Kırılmalı teleskop: Revizyonlar arasındaki fark

Vikipedi, özgür ansiklopedi
Etkileşimli olarak geçmişe göz at
[kontrol edilmemiş revizyon][kontrol edilmemiş revizyon]
← Önceki sürümle aradaki farkSonraki sürümle aradaki fark →
İçerik silindi İçerik eklendi
GörselVikimetin
Gerçekler (mesaj | katkılar)
Beyaz liste
7.070 değişiklik
Gerçekler (mesaj | katkılar)
Beyaz liste
7.070 değişiklik
64. satır: 64. satır:
===Akromatik Refraktörler===
===Akromatik Refraktörler===
Kırılmalı teleskopların evrimindeki bir sonraki büyük adım, renk sapmaları (kromatik aberasyon) ile ilgili sorunları çözmeye yardımcı olan ve daha kısa odak uzunluklarına izin veren, birden fazla öğeye sahip bir lens olan '''[[renksemez mercek]] (akromatik mercek)''''in icadıydı. 1733'te [[Chester Moore Hall]] adlı bir İngiliz avukat tarafından icat edildi, ancak 1758 civarında [[John Dollond]] tarafından bağımsız olarak icat edildi ve patenti alındı. Tasarım, kromatik ve [[küresel aberasyon]]u azaltmak için '[[Mercek camı (optik)|mercek camı]]' ve '[[kristal cam]]' olmak üzere farklı dağılıma sahip iki cam parçasından oluşan (2 elementli- duplet) bir objektif kullanarak kırılmalı teleskoplarda çok uzun odak uzunluklarına duyulan ihtiyacın üstesinden geldi.
Kırılmalı teleskopların evrimindeki bir sonraki büyük adım, renk sapmaları (kromatik aberasyon) ile ilgili sorunları çözmeye yardımcı olan ve daha kısa odak uzunluklarına izin veren, birden fazla öğeye sahip bir lens olan '''[[renksemez mercek]] (akromatik mercek)''''in icadıydı. 1733'te [[Chester Moore Hall]] adlı bir İngiliz avukat tarafından icat edildi, ancak 1758 civarında [[John Dollond]] tarafından bağımsız olarak icat edildi ve patenti alındı. Tasarım, kromatik ve [[küresel aberasyon]]u azaltmak için '[[Mercek camı (optik)|mercek camı]]' ve '[[kristal cam]]' olmak üzere farklı dağılıma sahip iki cam parçasından oluşan (2 elementli- duplet) bir objektif kullanarak kırılmalı teleskoplarda çok uzun odak uzunluklarına duyulan ihtiyacın üstesinden geldi.

Her parçanın her bir tarafı taşlanır ve parlatılır ve daha sonra iki parça birbirine monte edilir. Akromatik lensler, aynı düzlemde iki dalga boyunu (tipik olarak kırmızı ve mavi) odaklayacak şekilde düzeltilir. Ancak bu zahmetli bir çalışma gerektirir.

Chester More Hall'un 1730'da ilk ikiz renk düzeltmeli lensi yaptığı bilinmektedir.<ref>{{Cite journal|last=Tromp|first=R. M.|date=December 2015|title=An adjustable electron achromat for cathode lens microscopy|journal=Ultramicroscopy|volume=159 Pt 3|pages=497–502|doi=10.1016/j.ultramic.2015.03.001|issn=1879-2723|pmid=25825026}}</ref>
Dollond akromatları 18. yüzyılda oldukça popülerdi.<ref>{{Cite web|url=https://americanhistory.si.edu/collections/search/object/nmah_1250617|title=Dollond Telescope|website=National Museum of American History|access-date=2019-11-19}}</ref><ref name=":4">{{Cite book|url=https://books.google.com/books?id=fOXuIG1UDwEC&q=dollond+telescopes+popular&pg=PA11|title=Choosing and Using a Refracting Telescope|last=English|first=Neil|date=2010-09-28|publisher=Springer Science & Business Media|isbn=9781441964038}}</ref>

