در این مطلب روش ساخت تلسکوپ شکستی را آموزش خواهیم داد. برای آشنایی با مدل‌های مختلف تلسکوپ مطلب تلسکوپ چیست؟ | انواع و راهنمای انتخاب تلسکوپ را مطالعه کنید.

تئوری ساخت یک تلسکوپ

در یک تلسکوپ عدسی که نزدیک به چشم شما قرار دارد را عدسی چشمی می‌نامیم و معمولاً یک لنز با فاصله کانونی کوتاه یا ترکیبی از لنزها است. همچنین عدسی دوم در انتهای دیگر تلسکوپ را عدسی هدف می‌نامیم. نور یک جسم دوردست توسط عدسی هدف متمرکز می‌شود تا در مقابل چشمی یک تصویر ایجاد کند. چشمی به عنوان ذره‌ بین عمل می‌کند و آن تصویر را بزرگتر نشان می‌دهد. مقدار بزرگنمایی یک تلسکوپ را می‌توان با تقسیم فاصله کانونی هدف بر فاصله کانونی چشمی محاسبه کرد.

ابزار لازم برای ساخت یک تلسکوپ شکستی

برای ساخت یک تلسکوپ شکستی یا انکساری که از عدسی تشکیل شده است به مواد اولیه زیر نیاز دارید:

ابزار لازم ساخت تلسکوپ
تصویر 1: ابزار لازم ساخت تلسکوپ
  • 2 عدسی همگرا (لنزهای محدب) که سایز یکسانی ندارند. اگر دو عدسی سایز یکسانی داشته باشند تلسکوپ شما کار نمی‌کند. برای مثال می‌توانید دو عدسی محدب با قطر 49 میلی‌متر و فاصله کانونی 1350 و 152 میلی‌متر تهیه کنید.
  • لوله‌های پستی.
  • قیچی
  • چاقو یا اره
  • چسب
  • یک مقوای سفید
  • نوار چسب قرمز و سیاه
لنزهای تلسکوپ
تصویر 2: لنزهای تلسکوپ در سایزهای مختلف

برای آشنایی بیشتر با نجوم، می‌توانید فیلم آموزش مقدماتی نجوم – نجوم باستان تا کیهان شناسی را مشاهده کنید که توسط فرادرس ارائه شده، لینک این آموزش در ادامه آورده شده است.

  • برای دیدن فیلم آموزش مقدماتی نجوم – نجوم باستان تا کیهان شناسی + اینجا کلیک کنید.

مراحل ساخت تلسکوپ

این تلسکوپ یک تلسکوپ انکساری یا شکستی است و در ساختار آ‌ن همانطور که گفته شد لنز به کار می‌رود. بدین منظور برای ساخت آن مراحل زیر را به ترتیب انجام دهید.

مرحله اول:در ابتدا لنز بزرگتر را بین خودتان و کاغذ قرار دهید. در این حالت شما کاغذ را مات می‌بینید. لنز دوم را بین خودتان و لنز اول قرار دهید و آنقدر آن را جابه‌جا کنید تا به یک تصویر واضح و شفاف برسید. در این حالت متوجه می‌شوید که تصویر بزرگتر و برعکس است.

امتحان کردن لنزها

لوله‌های پستی بدنه تلسکوپ هستند و لوله کوچکتر در داخل لوله بزرگتر قرار می‌گیرد. برای مشخص کردن طول لوله تلسکوپ فاصله کانونی دو عدسی را با یکدیگر جمع کرده و بر دو تقسیم می‌کنیم و سپس به هر طرف ۲٫۵ سانتی‌متر اضافه می‌کنیم. طول هر دو لوله را با چاقو یا اره به این اندازه ببرید.

مرحله اول ساخت یک تلسکوپ
تصویر 3: مرحله اول ساخت یک تلسکوپ

مرحله دوم: در درب لوله‌های پستی که در اختیار دارید به اندازه قطر لنزها دایره‌هایی ایجاد کنید و برش دهید، سپس لنزها را درون حفره‌هایی که ایجاد کرده‌اید قرار دهید. دور درب‌های لوله‌های پستی نیز چسب بزنید تا در مکان خود محکم شوند. عدسی یا لنز با طول کانونی کوتاهتر به عنوان عدسی چشمی کار می‌کند. این قطعه را در انتهای لوله پستی کوچکتر قرار دهید. قطعه یا فریم دیگر را به انتهای دیگر لوله پستی بچسبانید.

مرحله دوم ساخت تلسکوپ
تصویر 4: مرحله دوم ساخت تلسکوپ

مرحله سوم: لوله مقوایی کوچکتر را وارد لوله مقوایی بزرگتر کنید. شما اکنون یک تلسکوپ شکستی ساده را سخته‌اید. از طریق چشمی تلسکوپ خود به یک جسم در دوردست نگاه کنید و تنظیمات را بر حسب جسم دوردست انجام دهید. دو لوله را داخل یکدیگر حرکت دهید تا بتوانید یک تصویر واضح به دست آورید.

مرحله چهارم: از نوار قرمز و سیاه برای ایجاد راه راه روی مقوای سفیدی که در اختیار دارید استفاده کنید. از این مقوا به عنوان چارت استفاده خواهید کرد.

