolo Zucci, sa susunod na gawain, na nag-eksperimento siya sa isang malukong bronze na salamin noong 1616, ngunit sinabing hindi ito nagbigay ng kasiya-siyang imahe.
Kasaysayan ng Paglikha
Ang mga potensyal na benepisyo ng paggamit ng mga parabolic mirror, pangunahin ang pagbabawas ng spherical aberration na walang chromatic aberration, ay humantong sa maraming iminungkahing disenyo para sa hinaharap na mga teleskopyo. Ang pinaka-kapansin-pansin ay si James Gregory, na nag-publish ng isang makabagong disenyo para sa isang "nagsasalamin" na teleskopyo noong 1663. Tumagal ng sampung taon (1673) bago makabuo ang eksperimental na siyentipikong si Robert Hooke ng ganitong uri ng teleskopyo, na naging kilala bilang Gregorian telescope.
Ang
Isaac Newton ay karaniwang kinikilala sa pagbuo ng unang reflecting-refracting telescope noong 1668. Gumamit ito ng spherical metal primary mirror at maliit na diagonal sa optical configuration, na tinatawag na Newtonian telescope.
Karagdagang pag-unlad
Sa kabila ng mga teoretikal na bentahe ng disenyo ng reflector, ang pagiging kumplikado ng disenyo at hindi magandang pagganap ng mga metal na salamin na ginamit noong panahong iyon ay nangangahulugan na tumagal ng mahigit 100 taon para maging popular ang mga ito. Marami sa mga pagsulong sa pagsasalamin sa mga teleskopyo ay kasama ang mga pagpapabuti sa paggawa ng mga parabolic mirror noong ika-18 siglo.siglo, silver-coated na salamin na salamin noong ika-19 na siglo, matibay na aluminum coatings noong ika-20 siglo, naka-segment na mga salamin upang magbigay ng mas malalaking diyametro, at mga aktibong optika upang makabawi sa gravitational deformation. Ang isang innovation sa kalagitnaan ng ika-20 siglo ay ang mga catadioptic telescope tulad ng Schmidt camera, na gumagamit ng parehong spherical mirror at isang lens (tinatawag na corrector plate) bilang pangunahing optical elements, na pangunahing ginagamit para sa malakihang imaging nang walang spherical aberration.
Sa pagtatapos ng ika-20 siglo, ang pagbuo ng adaptive optics at matagumpay na imaging upang malampasan ang mga problemang nauugnay sa pagmamasid at pagmuni-muni ng mga teleskopyo ay nasa lahat ng dako sa mga teleskopyo sa kalawakan at maraming uri ng mga tool sa imaging ng spacecraft.
Ang curvilinear primary mirror ay ang pangunahing optical element ng teleskopyo, at lumilikha ito ng imahe sa focal plane. Ang distansya mula sa salamin hanggang sa focal plane ay tinatawag na focal length. Maaaring maglagay dito ng digital sensor para mag-record ng imahe, o magdagdag ng karagdagang salamin para baguhin ang mga optical na katangian at/o i-redirect ang liwanag sa pelikula, digital sensor, o eyepiece para sa visual na pagmamasid.
Detalyadong paglalarawan
Ang pangunahing salamin sa karamihan sa mga modernong teleskopyo ay binubuo ng isang solidong glass cylinder na ang harap na ibabaw ay dinurog sa isang spherical o parabolic na hugis. Ang isang manipis na layer ng aluminyo ay lumikas papunta sa lens, na bumubuoreflective na unang salamin sa ibabaw.
Ang ilang teleskopyo ay gumagamit ng mga pangunahing salamin na iba ang pagkakagawa. Ang tunaw na salamin ay umiikot upang gawing paraboloidal ang ibabaw nito, lumalamig at tumitibay. Ang nagreresultang hugis ng salamin ay humigit-kumulang sa nais na paraboloid na hugis, na nangangailangan ng kaunting paggiling at pagpapakintab upang makakuha ng tumpak na pigura.
Kalidad ng larawan
Ang mga teleskopyo ng reflector, tulad ng iba pang optical system, ay hindi gumagawa ng mga "ideal" na larawan. Ang pangangailangang kunan ng larawan ang mga bagay sa distansiya hanggang sa infinity, upang tingnan ang mga ito sa iba't ibang wavelength ng liwanag, at mangailangan ng ilang paraan ng pagtingin sa imahe na ginagawa ng pangunahing salamin ay nangangahulugan na palaging may ilang kompromiso sa optical na disenyo ng isang sumasalamin na teleskopyo.
Dahil ang pangunahing salamin ay nakatutok sa liwanag sa isang karaniwang punto sa harap ng sarili nitong reflective surface, halos lahat ng reflective telescope na disenyo ay may pangalawang salamin, film holder, o detector malapit sa focal point na ito, na bahagyang pumipigil sa liwanag na maabot ang pangunahing salamin. Hindi lamang ito nagreresulta sa ilang pagbawas sa dami ng liwanag na kinokolekta ng system, ngunit nagreresulta din sa pagkawala ng contrast sa larawan dahil sa diffractive obstruction effect, pati na rin ang diffractive spike na dulot ng karamihan sa mga pangalawang istruktura ng suporta.
Ang paggamit ng mga salamin ay umiiwas sa chromatic aberration,ngunit lumilikha sila ng iba pang mga uri ng mga aberasyon. Ang isang simpleng spherical na salamin ay hindi maaaring magpadala ng liwanag mula sa isang malayong bagay patungo sa isang karaniwang pokus, dahil ang pagmuni-muni ng mga sinag ng liwanag na tumatama sa salamin sa gilid nito ay hindi nagtatagpo sa mga sumasalamin mula sa gitna ng salamin, isang depekto na tinatawag na spherical aberration. Upang maiwasan ang problemang ito, ang pinaka-advanced na mga disenyo ng reflecting telescope ay gumagamit ng mga parabolic mirror na maaaring dalhin ang lahat ng liwanag sa isang karaniwang focus.
Gregorian Telescope
Ang Gregorian telescope ay inilarawan ng Scottish astronomer at mathematician na si James Gregory sa kanyang 1663 na aklat na Optica Promota bilang gumagamit ng malukong pangalawang salamin na sumasalamin sa imahe sa pamamagitan ng isang butas sa pangunahing salamin. Lumilikha ito ng isang patayong imahe na kapaki-pakinabang para sa mga obserbasyon sa terrestrial. Mayroong ilang malalaking modernong teleskopyo na gumagamit ng Gregorian configuration.
Newton's Reflector Telescope
Ang
Newton's apparatus ay ang unang matagumpay na reflecting telescope, na ginawa ni Isaac noong 1668. Karaniwan itong may paraboloid primary, ngunit sa mga focal ratios na f/8 o higit pa, isang spherical primary, na maaaring sapat para sa mataas na visual resolution. Ang isang patag na pangalawa ay sumasalamin sa liwanag sa focal plane sa gilid ng tuktok ng teleskopyo tube. Isa ito sa pinakasimple at hindi gaanong mahal na mga disenyo para sa isang partikular na laki ng hilaw na materyal, at karaniwan sa mga hobbyist. Ang ray path ng sumasalamin sa mga teleskopyo ay unaeksaktong nagtrabaho sa sample ng Newtonian.
Cassegrain Apparatus
Ang Cassegrain telescope (minsan tinatawag na "classical Cassegrain") ay unang ginawa noong 1672, na iniuugnay kay Laurent Cassegrain. Mayroon itong parabolic primary at hyperbolic secondary na sumasalamin sa liwanag pabalik at pababa sa pamamagitan ng isang butas sa primary.
Ang disenyo ng Dall-Kirkham Cassegrain telescope ay nilikha ni Horace Dall noong 1928, at pinangalanan sa isang artikulong inilathala sa Scientific American noong 1930 pagkatapos ng talakayan sa pagitan ng amateur astronomer na si Allan Kirkham at Albert G. Ingalls, (ang editor ng magazine sa oras na iyon). Gumagamit ito ng concave elliptical primary at convex secondary. Bagama't mas madaling gilingin ang sistemang ito kaysa sa klasikong Cassegrain o Ritchey-Chrétien system, hindi ito angkop para sa off-axis coma. Ang curvature ng field ay talagang mas mababa kaysa sa classical na Cassegrain. Ngayon, ang disenyong ito ay ginagamit sa maraming aplikasyon ng mga kahanga-hangang device na ito. Ngunit ito ay pinapalitan ng mga elektronikong katapat. Gayunpaman, ang ganitong uri ng apparatus ang itinuturing na pinakamalaking reflecting telescope.
