망원경의 주 광학 부품인 거울과 렌즈
망원경 렌즈와 거울은 멀리 있는 물체의 영상을 형성하기 위해 빛을 모으고 집중시키는 주요 광학 부품입니다. 그것들은 각각 굴절 망원경과 반사 망원경의 기본 요소입니다.
렌즈
대물렌즈 굴절 망원경의 주요 광학 요소는 대물렌즈입니다. 일반적으로 고품질의 광학 유리로 만들어진 볼록 렌즈입니다. 대물렌즈는 입사하는 광선을 모아서 초점에 모이도록 굴절시켜 실제 영상을 형성합니다. 그리고, 안구 렌즈라고도 알려진 접안렌즈는 대물렌즈의 초점 근처에 위치한 더 작은 렌즈 또는 렌즈의 조합입니다. 그것은 대물렌즈에 의해 형성된 실제 이미지를 확대하여 관찰자가 볼 수 있도록 합니다.
거울
일차 거울은 뉴턴식, 카세그레인식, 리치-크레티엔식 설계와 같은 반사 망원경에서 주요 광학 요소는 곡선 거울입니다. 일차 거울은 들어오는 빛을 모아서 일반적으로 망원경의 앞쪽 입구 근처에 있는 이차 거울로 반사합니다. 망원경을 반사하는 이차 거울은 1차 거울에서 관찰자가 영상을 볼 수 있는 초점으로 빛을 반사합니다. 망원경의 설계에 따라, 이차 거울은 평평하거나, 볼록하거나, 오목할 수 있습니다.
특성 및 속성
초점 거리
렌즈 또는 거울의 초점 거리는 렌즈 또는 거울에서 평행한 광선이 수렴하는 지점까지의 거리입니다. 더 긴 초점 거리를 가진 망원경은 더 좁은 시야와 더 높은 배율을 만들어내는 반면, 더 짧은 초점 거리를 가진 망원경은 더 넓은 시야와 더 낮은 배율을 가지고 있습니다.
조리개 크기
망원경의 조리개는 망원경의 주요 광학 요소 (렌즈 또는 거울)의 지름입니다. 더 큰 조리개는 더 많은 빛을 모아서 희미한 물체의 더 밝고 자세한 이미지를 만들 수 있습니다. 조리개 크기는 망원경의 분해능과 빛을 모으는 능력을 결정하는 중요한 요소입니다.
품질 및 코팅
고품질 망원경 렌즈와 거울은 왜곡을 최소화하면서 선명하고 선명한 이미지를 생성하는 데 필수적입니다. 반사 방지 코팅과 같은 광학 코팅은 빛 투과를 향상시키고 원치 않는 반사, 눈부심 및 색수차를 줄일 수 있습니다.
모양과 곡률
망원경 렌즈와 거울의 모양과 곡률은 구면 수차와 코마를 최소화하는 것과 같은 특정한 광학적 특성을 달성하도록 세심하게 설계되었습니다.
구면 수차는 영상에서 뾰족한 점 대신 점 광원이 흐릿한 원반으로 나타나는 반면, 코마는 축에서 벗어난 물체의 혜성 같은 왜곡을 일으킵니다.
제조 기술:
망원경 렌즈와 거울은 광학 품질과 정확성을 보장하기 위해 정밀 기술을 사용하여 제조됩니다. 렌즈의 경우 연마, 연마 및 정밀 성형과 같은 방법이 사용됩니다.
망원경의 주요 성능 요소와 그 특성
망원경의 성능은 빛을 모으고 세부 사항을 해결하며 천체의 선명한 고품질 이미지를 생성하는 능력을 말합니다. 망원경의 성능에는 몇 가지 주요 요소가 있습니다.
조리개 크기
망원경의 구경은 망원경의 주요 광학 요소(렌즈 또는 거울)의 지름입니다. 더 큰 구경은 더 많은 빛을 모아서 망원경으로 하여금 더 희미한 물체를 관찰하고 더 밝은 이미지를 만들어낼 수 있도록 해줍니다. 망원경의 빛의 집광력은 구경 지름의 제곱에 정비례합니다. 따라서 구경의 크기를 두 배로 늘리면 빛의 집광력이 네 배로 커집니다. 망원경의 분해능은 구경의 크기에 따라 결정되는데, 이는 이미지 속의 세밀한 부분까지 구별할 수 있는 능력입니다. 더 큰 구경을 가진 망원경은 분해능이 더 높고 천체에서 더 미세한 특징을 드러낼 수 있습니다.
광학 품질
망원경의 성능은 렌즈나 거울의 광학적 품질에 따라 크게 달라집니다. 고품질의 광학계는 왜곡과 수차를 최소화하면서 선명하고 선명한 영상을 만들어냅니다. 색수차, 구면수차, 혼수상태와 같은 광학적 수차는 망원경의 화질을 떨어뜨리고 효율을 떨어뜨릴 수 있습니다. 첨단 제조 기술, 정밀 연마 및 광학 코팅을 사용하여 망원경 구성 요소의 광학 품질을 최적화하고 이상을 최소화합니다.