Ancak buradaki önemli sorun, odak uzaklığının (tüpün) daha kısa hale getirilebilmesiydi. Bununla birlikte, mercek yapımıyla ilgili sorunlarda, mercek objektiflerinin çapının yaklaşık dört inçten (100 mm'den) fazla yapılmadığı anlamına geliyordu.<ref name=":4"/> 19. yüzyılın sonlarında, cam üreticisi Guinand, dört inçten (100 mm'den) daha büyük, daha kaliteli mercekler yapmak için bir yol geliştirdi.<ref name=":4"/> Bu teknolojiyi, bu teknolojiyi daha da geliştiren ve aynı zamanda Fraunhofer çift lens tasarımını geliştiren çırağı Fraunhofer'e de aktardı.<ref name=":4"/> Cam yapım tekniklerindeki atılım, 19. yüzyılın büyük refraktörlerine yol açtı, on yıl boyunca giderek refraktörler daha büyük hale geldi ve sonunda astronomide optik yansıtıcılı teleskoplar yerini almadan önce o yüzyılın sonunda refraktörler nihayet 1 metreyi aşabilmişti.


==Kaynaklar==
==Kaynaklar==

Sayfanın 16.48, 13 Kasım 2021 tarihindeki hâli

Poznań Gözlemevindeki 200 mm kırılmalı teleskop
Galileo teleskopunun optik diyagramı

Kırılmalı teleskop veya refraktör, bir görüntüyü görüntülemek için lens (mercek) kullanan bir optik teleskop türüdür.Işığı kırmak yoluyla görüntüyü elde eder.Bunun için tüp sonunda odak dediğimız en büyük mercegin olduğu kısim vardir.ışık buradan gorerek tüpün ucuna kadar ilerler tüp ucunda ise gözlemcinin büyütmede kullandığı mercek oküler bulunur. Sonradan çıkan aynalı teleskop'dan bu yönleri ile ayrılır. İlk ve uzun donemden beri bilinen teleskop türüdur. Kırılmalı teleskop tasarımı başlangıçta casusluk camları ve astronomik teleskoplarda kullanıldı halen de belli ölçekte kullanılmaktadır ancak aynı zamanda uzun odaklı kamera mercekleri için de kullanılmaktadır. Bir refraktörün büyütmesi, objektif merceğinin odak uzunluğunun okülerinkine bölünmesiyle hesaplanır. Kırılma teleskoplarının tipik olarak önde bir lensi, ardından uzun bir tüp, daha sonra teleskop görüntüsünün odaklandığı arkada bir mercek veya enstrümantasyon bulunur.[1] Başlangıçta teleskopların merceği bir elementdi, ancak bir asır sonra iki ve hatta üç elementli lensler yapıldı. Kırılma teleskopu, dürbün ve yakınlaştırma lensleri gibi diğer optik cihazlara sıklıkla uygulanan bir teknolojidir.

19. yüzyılın ikinci yarısında büyük kırılmalı teleskoplar çok popüler olmasına rasathanelerde de yararlanılmasina rağmen, günümüzde bu teleskopların rasathanelerde kullanımı iyice azalmış ve çoğu araştırma amacıyla yerini daha büyük diyafram (odak) açıklığı sağlayan yansıtmalı teleskop (ayna sistemli teleskop) lara bırakmıştır.

Bunun nedenlerini görebilmek icin kırilmalı teleskopların iyi ve kötü yönlerinin bilinmesi gerekir. Kırılmalı teleskobun iyi yönleri:

  • Portatif ve taşınabilir teleskoplardandır.Bir kırılmalı teleskop hiç bir ayar gerektirmeden hemen rahatlıkla çıkarılıp kullanılabilmektedir.Bu yönden kurulumu son derece kolay ve aynalı teleskoplara nazaran hızlıdır.
  • Bir tüp içinde kapalı dizayn teleskoplar olduklarından tozlanmadan fazla etkilenmezler,aynalı teleskopların aksine dış etmenlerden merceği fazla etkilenmez yıllarca kullanılabilir.Darbelere karşı dayanıklidir.
  • Odak aralığı 80mm'ye kadar olan kırılmali teleskopların fiyatları aynalı (veya yanstmalı) teleskoplarla neredeyse aynı hatta daha ucuz fiyattadır.
  • Aynalı teleskoba nazaran daha keskin ve net görüntüler elde edebilmek mümkündür.
  • Aynalı teleskoplardan daha iyi büyütme oranlarına ulaşan türleride vardır.
  • Aynalı teleskop gibi cisimleri başaşağı ters olarak göstermez ancak bir cismin aynadaki görüntüsü gibi sağ sol şekilde gösterebilmektedir. Fakat bu durum 45 derecelik prizma diagonaller ile rahatlıkla düzeltilebilmektedir.Bu avantajından ötürü astronomik olduğu kadar Maksutov teleskobu ile birlikte karasal gözlem içinde kullanılan en ideal teleskop türlerinden biri olarak bilinir.
  • Kırılmalı mekanizma olması yansıtmalı teleskop gibi ikincil ayna içermemesi sebebiyle ışık kaybı en alt seviyededir.
  • Yansıtmalı teleskoplar gibi kolimasyon yani ayarlama gerektirmezler odak merceği sabit ve tüp içerisindedir bu sebeple bakım masrafı yansitmalı teleskopların aksine son derece azdır.

