ผลต่างระหว่างรุ่นของ "กล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสง"

เรียกดูประวัติแบบโต้ตอบ

← การแก้ไขก่อนหน้า การแก้ไขถัดไป →

เนื้อหาที่ลบ เนื้อหาที่เพิ่ม

เห็นภาพข้อความวิกิ

ในบรรทัด

รุ่นแก้ไขเมื่อ 13:45, 21 กันยายน 2562

ส่วนประกอบและทางเดินแสงของกล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสง^[1]

แบบจำลองจากกล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสงตัวที่สองของนิวตัน ซึ่งเขานำเสนอต่อราชสมาคมแห่งลอนดอนในปี 1672^[2]

รูปa กระจกโค้งแบบพาราโบลาจุดโฟกัสรวมกันที่จุดเดียว รูปb กระจกโค้งทรงกลมจุดโฟกัสไม่รวมกันที่จุดเดียว^[3]

กล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสง (อังกฤษ: reflecting telescope) เป็นกล้องโทรทรรศน์ชนิดหนึ่งที่ใช้กระจกโค้งหนึ่งชิ้นหรือมากกว่านั้นเพื่อสะท้อนแสงสำหรับสร้างขึ้นเป็นภาพ คิดค้นขึ้นในคริสต์ศตวรรษที่ 17 เพื่อแก้ปัญหาของกล้องโทรทรรศน์หักเหแสงที่มีปัญหาเรื่องความคลาดสี (chromatic aberration) อย่างมาก แม้กล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสงจะทำให้เกิดปัญหาความคลาดแสง (optical aberration) แต่ก็ช่วยให้สามารถจับภาพวัตถุขนาดใหญ่มาก ๆ มากๆ มากสุดๆ ได้ กล้องโทรทรรศน์ส่วนใหญ่ที่ใช้ในงานด้านดาราศาสตร์มักเป็นแบบสะท้อนแสงแทบทั้งหมด และมีการออกแบบปลีกย่อยอีกมากมายหลายแบบเพื่อปรับปรุงคุณภาพของภาพที่ได้ไม่นาน ความต้องการกล้องขนาดใหญ่เพื่อใช้

ประวัติการคิดค้นกล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสง

หลังจากกาลิเลโอเริ่มสำรวจจักรวาลด้วยกล้องโทรทรรศน์หักเหแสงได้ไม่นาน ความต้องการกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่เพื่อใช้รวมแสงจากวัตถุที่มีแสงริบหรีก็เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ผนวกกับข้อจำกัดต่าง ๆ ในการสร้างกล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงขนาดใหญ่ จึ่งมีผู้พยายามคิดค้นวิธีสร้างกล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสง (Reflecting Telescope) ในปีค.ศ. 1663 เจมส์ เกรกอรี (James Gregoy)นักคณิตศาสตร์ชาวสกอต ได้ออกแบบกล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสงขึ้นเป็นครั้งแรก แต่ในเวลานั้นเกรกอรีไม่สามารถหาช่างขัดกระจกที่มีความสามารถพอจะขัดกระจกโค้งตามแบบได้ จึงยังไม่มีการประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสงขึ้นอย่างจริงจัง จนกระทั่ง เซอร์ ไอแซก นิวตัน (Sir Isaac Newton) ออกแบบและประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสงของเขาขึ้นในปีค.ศ. 1668 และเสนอต่อราชบัณฑิตยสภาของอังกฤษในเดือนมกราคมปีค.ศ. 1672