초점 거리
망원경의 초점 거리가 망원경의 배율과 시야를 결정합니다. 더 긴 초점 거리를 가진 망원경은 더 높은 배율을 갖지만 더 좁은 시야를 갖지만 더 짧은 초점 거리를 가진 망원경은 더 넓은 시야를 갖지만 더 낮은 배율을 갖습니다. 망원경의 초점 거리, 대물렌즈와 접안렌즈의 초점 거리, 그리고 그 결과 배율 사이의 관계는 관찰된 이미지 스케일과 밝기에 영향을 미칩니다.
안정성 및 추적 장착
안정적이고 정확하게 정렬된 망원경 마운트는 천체를 꾸준히 관측하고 정확하게 추적하는 데 필수적입니다. 마운트 안정성은 진동을 줄이고 망원경이 관측 중에 표류하지 않고 원하는 목표를 향해 계속해서 향하도록 보장합니다. 엔진이 달린 드라이브를 장착한 적도 또는 방위각 산과 같은 추적 시스템은 망원경으로 하늘을 가로질러 천체의 겉보기 움직임을 추적할 수 있게 합니다. 정확한 추적은 천체 사진 촬영과 특정 목표물에 대한 장기간의 관찰을 가능하게 합니다.
관찰 조건
난류, 습도, 온도 변동, 빛 공해를 포함한 대기 조건은 망원경 성능에 영향을 미칠 수 있습니다. 안정적이고 맑은 하늘과 빛 공해가 최소인 지역에 위치한 천문대는 희미하고 먼 천체를 관측하기에 최적의 조건을 제공합니다. 더 높은 고도에서 관찰하거나 적응 광학 시스템을 사용하면 대기 난류의 영향을 완화하고 이미지 품질을 향상시킬 수 있습니다.
부속품 및 계측기
접안렌즈, 필터, 초점 감소기와 같은 액세서리는 망원경의 다용도성과 성능을 향상시킬 수 있습니다. 넓은 시야와 낮은 왜곡을 가진 고품질의 접안렌즈는 편안하고 몰입감 있는 시청 경험을 제공합니다. 천체 사진용 카메라, 분광기 및 적응 광학 시스템과 같은 특수 장비는 과학 연구 및 이미징을 위한 망원경의 기능을 확장합니다.
망원경의 측정 각도 범위인 시야
망원경의 시야(FOV)는 주어진 시간에 망원경을 통해 볼 수 있는 하늘의 각도 범위를 나타냅니다. 그것은 일반적으로 도 단위로 측정되며 망원경의 설계, 초점 거리 및 사용되는 접안렌즈에 따라 달라질 수 있습니다. 시야를 이해하는 것은 망원경의 접안렌즈 또는 카메라에서 볼 수 있는 하늘의 면적과 천체의 크기를 결정하기 때문에 천문학자에게 매우 중요합니다.
다음은 망원경 시야의 몇 가지 주요 측면입니다.
각도 시야
각도 시야는 망원경을 통해 볼 수 있는 하늘의 각도 크기입니다. 그것은 일반적으로 정도로 표현되며 망원경의 광학 설계에 따라 몇 도에서 몇 도에 이르기까지 다양합니다. 초점거리가 긴 망원경은 일반적으로 시야가 좁은 반면, 초점거리가 짧은 망원경은 시야가 넓습니다. 망원경의 배율과 초점면에 투영된 이미지의 크기에 따라 이 관계가 달라집니다.
겉보기 필드
겉보기 시야 (AFOV)는 망원경의 접안렌즈를 통해 볼 수 있는 시야의 각도 크기입니다. 그것은 접안렌즈의 설계에 의해 결정되고 다른 접안렌즈 모델들 사이에서 변할 수 있습니다. 더 넓은 겉보기 시야를 가진 망원경은 보다 확장되고 몰입감 있는 시청 경험을 제공하여 관찰자가 한 번에 더 많은 하늘을 볼 수 있습니다.
진정한 시야
실제 시야(TFOV)는 망원경의 FOV와 접안렌즈가 제공하는 배율을 모두 고려하여 망원경을 통해 볼 수 있는 실제 하늘의 각도 크기입니다. 실제 시야는 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.
여기서, TFOV= 실제시야, AFOV=겉보기 시야
초점 거리가 짧은 접안렌즈를 사용하여 망원경의 배율을 높이면 실제 시야는 감소하지만 관찰된 영역 내에서 더 작은 세부 사항을 더 자세히 검사할 수 있습니다.
관찰에 대한 시사점
더 넓은 시야는 성단, 은하, 성운과 같은 큰 천체를 관찰하고 하늘의 특정 목표물을 찾고 탐색하는 데 유용합니다. 더 좁은 시야는 행성, 이중성, 달의 특징과 같이 더 작고 더 상세한 물체를 관찰하는 데 유용하며, 여기서 더 높은 배율이 필요하며, 여기서 세밀한 세부 사항을 해결하기 위해서는 더 높은 배율이 필요합니다.
사진 시야
천체사진 촬영의 경우, 시야는 이미지에 포착된 하늘의 면적도 결정합니다. 망원경의 FOV와 카메라의 센서 크기와 해상도의 조합에 의해 영향을 받습니다. 초점 거리가 짧은 광시야 망원경은 종종 은하수의 광시야 이미징이나 팽창 성운을 포착하는 것과 같은 대규모 천체 현상의 천체 사진 촬영에 선호됩니다.