Kırılmalı teleskopların kötü yönleri:

  • Kapalı tüp içerisinde olması nedeni ile taşınabilir kırılmalı teleskoplar soğuk havalarda buğulanmaya neden olabilmektedir. Bu sorunu çözmek için mercek kısmının ısıtılması gibi çözümler üretilmiştir.
  • Aynalı Newton teleskoptan biraz daha fazla büyütme yapmasına özellikle gezegen gözlemlerinde keskin görüntüler elde edebilmesine rağmen ne yazık ki bu durum aynalı teleskopların aksine sönük cisimlerin görüntülenememesine sebep olabilmekte ve bu yönden derin uzay gözlemlerinde sorun çıkarabilmektedir. Özellikle tüp uzunluğu ve odak aralığı arasındaki 1/5 oranın korunması bir gereklilik olmakla bunun üzerindeki 1/7, 1/8 odaklar buna sebep olabilmektedir. Bu durum akromatik ve apokromatik kırıcı teleskopların bulunması ile çözülmüştür.
  • Bir lensin tüm renkleri aynı uyumda odaklayamamasından kaynaklı Kromatik aberasyon (Renk sapıncı) problemi bu teleskoplarda görülmektedir. Bu sebeple birden çok lensin birleşimi olan akromatik ve apokromatik kırıcı teleskoplar çıkarılarak bu sorun en aza indirilmeye çalışılmıştır. (Aynalı teleskoplarda bu sorun gözükmese de ayna kenarlarında bulanıklaşma denen optik sorun görülür)
  • Ancak yukarıda saydığımız eksik yönlerin hiç biri kırılmalı teleskopların gözlemevlerinde tercih edilmemesi sebebi değildir. Yansıtıcılı teleskopların rasathanelerde tercih edilmesindeki esas neden maliyet ve kırılmalı teleskobun ana lensinin (diyaframının) üretimindeki zorluklardır.Bir gözlemevi için teleskopta büyütme oranından bile çok önemli husus odak açıklığıdır.Ne kadar odak açıklığı yüksekse o kadar fazla cismi net görebilme olanağı vardır. 80 mm'ye kadar kırılmalı teleskoplar neredeyse fiyat yönünden aynalı teleskoplarla başabaş gitmekte iken bu odak aralığı sonrasında özellikle 100 mm ve sonrasında aynalı teleskoplar fiyat yönünden kırılmalı teleskoplardan çok daha ucuza mal olmaktadır. Öte yandan yüksek odak aralıklı kırılmalı teleskopların yapımı lensin kaplaması pürüzsüz hale getirilmesi son derece zordur ince hassas ve çok uzun zahmetli bir uğraş gerektirir, ilave olarak lens maliyetleri yanında tüp ağırlığı ve tüp uzunluğu da kırılmalı teleskopta artmaktadır. Taşınabilir bir kırılmalı teleskopda büyük maaliyetlerle 150 mm odak açıklıklı bir teleskopa ancak erişilebilirken bunun çok daha ucuz fiyatına ve 250 hatta 300 hatta 400 mmlik bir Newton teleskopu alabilmek ve bunu kısa zamanda üretebilmek mümkündür. Aynalı teleskoplarda çok daha ucuz kolay ve zahmetsiz maaliyetlerle çok daha büyük odaklı teleskoplar yapılabilmektedir. Dünya'daki bugüne kadar yapılan en büyük kırılmalı teleskobun odak açıklığı 1 metredir [2] ; buna karşın Dünyadaki en büyük aynalı teleskopların odak açıklığı (ayna çapı) 10 metredir. [3] Bunun yanında Katadyoftrik Ritchey Chretien veya Schmidt-Cassigrain tipi hem aynalı hem de kırmalı teleskobun karışımı olan yansıtmalı katadyoftrik teleskoplarda, Newton aynalı teleskobu ve kırılmalı teleskobun neredeyse yarısı kadar kısa tüp uzunluğunda çok geniş odak ve büyütme mesafelerine de ulaşılabildiğinden bu teknoloji ile sabit teleskoplar yanında 200-250mm odak açıklıkları ile bile hafif taşınabilir teleskoplar da yapılır hale gelmiştir. Bütün bu nedenlerle gözlemevlerinde yansıtmalı Newton teleskobun ve kırılmalı teleskobun melezi olan yansıtmalı katadyoftrik teleskoplar, kırılmalı teleskoplardan çok daha fazla kullanılır hale gelmiştir.

