كيف يعمل التلسكوب
نبذة عن التلسكوب
هل سبق أن تسائلت يوما في أحد الليالي الصافية عن ما هو شكل النجوم و الكواكب الحقيقي عن قرب ؟ ، و بالطبع قد أخذك خيالك بعيدا من ذي قبل عن تخيل شكل القمر عن قرب لذلك تم أختراع التلسكوب ليجيبك عن كل هذه الأسئلة .
بالطبع قد تبدو النجوم لكَ باهتة بعض الشئ عند النظر إليها و لكن بإستخدام التلسكوب يصبح الأمر أسهل . فالتلسكوب ،هو جهاز يستخدم لتكوين صور مكبرة للأجسام البعيدة.
يعتبر التلسكوب بلا شك أهم أداة استقصائية أستخدمت في علم الفلك. فهو يعتبر وسيلة لجمع و تحليل الإشعاع من المجرات السماوية المختلفة ، حتى تلك الموجودة في أقاصي الكون. و يعمل على تقريب شكل الأجسام البعيدة و جعلها أقرب و أوضح
و يعتبر
مخترع التلسكوب
هو جاليلو غاليلي و هو أول من جمع
أجزاء التلسكوب
التي أخترعها كلا من ليبرشي و ميتوس ليكون التلسكوب الذي يُستخدام في الوقت الحالي .
و يتكون
أنواع التلسكوب
من ثلاثة أنواع و هم التلسكوبات المنعكسة و المنكسرة و الفضائية . و كلا منهم له مميزات و عيوب . و لابد من معرفة بعض المعلومات
قبل شراء التلسكوب
مثل معرفة العدسات و حجم فتحة التلسكوب .
و على الرغم من التقدم الكبير في أستخدام التليسكوب إلا أن هناك بعض الأسرار الخفية في الفضاء التي ما زالت تحت البحث العلمي .
فكرة عمل التلسكوب
على الرغم من وجود أنواع مختلفة للتلسكوب إلا أن فكرة عمله واحدة . و تُبنى على ظاهرة الإنعكاس و الإنكسار للضوء ، حيث تُستعمل عدسة أو مرآة لتكوين صورة واضحة لجسم من الأجسام ف الموجودة في الفضاء البعيد ، ثمّ يمكن لهذا الجسم أن يُرى من خلال عدسة المجهر، أو يتمّ تسجيله في فيلم ضوئي أو بأجهزة إلكترونية .
و تعتبر أهم وظائف التلسكوب هي جمع الضوء الضعيف من المصدر الفلكي و تركيز كل هذا الضوء في نقطة أو صورة. و معظم الأشياء التي تهم علماء الفلك باهتة للغاية و غير واضحة . لذلك كلما زادت كمية الضوء الذي يجمعه التلسكوب ، كلما زادت دقة الصورة المتكونة في التلسكوب و تصبح دراستها أسهل .
تستخدم التلسكوبات عدسة أو مرآة لتجميع الضوء ، و قد تستخدم أنواع أخرى من التلسكوبات ، أجهزة تجميع قد تبدو مختلفة تمامًا عن العدسات و المرايا المألوفة لنا ، و لكنها تؤدي نفس الوظيفة الموجودة في جميع أنواع التلسكوبات في تكوين صورة واضحة للجسم .
خطوات عمل التلسكوب
تحديد كمية تجميع الضوء
يتم تحديد كمية الضوء من خلال فتحة التلسكوب الأمامية التي تأخذ شكل الدلو لتجميع الضوء . نظرًا لأن معظم التلسكوبات تحتوي على مرايا أو عدسات ، فيمكننا مقارنة قوتها في تجميع الضوء من خلال مقارنة حجم الفتحات أو الأقطار الخاصة بالفتحة و التي يمر الضوء من خلالها أو ينعكس.
و يتناسب مقدار الضوء الذي يجمعه التلسكوب مع حجم الفتحة تناسبا طرديا ، فكلما زادت حجم فتحة التلسكوب ، زاد مقدار الضوء الداخل فيه . فيمكن لتلسكوب بمرآة يبلغ قطرها 4 أمتار أن يجمع 16 ضعفًا من ضوء التلسكوب الذي يبلغ قطره مترًا واحدًا.
تكوين الصورة بواسطة العدسة أو المرآة
إذا كنت ترتدي نظارات أو لا فإنك ترى العالم من خلال عدسات عينيك أولا . و العدسة هي قطعة شفافة من المواد التي تكسر أشعة الضوء التي تمر عبرها. إذا كانت أشعة الضوء متوازية عند دخولها ، فإن العدسة تجمعها معًا في مكان واحد لتكوين صورة.
إستخدام العدسة في التلسكوب
فالنسبة للتلسكوب الذي يستخدم العدسات فإن فكرة عمله تكون من خلال تدخل أشعة الضوء المتوازية في العدسة من اليسار و تنكسر إلى داخل التلسكوب إلى اليمين حيث تخرج الأشعة المتقاربة من العدسة.
و من ثم تلتقي الأشعة ببعض في مسافة معينة من العدسة في ما يُعرف بالمكان البؤري أو البؤرة . أما الطول البؤري ، هو المسافة من العدسة إلى نقطة التركيز . و يسمى التلسكوب الذي يستخدم العدسات أسم التلسكوب الإنكساري أو
المنظار الفلكي الكاسر
و على هذا قد يتبع التلسكوب الإنكساري إستخدام عدستين لتركيز الضوء و جعل الكائن أقرب إليك مما هو عليه بالفعل . فكلا العدستين في شكل يسمى “محدب”. و تعمل العدسات المحدبة عن طريق إنكسار الضوء للداخل . هذا ما يجعل الصورة تبدو أصغر و أوضح
استخدام المرآة في التلسكوب
أما بالنسبة للتلسكوبات الأنعكاسية فهي لا تستخدم العدسات . بل يستخدمون المرايا لتركيز الضوء في مكان واحد . و في هذه الحالة ، نوع المرآة التي يستخدمونها هي مرآة مقعرة و تفعل ذلك من خلال إنعكاس الضوء بدلاً من إنكساره أثناء مروره (كما تفعل العدسات).
تسجيل تفاصيل الصورة
بعد أن يشكل التلسكوب صورة واضحة سواء بالعدسة أو بالمرآة فسوف يحتاج العلماء إلى طريقة ما لإكتشاف كل تفاصيلها و تسجيلها حتى نتمكن من قياس الصورة و إعادة إنتاجها و تحليلها بطرق مختلفة .
كان علماء الفلك قبل القرن التاسع عشر ينظرون إلى الصور بأعينهم و يسجلون أوصافًا لما رأوه . و لكن كان هذا غير فعال للغاية و لم يؤيد سجل موثوق طويل الأجل ؛ حيث أن تسجيلات الرائى غالبًا ما تكون غير دقيقة على مر العصور .
و في القرن التاسع عشر ، بدأ انتشار الصور الفوتوغرافية ، و كانت الصور عبارة عن سجل لصورة على لوح زجاجي معالج بشكل خاص
أما في و قتنا الحاضر يتم اكتشاف الصورة عمومًا باستخدام مستشعرات مماثلة لتلك الموجودة في الكاميرات الرقمية ، ويتم تسجيلها إلكترونيًا و تخزينها في أجهزة الكمبيوتر .و يمكن بعد ذلك إستخدام هذا السجل الدائم لإجراء دراسات مفصلة طويلة المدى .
لماذا يفضل استخدام المرآة عن العدسة في التلسكوب
تعمل العدسات على حدوث ظاهرة بداخلها تسمى الإنحراف اللوني و هو عبارة عن إنحارف لمسارات الضوء . تقسم العدسات الضوء بهذه الطريقة مما يحدوث تغير في الألوان .
و لا
تقسم المرايا الضوء بهذه الطريقة بداخلها ، لذا لن يكون للتلسكوبات التي تستخدم المرايا أنحراف لوني ، مما يعني أنه يمكن استخدامها لإنتاج صور أوضح من التلسكوب البسيط باستخدام العدسات.
غير أن العدسات كبيرة و ثقيلة الحجم قد لا تستطيع تحمل وزنها . و تعتبر المرايا أخف بكثير من العدسات ، فمن الممكن عمل تلسكوبات كبيرة جدًا بإستخدام المرايا. و في كثير من الأحيان يتم الجمع بين عدة مرايا صغيرة لصنع مرآة واحدة كبيرة في تلسكوب واحد .
اهمية استخدام التلسكوب
- يجعلك التلسكوب ترى الكثير من الألوان
- تجميع الألوان التي لا تسطيع العين رؤيتها
- أستطاع أشهر تلسكوب “هابل ” أن يتمكن من حساب عمر الكون بدقة و الذي يقدر حوالي 13.8 مليار سنة .
- أثبت وجود الثقب الأسود : تمكن هابل من تقديم صور واضحة بما يكفي لإظهار أن قوة الجاذبية أثرت على الضوء مع وجود الثقوب السوداء
- جعل التلسكوب السفر إلى الفضاء أسهل.
- أستكشاف الفضاء بدقة عن طريق تقديم صور دقيقة للفضاء الخارجي .