หลักการทั่วไปของกล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสง

กล้องแบบดั่งเดิมของนิวตันใช้กระจกโค้งที่ท้ายกล้อง สะท้อนแสงที่เข้าสู่กล้องให้มารวมกันที่จุดโฟกัสโดยกระจกโค้งที่ใช้รวมแสงนี้เรียกว่า กระจกปฐมภูมิ (Primary Mirror) จากนั้นแสงจะถูกสะท้อนออกจากแนวของกล้องด้วยกระจกทุติยภูมิ (Secondary Mirror)ซึ่งเป็นกระจกราบ เข้าสู่เลนส์ตาเพื่อขยายภาพให้สังเกตได้คล้ายกับกล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสง กล้องในสมัยของนิวตัน ความโค้งของกระจกที่ใช้เป็นความโค้งแบบผิวทรงกลม (Spherical Curvature)ซึ่งจะประสบปัญหาความคลาดทรงกลม (Spherical Aberration) ทำให้ภาพของวัตถุที่เป็นวงกลมเห็นเป็นวงรี ในปัจจุบันปัญหานี้แก้วได้โดยการขัดกระจกให้โค้งเป็นรูปพาราโบลา (Parabolic Curvature) ซึ่งทำให้แสงทุกสีสะท้อนไปที่จุดโฟกัสที่จุดเดียวกัน กล้องสะท้อนแสงส่วนใหญ่จึงใช้กระจกที่มีพื้นที่ผิวรูปพาราโบลา

กล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสงสามารถสร้างให้มีขนาดใหญ่ในราคาที่ถูกว่ากล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงมา ปัจจุบันกล้องโทรทรรศน์ตามหอดูดาวขนาดใหญ่จะนิยมใช้กล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสงทั้งสิ้น กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ที่สุดในโลกในปัจจุบันคือ กล้อง LBT (Large Binocular Telescope) ตั้งอยู่ที่ Mount Graham International Observatory ประเทศสหรัฐอเมริกาเป็นกล้องแบบสะท้อนแสงที่มีขนาดกระจกปฐมภูมิขนาด 11.8 เมตร นอกจากนี้ กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล (Hubble Space Telescope) ก็เป็นกล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสงเช่นกัน การที่แสงไม่ต้องเดินทางผ่านชิ้นส่วนเลนส์ในกล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสง ทำให้มีข้อได้เปรียบกว่ากล้องโทรทรรศน์หักเหแสงอยู่สองประการ

กล้องจะไม่มีปัญหาความคลาดสีของชิ้นเลนส์
กล้องจะไม่ประสบปัญหาการดูดกลืนแสงในช่วงคลื่นต่าง ๆ ทำให้กล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสงสามารถสังเกตวัตถุในช่วงคลื่นอัลตราไวโอเลต

ข้อจำกัดของกล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสง

ข้อเสียเปรียบของกล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสง คือ การมีกระจกทุติยภูมิอยู่ภายในตัวกล้องละขวางทางเดินแสงบางส่วน ทำให้ภาพมืดลงเล็กน้อย ในกรณีที่กระจกทุติยภูมิมีขนาดใหญ่ (มีพื้นที่มากกว่าร้อยละ 20 ของหน้ากล้อง) ภาพที่สังเกตได้จะมืดลงอย่างเห็นได้ชัด หรือมีภาพกระจกทุติยภูมิเป็นจุดมัวให้เห็น นอกจากนี้การสะท้อนแสงในกล้องแต่ละครั้งทำให้สูญเสียความเข้มแสงไปพอสมควร เพราะกระจกทั่วไปมักจะสะท้อนแสงได้เพียงร้อยละ 85-90 ของแสงที่ตกกระทบเท่านั้น หรือสูญเสียแสงไปถึงร้อยละ 10-15 ทุกครั้งที่มีการสะท้อน หากมีการสะท้อนหลายครั้งก็จะยิ่งทำให้ภาพมืดลง

ปัญหาที่สำคัญของกล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสง คือ ความคลาดเคลื่อนของการวางตัวของระบบกระจก (Optical Alignment) เนื่องจากกระบบกระจกของกล้องสะท้อนแสงต้องอยู่ในแนวเดียวกันอย่างเที่ยงตรงมาก หากคลาดเคลื่อนไปเพียงเล็กน้อยก็จะได้ภาพมัวลงอย่างชัดเจน ในการเคลื่อนย้ายกล้อง กระจกมักจะเคลื่อนไปเล็กน้อยเสมอ จึงต้องปรับเล็งใหม่บ่อยครั้ง การปรับเล็งกระจกให้วางต้วเรียงกันอย่างแม่นยำนี้เป็นกระบวนการที่ใช้เวลาพอสมควรสำหรับผู้เริ่มต้น แต่เมื่อทำจนชำนาญแล้วก็จะสามารถปรับได้อย่างรวดเร็ว