İcadı

Refraktörler (Kırılmalı teleskoplar) optik teleskop'un en eski tipidir. Kırılmalı teleskop, Hollanda'da,Zelanda iline bağlı Middelburg'da Hans Lippershey adlı bir gözlük yapımcısı tarafından 1608'de ortaya çıkarılmıştır. Ancak bu kişi maalesef buluşunun patentini alamamıştır.[4] Yapılan bu buluş 1609'da Galileo Galilei'ye Venedik'te ulaşacak kadar hızlı yayılmıştır.Mayıs 1609'da bu icadın bir benzerini kendi yapıp astronomik keşiflerde bulunmuştur. [5]

Refraktör (Kırılmalı) Teleskop Dizaynı

Tüm kırılmalı teleskoplar aynı prensipler ile çalışır. 1 Bir objektif merceği ve 2 bir tür oküler kombinasyonu, 5 insan gözünün kendi başına toplayabildiğinden daha fazla ışık toplamak, odaklamak amacı taşır ve 6 izleyiciye daha parlak, daha net ve büyütülmüş bir sanal görüntü sunmak için kullanılır.

Kırıcı bir teleskoptaki objektif mercek ışığı kırar veya büker. Bu kırılma, paralel ışık ışınlarının bir odak noktasında birleşmesine neden olur; paralel olmayanlar ise odak düzleminde birleşir. Teleskop, optik eksen ile bir α açısı yapmak için bir paralel ışın demetini, β açısına sahip ikinci bir paralel demete dönüştürür. β/α oranına açısal büyütme denir. Bu teleskoplu ve teleskopsuz elde edilen retina görüntü boyutları arasındaki orana eşittir.[6]

Kırılma teleskopları, görüntü oryantasyonu ve sapma türlerini düzeltmek için birçok farklı konfigürasyonda (türde) gelebilir. Görüntü ışığın bükülmesi veya kırılması ile oluştuğu için bu teleskoplara "kırıcı teleskoplar" veya "kırıcılar" denir.

Türleri

Galileo (Galile) Teleskobu

Galile teleskobunun optik diyagramı y – Uzak nesne; y' – Objektiften gerçek görüntü; y″ – Mercekten büyütülmüş sanal görüntü; D – Giriş göz bebeği çapı; d – Sanal çıkış göz bebeği çapı; L1 – Objektif lens; L2 – Mercek merceği e – Sanal çıkış göz bebeği – Teleskoptaki görüntü eşittir[7]

1609 civarında yapılıp kullanılan Galileo Galilei tasarımına genellikle Galile teleskopu denir.[8] Bu tasarım yakınsak (plano-dışbükey) bir objektif lens ve ıraksak (plano-içbükey) bir mercek merceği (Galileo, 1610) kullanmaktadır.[9] Bir Galile teleskopu, tasarımın bir ara odağı olmadığı için, ters çevrilmemiş ve bazı cihazların yardımıyla dik bir görüntü ile sonuçlanır.[10]

Galileo'nun en iyi teleskobu 980 milimetre (3 ft 3 in) tüp uzunluğu ile[8] cisimleri 30 defa büyütebiliyordu.[10]Lensin şekli ve dar görüş alanı gibi tasarımındaki kusurlar nedeniyle [10] görüntüler bulanık ve bozuktu.Bu kusurlara rağmen, teleskop Galileo'nun gökyüzünü keşfetmesi için hala yeterince iyiydi. Bunu Ay'daki kraterleri,[11] Jüpiter'in en büyük dört uydusu[12] ve Venüs'ün evrelerini görüntülemek için kullandı.[13]

