|
Cassegrain
telescope
تلسکوپهای نوع کاسگرین دومین
تجربه موفق در ساخت تلسکوپهای بازتابی بود و توسط م . کاسگرین فرانسوی در سال
1672 ابداع شد . آیینه مقعر اصلی٬ نور را از آسمان گرفته و به سمت آیینه ثانویه
که دارای سطحی محدب و هذلولوی و درون فاصله کانونی آینه اصلی است بازتاب می کند
. سپس این نور از روی آیینه ثانویه بازتابیده شده به عدسی چشمی می رسد . در این
سیستم به دلیل استفاده همزمان از آیینه مقعر و محدب ابیراهی های آیینه ها بویژه
ابیراهی کما تقریباً حذف شده است . ویژگی عمده این تلسکوپ میدان دید زیاد است
.
در این تلسکوپ نیز لازم است
ضریب M
یعنی ضریب افزایش فاصله کانونی آیینه تعریف شود که معمولاً عددی بین 2 تا 6
انتخاب می شود .
بر اساس خاصیت سطوح هذلولوی
پرتوی نوری که به سمت یکی از نقاط کانونی هذلولی در حرکت باشد در برخورد با سطح
هذلولی منعکس شده و بدون هیچ گونه اختلالی به نقطه دوم کانونی هذلولی منتقل
خواهد شد . بنابراین اگر آیینه اصلی تلسکوپ را در موقعیتی قرار بدهیم که نقطه
کانونی آن بر نقطه کانونی اول هذلولی منطبق باشد تصویری که باید در این نقطه
توسط آیینه ایجاد شود بعد از بازتاب از سطح آیینه ثانویه که قسمتی از هذلولی
است بدون هیچ گونه ابیراهی یا تغییر شکل به نقطه کانونی دوم هذلولی منتقل می
شود . حال به کمک یک عدسی چشمی می توان تصویر را به صورت وارونه و با بزرگنمایی
دلخواه مشاهده کرد .
از لحاظ کار ، آیینه ثانویه
بسیار شبیه به عدسی بارلو عمل می کند چون سطح بازتاب دهنده آن از همگرایی
پرتوهای نور کاسته و آنها را مجبور به همگرا شدن در نقطه ای دورتر و در سمت
دیگر می کند و مانند این است که آیینه ای با فاصله کانونی بیشتری استفاده شده
است . در این نوع تلسکوپ نیز همانند تلسکوپ گریگورین می توان یک آیینه تخت
45درجه را جلوی آیینه اصلی قرار داد و تصویر را به بیرون منتقل کرد .
حال به کمک شکل زیر به محاسبات
ریاضی لازم در طراحی کاسگرین می پردازیم .
فرض کنید قطر آیینه اصلی
D
،فاصله کانونی آن F
و نسبت کانونی آن کم مثلاً بین
F / 2
تا F / 6
باشد و M
ضریب افزایش فاصله کانونی آیینه اصلی باشد . اگر بخواهیم تصویر نهایی در فاصله
C
از پشت آیینه اصلی تشکیل بشود (که تعیین کننده طول لوله نگهدارنده عدسی چشمی
است ) آیینه ثانویه باید در فاصله
A
از نقطه کانونی آیینه اصلی قرار بگیرد که مقدار آن از فرمول زیر بدست می آید .
A=(F+C)/(M+1)
می توان گفت که فاصله آیینه
ثانویه تا آیینه اصلی نیز برابر با
F – A
می باشد . فاصله B
یعنی فاصله بین آیینه ثانویه تا تصویر نهایی مطابق فرمول زیر بدست می آید .
B=A*M
برای بدست آوردن فاصله کانونی
آیینه ثانویه نیز از فرمول زیر استفاده می کنیم .
F=B/(M-1)
با این مشخصات فاصله کانونی
مؤثر آیینه اصلی برابر با
F *M،
طول لوله تلسکوپ نیز برابر با
F-A
خواهد شد .
قطر آیینه ثانویه نیز مشابه
تلسکوپ گریگورین نباید به گونه ای باشد که بیشتر از 25% مساحت آیینه اصلی را
بپوشاند .
مثال : اگر از یک آیینه با قطر 6
اینچ، فاصله کانونی 30اینچ یعنی با نسبت کانونی
F /5
استفاده شود ، با فرض اینکه ضریب
M
برابر با 4 باشد و فاصله لازم بین تصویر نهایی تا پشت آیینه اصلی ،
C
، نیز برابربا6 اینچ باشد مقدار
A
مطابق فرمول داده شده برابر خواهد شد با :
A=(30+6)/(4+1)=7.2”
مقدار
B
برابر با A*M =7/2 *4
یعنی8/28 اینچ شده و فاصله کانونی مؤثر آیینه ثانویه ، برابر خواهد شد
با
F=28.8/(4-1)=9.6”
بنابراین فاصله کانونی مؤثر
تلسکوپ برابر با F*M
یعنی 120اینچ و نسبت کانونی نیز بصورت
F/20
خواهد شد
منبع سايت :
http://www.haftaseman.ir |
