مبدأ التلسكوبات العاكسة

أنظمة المقراب العاكسة الشائعة عادة ما تكون من النوع النيوتوني أو الكاسيجرين. تستخدم هذه المقاريب مرآة مقعرة كمرآة أساسية لتتلاقى الضوء وتشكل صورة ، وبالتالي تجنب الانحرافات اللونية المرتبطة بالعدسات.

بينما كان العلماء المعاصرون يحاولون تقليل الانحرافات اللونية عن طريق توسيع طول التلسكوبات بلا حدود ، اعتقد نيوتن أن الانحرافات اللونية في التلسكوبات الانكسارية أمر لا مفر منه. ولذلك ، فقد وضع سبيكة من النحاس والقصدير والزرنيخ في شكل كروي واستخدم مرآة مسطحة موضوعة أمام النقطة المحورية لتوجيه التركيز خارج الأنبوب. وقد نجح في إنشاء أول تلسكوب عاكس ، المعروف باسم التلسكوب النيوتوني ، والذي لا يزال أكثر أنواع التلسكوب العاكس شيوعًا. قدم Cassegrain تصميمًا يتميز بمرآة أساسية مكافئة ومرآة ثانوية زائدية ، والتي طوت مسار الضوء في هيكل مدمج للغاية.

ومن الجدير بالذكر أن نيوتن لم يكن أول من صمم تلسكوب عاكس. في عام 2009 ، نشر غريغوري نظامًا بصريًا في مذهب Optica Promota الذي استخدم مرايا مقعرة لتشكيل صورة مستقيمة خلف المرآة الأساسية. يتميز هذا التصميم بمرآة أساسية مكافئة ومرآة بيضاوية مقعرة توضع خلف النقطة المحورية ، والمعروفة باسم تلسكوب غريغوريان. لأن جميع الأسطح في هذا التصميم كانت غير كروية ، غريغوري ، تفتقر إلى المهارات العملية القوية ، لم تكن قادرة على إنتاج تلسكوب قابل للاستخدام. لم يكن حتى بعد 10 سنوات أن هوك نجحت في بناء نموذج عمل لهذا التصميم.

تستخدم عاكسات نيوتن الحديثة مرآة مكافئة كمرآة أساسية ، والتي تتقارب أشعة الضوء المتوازي إلى نقطة محورية ، وبالتالي تجنب انحراف كروي ناتج عن المرايا الكروية (كما هو موضح في الرسم التخطيطي). ومع ذلك ، تقع النجوممرآة خارج المحوريمكن أن تظهر مشوهة إلى أشكال تشبه المذنب ، وهي ظاهرة تعرف باسم الغيبوبة.

تشكل التلسكوبات العاكسة صورًا باستخدام المرايا ، بحيث لا يمر الضوء عبر العدسات ، مما يلغي الحاجة إلى الزجاج الخاص. لنفس حجم الفتحة ، التلسكوبات النيوتونية أكثر بأسعار معقولة. نظرًا لأن دقة سطح المرآة تؤثر بشكل كبير على جودة الصورة ، فإن دقة تصنيع المرآة تعد مقياسًا مهمًا لتقييم التلسكوبات العاكسة. العاكسات النيوتونية الحديثة لم تعد تستخدم المعادن الثقيلة للمرآة الأولية ولكن بدلاً من ذلك تستخدم الزجاج المطلي بالألومنيوم. لأن التلسكوبات العاكسة تتطلب مرآة ثانوية ، فإنها تحتاج إلى الموازاة بعد نقلها ، والتي يمكن أن تكون مرهقة.

تقريبا جميع التلسكوبات الكبيرة ذات الدرجة البحثية هي عاكسات. على سبيل المثال ، يستخدم تلسكوب الفضاء Hubble الشهير تلسكوب عاكس Cassegrain (كما هو موضح في الرسم البياني). الأسباب الرئيسية لهذا التفضيل هي المزايا الرئيسية للعاكسات على الانكسارات: لا انحرافات لونية ، وانخفاض التكلفة ، والقدرة على تحقيق فتحات أكبر.