นอกจากกล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสงแบบนิวตัน (Newtonian) ซึ่งผู้สังเกตมองจากด้านข้างกล้องแล้ว ยังมีกล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสงอื่น ๆ เช่น แคสสิเกรน (Cassegrain) ริตเช-เครเตียง (Ritchey-Chertien) กูเด (Coude) แนสมิธ (Nasmyth)

การออกแบบกล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสงแบบต่าง ๆ

นิวโตเนียน

ส่วนประกอบและทางเดินแสงของกล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสงแบบ Newtonian^[4]

คาสเซเกรน

ไฟล์:Cassegrain.png

ส่วนประกอบและทางเดินแสงของกล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสงแบบ Cassegrain

ริตชีย์-เครเชี่ยน

ส่วนประกอบและทางเดินแสงของกล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสงแบบ Ritchey-Chertien

แนสมิธ

ส่วนประกอบและทางเดินแสงของกล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสงแบบ Nasmyth

อ้างอิง

↑ http://www.garyseronik.com/?q=node/8 สือค้นวันที่ 28/3/2556
↑ King, Henry C (2003). ''The History of the Telescope'' By Henry C. King, Page 74. Google Books. ISBN 978-0-486-43265-6. สืบค้นเมื่อ 16 January 2010.
↑ Lifang Li, Andres Kecskemethy, A. F. M. Arif and Steven Dubowsky. Optimized Bands: A New Design Concept for Concentrating Solar Parabolic Mirrors. http://solarenergyengineering.asmedigitalcollection.asme.org
↑ http://www.garyseronik.com/?q=node/8 สือค้นวันที่ 28/3/2556

วิภู รุโจปการ. เอกภพเพื่อความเข้าใจในธรรมชาติของจักรวาล. กรุงเทพฯ : สำนักพิมพ์ บริษัทนานมีบุ๊คส์พับลิเคชั้นส์ จำกัด. 2546

บทความดาราศาสตร์นี้ยังเป็นโครง คุณสามารถช่วยวิกิพีเดียได้โดยการเพิ่มเติมข้อมูล

[1] ttp://www.garyseronik.com/?q=node/8 สือค้นวันที่ 28/3/2556

[2] King, Henry C (2003). ''The History of the Telescope'' By Henry C. King, Page 74. Google Books. ISBN 978-0-486-43265-6. สืบค้นเมื่อ 16 January 2010.

[3] Lifang Li, Andres Kecskemethy, A. F. M. Arif and Steven Dubowsky. Optimized Bands: A New Design Concept for Concentrating Solar Parabolic Mirrors. http://solarenergyengineering.asmedigitalcollection.asme.org

[4] ttp://www.garyseronik.com/?q=node/8 สือค้นวันที่ 28/3/2556

[1]

[2]

[3]

[4]

@@ บรรทัด 2: / บรรทัด 2: @@
 [[ไฟล์:NewtonsTelescopeReplica.jpg|thumb|แบบจำลองจาก[[กล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสง]]ตัวที่สองของนิวตัน ซึ่งเขานำเสนอต่อ[[ราชสมาคมแห่งลอนดอน]]ในปี 1672<ref>{{cite book|url=http://books.google.com/?id=KAWwzHlDVksC&dq=history+of+the+telescope&printsec=frontcover |title='&#39;The History of the Telescope'&#39; By Henry C. King, Page 74 |publisher=Google Books |accessdate=16 January 2010|isbn=978-0-486-43265-6|author1=King, Henry C|year=2003}}</ref>]]
 [[ไฟล์:กระจกโค้งและกระจกรูปพาราโบลา.jpeg|thumb|รูปa กระจกโค้งแบบพาราโบลาจุดโฟกัสรวมกันที่จุดเดียว รูปb กระจกโค้งทรงกลมจุดโฟกัสไม่รวมกันที่จุดเดียว<ref>Lifang Li, Andres Kecskemethy, A. F. M. Arif and Steven Dubowsky. '''Optimized Bands: A New Design Concept for Concentrating Solar Parabolic Mirrors'''. http://solarenergyengineering.asmedigitalcollection.asme.org</ref>]]
-'''กล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสง''' ({{lang-en|reflecting telescope}}) เป็น[[กล้องโทรทรรศน์]]ชนิดหนึ่งที่ใช้กระจกโค้งหนึ่งชิ้นหรือมากกว่านั้นเพื่อสะท้อนแสงสำหรับสร้างขึ้นเป็นภาพ คิดค้นขึ้นในคริสต์ศตวรรษที่ 17 เพื่อแก้ปัญหาของ[[กล้องโทรทรรศน์หักเหแสง]]ที่มีปัญหาเรื่อง[[ความคลาดสี]] (chromatic aberration) อย่างมาก แม้กล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสงจะทำให้เกิดปัญหา[[ความคลาดแสง]] (optical aberration) แต่ก็ช่วยให้สามารถจับภาพวัตถุขนาดใหญ่มาก ๆ ได้ กล้องโทรทรรศน์ส่วนใหญ่ที่ใช้ในงานด้าน[[ดาราศาสตร์]]มักเป็นแบบสะท้อนแสงแทบทั้งหมด และมีการออกแบบปลีกย่อยอีกมากมายหลายแบบเพื่อปรับปรุงคุณภาพของภาพที่ได้ไม่นาน ความต้องการกล้องขนาดใหญ่เพื่อใช้
+'''กล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสง''' ({{lang-en|reflecting telescope}}) เป็น[[กล้องโทรทรรศน์]]ชนิดหนึ่งที่ใช้กระจกโค้งหนึ่งชิ้นหรือมากกว่านั้นเพื่อสะท้อนแสงสำหรับสร้างขึ้นเป็นภาพ คิดค้นขึ้นในคริสต์ศตวรรษที่ 17 เพื่อแก้ปัญหาของ[[กล้องโทรทรรศน์หักเหแสง]]ที่มีปัญหาเรื่อง[[ความคลาดสี]] (chromatic aberration) อย่างมาก แม้กล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสงจะทำให้เกิดปัญหา[[ความคลาดแสง]] (optical aberration) แต่ก็ช่วยให้สามารถจับภาพวัตถุขนาดใหญ่มาก ๆ มากๆ มากสุดๆ ได้ กล้องโทรทรรศน์ส่วนใหญ่ที่ใช้ในงานด้าน[[ดาราศาสตร์]]มักเป็นแบบสะท้อนแสงแทบทั้งหมด และมีการออกแบบปลีกย่อยอีกมากมายหลายแบบเพื่อปรับปรุงคุณภาพของภาพที่ได้ไม่นาน ความต้องการกล้องขนาดใหญ่เพื่อใช้
 ==ประวัติการคิดค้นกล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสง==
 หลังจาก[[กาลิเลโอ]]เริ่มสำรวจจักรวาลด้วย[[กล้องโทรทรรศน์หักเหแสง]]ได้ไม่นาน ความต้องการกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่เพื่อใช้รวมแสงจากวัตถุที่มีแสงริบหรีก็เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ผนวกกับข้อจำกัดต่าง ๆ ในการสร้างกล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงขนาดใหญ่ จึ่งมีผู้พยายามคิดค้นวิธีสร้างกล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสง (Reflecting Telescope) ในปี[[ค.ศ. 1663]] [[เจมส์ เกรกอรี]] (James Gregoy)[[นักคณิตศาสตร์]][[ชาวสกอต]] ได้ออกแบบกล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสงขึ้นเป็นครั้งแรก แต่ในเวลานั้นเกรกอรีไม่สามารถหาช่างขัดกระจกที่มีความสามารถพอจะขัดกระจกโค้งตามแบบได้ จึงยังไม่มีการประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสงขึ้นอย่างจริงจัง จนกระทั่ง [[เซอร์ ไอแซก นิวตัน]] (Sir Isaac Newton) ออกแบบและประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสงของเขาขึ้นในปีค.ศ. [[1668]] และเสนอต่อ[[ราชบัณฑิตยสภา]]ของ[[อังกฤษ]]ใน[[เดือนมกราคม]]ปี[[ค.ศ. 1672]]