آزمایش تلسکوپ
تصویر 5: آزمایش تلسکوپ

مشاهدات، داده‌ها و نتیجه‌گیری

پرسش: چگونه می‌توان بزرگ‌نمایی تلسکوپی که ساخته‌ایم را محاسبه کنیم؟

قدرت بزرگ‌نمایی یک تلسکوپ را با M نمایش می‌دهیم. بزرگ‌نمایی یک تلسکوپ بستگی به فاصله کانونی عدسی‌هایی که استفاده می‌کنیم دارد. اگر فاصله کانونی عدسی چشمی برابر با $$F_{e}$$ و فاصله کانونی عدسی هدف برابر با $$F_{o}$$ باشد، بزرگ‌نمایی تلسکوپ برابر است با:

$$M=\frac{F_{O}}{F_{e}}$$

با توجه به فاصله کانونی عدسی‌هایی که در ساختار تلسکوپ خود به کار برده‌اید می‌توانید بزرگ‌نمایی تلسکوپ را محاسبه کنید.

فاصله کانونی عدسی را به روش‌های مختلف می‌توان محاسبه کرد که در اینجا یکی از این روش ها را معرفی می‌کنیم. فرض کنید جسمی از یک لنز با فاصله $$S_{O}$$ قرار گرفته است. اگر فاصله لنز تا تصویری که روی پرده تشکیل می‌دهد برابر با $$S_{i}$$ باشد، فاصله کانونی برابر است با:

$$\frac{1}{f}=\frac{1}{S_{O}}+\frac{1}{S_{i}}$$

در این مرحله می‌توانید بزرگنمایی که با فرمول محاسبه کرده‌اید با تلسکوپی که ساخته‌اید به صورت عملی ارزیابی کنید. در انتهای اتاق بایستید و تصویری که با نوارهای رنگی قرمز و سیاه روی مقوا ساخته‌اید را نگاه کنید. با یک چشم بدون تلسکوپ و با چشم دیگر از طریق تلسکوپ به تصویر نوارها نگاه کنید. این کار ممکن است در ابتدا کمی دشوار باشد اما با کمی تمرین متوجه می‌شوید که انجام آن غیرممکن نیست. حالا برآورد کنید که تصویر چقدر بزرگ شده است.

این مسائل را باید در انجام آزمایش خود بررسی کنید:

  1. بزرگنمایی که محاسبه کرده‌اید باید با چیزی که در حین آزمایش دریافت می‌کنید هماهنگی داشته باشد.
  2. آیا در مشاهده اشیا با تلسکوپی که ساخته‌اید آن‌ها را واضح می‌بینید؟
  3. تصویری که از طریق تلسکوپ مشاهده می‌کنید مستقیم است یا معکوس شده نمایان می‌شود؟

آخرین نکته‌ای که در ساخت تلسکوپ باید بدانید این است که بزرگنمایی یک تلسکوپ توسط پراش محدود می‌شود. این حد حدود 10 برابر بزرگنمایی در هر 2/5 سانتی‌متر قطر عدسی هدف است، برای مثال عدسی هدف با قطر 5 سانتی‌متر قدرت واقعی 20 برابری برای تلسکوپ را فراهم می‌کند.

ساخت تلسکوپ با ذره بین چگونه است؟

روش کار هیچ تفاوتی با فرآیندی که در بالا توضیح داده شد ندارد تنها به جای عدسی چشمی ذره بین را در ساختار تلسکوپ خود قرار می‌دهید. در حقیقت در این فرآیند شما یک عدسی و یک ذره بین دارید که به عنوان عدسی چشمی عمل می‌کند.

معرفی فیلم آموزش مقدماتی نجوم – نجوم باستان تا کیهان شناسی

آموزش نجوم

مجموعه فرادرس در تولید و تهیه محتوای آموزشی خود اقدام به تهیه فیلم  آموزش مقدماتی نجوم – نجوم باستان تا کیهان شناسی کرده است. این مجموعه آموزشی از شش درس تشکیل شده و برای دانشجویان رشته فیزیک و افراد علاقه‌مند به نجوم و کیهان‌شناسی مفید است. پیش‌نیاز این درس آموزش فیزیک پایه ۱ و آموزش ریاضی پایه دانشگاهی است.

درس اول این مجموعه مروری بر نجوم باستان و درس دوم به روش های اخترشناسی می‌پردازد. درس سوم به تعریف و مطالعه ویژگی‌های منظومه شمسی و درس چهارم به بررسی اجزای دیگر منظومه شمسی غیر از ماه و سیارات اختصاص دارد. در درس پنجم اخترفیزیک و مفهوم‌های به کار برده در این موضوع را خواهید آموخت و در درس ششم ویژگی‌های سحابی‌ها و کهکشان‌ها بررسی می‌شود.

  • برای دیدن فیلم آموزش مقدماتی نجوم – نجوم باستان تا کیهان شناسی + اینجا کلیک کنید.

جمع‌بندی

در این مطلب در مورد ساخت تلسکوپ با استفاده از ساده‌ترین ابزاری که در دست دارید صحبت کردیم. همچنین در مورد روش محاسبه بزرگ‌نمایی تلکسوپی که ساخته‌اید و آزمایش‌هایی که می‌توانید برای صحت عملکرد تلسکوپ خود انجام دهید مطالبی بیان کردیم.

اگر این مطلب برای شما مفید بوده است، آموزش‌ها و مطالب زیر نیز به شما پیشنهاد می‌شوند:

«سارا داستان»، دکتری فیزیک نظری از دانشگاه گیلان دارد. او به فیزیک بسیار علاقه‌مند است و در زمینه‌ متون فیزیک در مجله فرادرس می‌نویسد.

بر اساس رای 10 نفر

آیا این مطلب برای شما مفید بود؟

نظر شما چیست؟

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *