|
กล้องโทรทรรศน์ชนิดหักเหแสง
(Refract telescope)
เป็นกล้องดูดาวแบบที่ใช้เลนซ์เป็นหลัก กาลิเลโอ
เป็นบุคคลแรกที่ประดิษฐกล้องชนิดนี้ขึ้น
ประกอบด้วยเลนซ์อย่างน้อยสองชิ้น
คือ เลนซ์วัตถุ (Object Lens) เป็นเลนซ์ด้านรับแสงจากวัตถุ
เป็นเลนซ์นูนซึ่งจะมีความยาวโฟกัสยาว (Fo)
และเลนซ์ตา (Eyepieces)
เป็นเลนซ์ที่ติดตาเราเวลามอง
ซึ่งมีความยาวโฟกัสสั้น (Fe)
กว่าเลนซ์วัตถุมากๆ ทำให้เกิดอัตราการขยาย ซึ่งคำนวนได้จากสูตร
อัตราการขยายของกล้อง =
ความยาวโฟกัสเลนซ์วัตถุ Fo /ความยาวโฟกัสเลนซ์ตา Fe
กล้องชนิดหักเหแสงที่กาลิเลโอประดิษฐ์ขึ้น
ช่วงปี ค.ศ.1600 สมัยนั้นเรียกกันว่า
"ท่อขยาย" มีกำลัขยายเพียง 30
เท่า สามารถเห็นหลุมบนดวงจันทร์ ดาวพฤหัส และบริวารอีก 4 ดวง
(ไอโอ ยูโรป้า คาลิสโต แกนิมีด)
ซึ่งเป็นที่มาของชื่อ ดวงจันทร์กาลิเลียน รวมทั้ง
ดาวเสาร์และวงแหวนของดาวเสาร์ แต่สมัยของกาลิเลโอนั้น
เลนซ์ตาจะเป็นเลนซ์เว้า ประสิทธิภาพไม่สู้ดีนัก
ทำให้กาลิโอเห็นวงแหวนดาวเสาร์
เป็นเหมือนดาวแฝดสามของดาวเสาร์เอง
ซึ่งต่อมากล้องถูกพัฒนาขึ้นใหม่โดย โยฮัน เคปเลอร์ ในปี คศ.1611
ใช้เลนซ์ตาทำด้วยเลนซ์นูน ทำให้ภาพคมชัดขึ้น
และยืนยันว่าดาวแฝดของดาวเสาร์นั้น แท้จริงคือ วงแหวน
กล้องหักเหแสงของเคปเลอร์นี่เองที่เป็นต้นแบบของกล้องหักเหแสงที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน
|
หลักการของกล้องโทรทัศน์ชนิดหักเหแสง
เลนซ์วัตถุจะรับแสงจากวัตถุที่ระยะไกลๆแล้วจะเกิดภาพที่ตำแหน่งโฟกัส(Fo)
เสมอ แล้ว เลนซ์ตัวที่สอง หรือ
เลนซ์ตา (Fe) จะขยายภาพจากเลนซ์วัตถุอีกครั้ง
ซึ่งต้องปรับระยะของเลนซ์ตา
เพื่อให้ภาพจากเลนซ์วัตถุที่ตำแหน่ง
Fo อยู่ใกล้กับ โฟกัสของเลนซ์ตา
Fe และทำให้เกิดภาพชัดที่สุด
ดังรูป
ด้วยหลักการหักเหของแสงที่ผ่านตัวกลาง
จะมีผลทำให้แสงสีขาวถูกแยกสเปคตรัมออกมาเป็นสีรุ้ง
ทำให้กล้องแบบที่เลนซ์วัตถุชิ้นเดียว ไม่สามารถใช้งานได้ดีนัก
เกิดปรากฏการณ์ที่เรียกว่า การคลาดสี
(Chromatic
Aberration) ทางแก้คือจะต้องใช้เลนซ์ที่ลดอาการคลาดสีได้
ที่เราเรียกว่า Achromatic Lens(รายละเอียดเรื่องนี้
หาอ่านได้จากเรื่องเลนซ์
)
เมื่อเรานำเลนซ์ตามารับภาพที่จุดโฟกัสของเลนซ์วัตถุเพื่อทำให้เกิดกำลังขยาย
หลักการของแสงจะทำให้เกิดภาพหัวกลับ และ กลับซ้ายขวาด้วย
ทำให้เราไม่สามารถใช้ดูวิวเห็นเป็นภาพปกติได้
(แต่ถ้าใช้ดูดาวก็อาจจะไม่ต้องสนใจก็ได้) ทางแก้คือจะต้องมีตัวเปี่ยงเบนแสงที่เรียกว่า
ไดอะกอนัล
(Diagonal) มาช่วยทำให้ภาพกลับหัวขึ้นมา
หรือ ต้องการกลับภาพซ้ายขวาได้อีกด้วย
ข้อดีของกล้องแบบหักเหแสง
1.
เป็นกล้องพื้นฐานที่สร้างได้ไม่ยากนัก
2.
โดยทั่วไปจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยๆจึงมีน้ำหนักเบา พกพาเคลื่อนย้ายสะดวก
3. แสงผ่านเลนซ์วัตถุโดยไม่มีอะไรกีดขวาง ทำให้รับปริมาณแสงเต็มที่
ข้อเสียของกล้องแบบหักเหแสง
1.
เนื่องจากมีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อย
ทำให้ปริมาณการรับแสงน้อยไม่เหมาะใช้ดูวัตถุไกลๆอย่าง
กาแลกซีและเนบิวล่า
2. ใช้เลนซ์เป็นตัวหักเหแสง
ทำให้เกิดการคลาดสีได้หากใช้เลนซ์คุณภาพไม่ดีพอ
จึงต้องมีการใช้เลนซ์
หลายชิ้นประกอบกันทำให้มีราคาสูง
3.
ภาพที่ได้จากกล้องแบบหักเหแสงจะให้ภาพหัวกลับและกลับซ้ายขวา
คืออ่านตัวหนังสือไม่ได้นั่นเอง
ดังนั้นกล้องแบบนี้จะต้องมี diagonal
prism เพื่อช่วยแก้ไขภาพ
กล้องสะท้อนแสง
กล้องแบบหักเหแสง
กล้องแบบผสม
|