Uzak bir nesneden (y) gelen paralel ışık ışınları, objektif merceğinin odak düzleminde ('F' L1 / y') bir odak noktasına getirilecektir. (Iraksak) mercek (L2) merceği bu ışınları yakalar ve onları bir kez daha paralel hale getirir. Optik eksene α1 açıyla hareket eden nesneden gelen paralel olmayan ışık ışınları, göz merceğinden geçtikten sonra daha büyük bir açıyla (α2 > α1) hareket eder. Bu, görünen açısal boyutta bir artışa yol açar ve algılanan büyütmeden sorumludur.

Nihai görüntü (y'), sonsuzda bulunan ve nesneyle aynı şekilde yukarıda olan sanal bir görüntüdür.

Kepler Teleskobu

 Johannes Hevelius tarafından inşa edilen 46 m (150 ft) odak uzaklığına sahip Kepler astronomik kırılma teleskobunun animasyon çizimi.[14]

1611'de Johannes Kepler tarafından icat edilen Kepler teleskopu Galileo'nun tasarımının geliştirilmesi ile ortaya çıkmıştır.[15] Mercek olarak Galileo'nun içbükey lensi yerine dışbükey bir lens kullanır. Bu düzenlemenin avantajı, göz merceğinden çıkan ışık ışınlarının bir araya gelmesidir. Bu, çok daha geniş bir görüş alanı ve daha fazla göz rölyefi sağlar, ancak gözlem yapan kişi için görüntü ters çevrilir. Bu tasarımla önemli ölçüde daha yüksek büyütmelere ulaşılabilir, ancak kromatik sapmaların üstesinden gelmek için basit objektif lensin çok yüksek bir fokal oranına sahip olması gerekir. Bunun anlamı çok büyük uzun bir tüpe (odak uzunluğuna) ihtiyacın olmasıdır. (Johannes Hevelius, 46 metrelik (150 ft) odak uzaklığına sahip bir tane inşa etti ve daha da uzun tüpsüz "hava teleskopları" inşa edildi). Tasarım aynı zamanda odak düzleminde bir mikrometre kullanımına da izin verir (gözlenen nesneler arasındaki açısal boyutu ve/veya mesafeyi belirlemek için).

Constantijn Huygens Jr., Royal Society of London (Londra Kraliyet Cemiyeti) için 19 cm (7,5 inç) tek elemanlı lensli bir hava teleskopu yaptı. [16]

Akromatik Refraktörler

Kırılmalı teleskopların evrimindeki bir sonraki büyük adım, renk sapmaları (kromatik aberasyon) ile ilgili sorunları çözmeye yardımcı olan ve daha kısa odak uzunluklarına izin veren, birden fazla öğeye sahip bir lens olan renksemez mercek (akromatik mercek)'in icadıydı. 1733'te Chester Moore Hall adlı bir İngiliz avukat tarafından icat edildi, ancak 1758 civarında John Dollond tarafından bağımsız olarak icat edildi ve patenti alındı. Tasarım, kromatik ve küresel aberasyonu azaltmak için 'mercek camı' ve 'kristal cam' olmak üzere farklı dağılıma sahip iki cam parçasından oluşan (2 elementli- duplet) bir objektif kullanarak kırılmalı teleskoplarda çok uzun odak uzunluklarına duyulan ihtiyacın üstesinden geldi.

Her parçanın her bir tarafı taşlanır ve parlatılır ve daha sonra iki parça birbirine monte edilir. Akromatik lensler, aynı düzlemde iki dalga boyunu (tipik olarak kırmızı ve mavi) odaklayacak şekilde düzeltilir. Ancak bu zahmetli bir çalışma gerektirir.

Chester More Hall'un 1730'da ilk ikiz renk düzeltmeli lensi yaptığı bilinmektedir.[17] Dollond akromatları 18. yüzyılda oldukça popülerdi.[18][19]

Ancak buradaki önemli sorun, odak uzaklığının (tüpün) daha kısa hale getirilebilmesiydi. Bununla birlikte, mercek yapımıyla ilgili sorunlarda, mercek objektiflerinin çapının yaklaşık dört inçten (100 mm'den) fazla yapılmadığı anlamına geliyordu.[19] 19. yüzyılın sonlarında, cam üreticisi Guinand, dört inçten (100 mm'den) daha büyük, daha kaliteli mercekler yapmak için bir yol geliştirdi.[19] Bu teknolojiyi, bu teknolojiyi daha da geliştiren ve aynı zamanda Fraunhofer çift lens tasarımını geliştiren çırağı Fraunhofer'e de aktardı.[19] Cam yapım tekniklerindeki atılım, 19. yüzyılın büyük refraktörlerine yol açtı, on yıl boyunca giderek refraktörler daha büyük hale geldi ve sonunda astronomide optik yansıtıcılı teleskoplar yerini almadan önce o yüzyılın sonunda refraktörler nihayet 1 metreyi aşabilmişti.

Kaynaklar

  1. ^ "Telescope Calculations". Northern Stars. Erişim tarihi: 20 Aralık 2013. 
  2. ^ Çin, Tibet’te dünyanın en büyük kırılmalı teleskobunu inşa ediyor https://cinkultur.com/cin-tibette-dunyanin-en-buyuk-kirilmali-teleskobunu-insa-ediyor/ (Erişim Tarihi:11.11.2021
  3. ^ https://astronomi.itu.edu.tr/gozlemsel-astronomi/teleskoplar-ii/ (Erişim Tarihi:12.11.2021)
  4. ^ Albert Van Helden, Sven Dupré, Rob van Gent, The Origins of the Telescope, Amsterdam University Press, 2010, pages 3-4, 15
  5. ^ Science, Lauren Cox 2017-12-21T03:30:00Z; Astronomy. "Who Invented the Telescope?". Space.com. Erişim tarihi: 26 Ekim 2019. 
  6. ^ Stephen G. Lipson, Ariel Lipson, Henry Lipson, Optical Physics 4th Edition, Cambridge University Press, 978-0-521-49345-1
  7. ^ http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/17/Galileantelescope_2.png
  8. ^ a b "Galileo's telescope - The instrument". Museo Galileo: Institute and Museum of the History of Science. 2008. Erişim tarihi: 2020-09-27. 
  9. ^ Sidereus Nuncius or The Sidereal Messenger, 1610, Galileo Galilei et al., 1989, pg. 37, The University of Chicago Press, Albert van Helden tr., (History Dept. Rice University, Houston, TX), 0-226-27903-0.
  10. ^ a b c "Galileo's telescope - How it works". Museo Galileo: Institute and Museum of the History of Science. 2008. Erişim tarihi: 2020-09-27. 
  11. ^ Edgerton, S. Y. (2009). The Mirror, the Window, and the Telescope: How Renaissance Linear Perspective Changed Our Vision of the Universe. Ithaca: Cornell University Press. s. 159. ISBN 9780801474804. 
  12. ^ Drake, S. (1978). Galileo at Work. Chicago: University of Chicago Press. s. 153. ISBN 978-0-226-16226-3. 
  13. ^ "Phases of Venus". Intellectual Mathematics (İngilizce). 2019-06-02. Erişim tarihi: 2020-09-27. 
  14. ^ Hevelius, Johannes (1673). Machina Coelestis. First Part. Auctor. 
  15. ^ Tunnacliffe, AH; Hirst JG (1996). Optics. Kent, England. ss. 233–7. ISBN 978-0-900099-15-1. 
  16. ^ Paul Schlyter, Largest optical telescopes of the world
  17. ^ Tromp, R. M. (December 2015). "An adjustable electron achromat for cathode lens microscopy". Ultramicroscopy. 159 Pt 3: 497–502. doi:10.1016/j.ultramic.2015.03.001. ISSN 1879-2723. PMID 25825026. 
  18. ^ "Dollond Telescope". National Museum of American History. Erişim tarihi: 2019-11-19. 
  19. ^ a b c d English, Neil (2010-09-28). Choosing and Using a Refracting Telescope. Springer Science & Business Media. ISBN 9781441964038. 

Dış bağlantılar

"https://tr.wikipedia.org/w/index.php?title=Kırılmalı_teleskop&oldid=26524231" sayfasından alınmıştır