آشنایی با اپتیک

برای شناخت تلسکوپ‌ها و آشنایی با آن‌ها لازم است کمی با اصول علم اپتیک یا نور آشنا شوید.

در این سلسله مقالات قصد داریم در مورد تلسکوپ‌های نوری صحبت کنیم.

تلسکوپ‌های نوری با امواج الکترومغناطیسی حدود ۴۰۰ تا ۷۰۰ نانومتر سروکار دارند. همانطور که می دانید نور مرئی بخش کوچکی از طیف بسیار گسترده امواج الکترومغناطیسی است.

همانطور که در تصویر فوق ملاحظه می کنید امواج الکترومغناطیسی گستره بسیار وسیعی را پوشش می دهد که در یک سمت این گستره امواج رادیویی با طول موج بسیار بلند (طول‌موجهای متری) را شامل می شود و در سمت دیگر امواج گاما (طول‌موجهای بسیار بسیار کوتاه)

امواج مرئی همانطور که اشاره شد شامل طول‌موج‌های ۴۰۰ تا ۷۰۰ نانو متر هستند که گستره رنگی طیف را تشکیل می‌دهند. پس به خاطر داشته باشید که نور مرئی همانند دیگر امواج الکترومغناطیسی رفتار موجی هم دارد.

عدسی‌ها و آینه‌ها

عدسی‌ها

عدسی‌ها تکه شیشه‌هایی معمولا دایره‌ای شکلند که ضخامت مرکز و کناره‌ها برابر نیست.

اگر مرکز عدسی از لبه‌های آن ضخیم‌تر باشد به چنین عدسی محدب می‌گویند. هدف از ساخت عدسی‌های محدب همگرا کردن پرتوهای نور است.

در مقابل، عدسی‌های محدب عدسی‌های مقعر وجود دارند که پرتوهای نور را واگرا می‌کنند.

در این شکل عدسی‌ها مرکز عدسی از لبه‌های آن نازک‌تر است.

برای همگرا و واگرا کردن پرتوهای نور همچنین می‌توان از آینه‌های خمیده نیز استفاده کرد.

در تصویر فوق یک آینه مقعر را ملاحظه می‌کنید که عملکردی شبیه عدسی محدب دارد. پرتوهای موازی نور پس از برخورد با سطح خمیده آینه مقعر در کانون آینه همگرا می‌شوند.

در تصویر فوق عملکرد آینه‌ای محدب را ملاحظه می کنید. پرتوهای موازی نور پس از انعکاس از سطح خمیده آینه محدب واگرا می‌شوند.

محور اپتیکی

محور اپتیکی در عدسی‌ها و لنزها خطی فرضی است که عمود بر عدسی یا آینه است و درست از مرکز عدسی یا آینه می‌گذرد.

کانون

در عدسی‌های محدب یا آینه‌های مقعر که عمل همگرایی پرتوهای نور را انجام می‌دهند نقطه‌ای که پرتوهای همگرا شده به هم می‌رسند را کانون می‌گویند. و فاصله بین کانون تا عدسی یا اینه را فاصله کانونی می‌نامند. البته در آینه‌های محدب و عدسی‌های مقعر هم فاصله کانونی قابل تعریف است اما به شکل غیر حقیقی. به این شکل که از آنجایی که در این آینه‌ها و عدسی‌ها عمل واگرایی نور صورت می‌گیرد امتداد فرضی پرتوهای نور را در نظر می‌گیریم و محل تلاقی فرضی آنها را کانون می‌نامند.

نسبت کانونی هم حاصل تقسیم فاصله کانونی بر قطر عدسی یا آینه است.