Τι είναι το τηλεσκόπιο Galilean; | λειτουργεί | Σημαντικές βελτιώσεις, ανακαλύψεις

ΤΗΛΕΦΩΝΟ GALILEAN

Ο διακεκριμένος αστρονόμος Galileo Galilei σχεδίασε μια παραλλαγή του διαθλαστικού τηλεσκοπίου το έτος 1609 που είναι γνωστή ως Τηλεσκόπιο της Γαλιλαίας. Ο τηλεσκοπικός σχεδιασμός ενσωμάτωσε έναν συγκλίνοντα (επίπεδο-κυρτό) φακό ως αντικειμενικό και έναν αποκλίνοντα (επίπεδο-κοίλο) φακό ως το προσοφθάλμιο φακό. Το τηλεσκόπιο της Γαλιλαίας παρήγαγε μια μη ανεστραμμένη και όρθια εικόνα, επειδή ο σχεδιασμός δεν έχει καμία ενδιάμεση εστίαση.

Αρχικά, το τηλεσκόπιο που σχεδίασε ο Galileo θα μπορούσε να μεγεθύνει αντικείμενα μόνο 30 φορές. Αυτός ο αρχικός σχεδιασμός δεν στερείται ελαττωμάτων όπως το στενό οπτικό πεδίο και το σχήμα του φακού. Αυτό παρήγαγε θολές και παραμορφωμένες εικόνες. Ωστόσο, παρά αυτά τα ελαττώματα, ο Galileo χρησιμοποίησε αποτελεσματικά το τηλεσκόπιο για να μελετήσει και να εξερευνήσει τον ουρανό. Η ανακάλυψη των τεσσάρων φεγγαριών του Δία και η μελέτη των φάσεων της Αφροδίτης ήταν μερικά από τα αξιοσημείωτα έργα του Galileo χρησιμοποιώντας αυτό το τηλεσκόπιο.

Πώς λειτουργεί ένα τηλεσκόπιο Γαλιλαίας;

Τηλεσκόπιο της Γαλιλαίας
Οπτικό διάγραμμα του τηλεσκοπίου της Γαλιλαίας y - Μακρινό αντικείμενο. ε′ - Πραγματική εικόνα από αντικειμενικό? ε″ - Μεγεθυντική εικονική εικόνα από προσοφθάλμιο φακό. D - Είσοδος διαμέτρου μαθητή. d - Εικονική διάμετρος μαθητή εξόδου. L1 - αντικειμενικός φακός L2 - Φακός προσοφθάλμιου φακού e - Μαθητής εξόδου εικονικής - Το τηλεσκόπιο ισούται TamasflexΓαλιλαινικό τηλεσκόπιοCC BY-SA 3.0

Ο τηλεσκοπικός σχεδιασμός ενσωμάτωσε έναν φακό σύγκλισης (επίπεδο-κυρτό ή αμφίκυρτο) ως αντικειμενικό και έναν αποκλίνοντα φακό (επίπεδο-κοίλο ή δίψυχο) ως προσοφθάλμιο φακό. Το προσοφθάλμιο είναι τοποθετημένο μπροστά από το εστιακό σημείο του αντικειμένου, με απόσταση ίση με το εστιακό μήκος του προσοφθάλμιου φακού. Ο συγκλίνων φακός έχει θετική οπτική ισχύ και ο αποκλίνων φακός έχει αρνητική οπτική ισχύ. Επομένως, το αλγεβρικό άθροισμα του εστιακού μήκους των φακών είναι ίσο με την απόσταση μεταξύ του αντικειμένου και του προσοφθάλμιου φακού.

Ο αποκλίνοντος φακός προσοφθάλμιου φακού παρακολουθεί τις συγκλίνουσες ακτίνες που ανακατευθύνονται από τον στόχο και τις καθιστούν παράλληλες, δημιουργώντας μια εικόνα που βρίσκεται στο άπειρο που είναι εικονική, μεγεθυμένη και όρθια. Οι μη παράλληλες ακτίνες φωτός που πέφτουν υπό γωνία α1 στον οπτικό άξονα να ταξιδεύει υπό γωνία α2 μεγαλύτερο από α1 αφού περάσει μέσα από το προσοφθάλμιο φακό. Η αναλογία μεταξύ του εστιακού μήκους του προσοφθάλμιου φακού και του στόχου καθορίζει τη μεγέθυνση του συστήματος. Το τηλεσκόπιο της Γαλιλαίας έχει ένα εξαιρετικά στενό οπτικό πεδίο, και ως εκ τούτου μπορεί να μεγεθυνθεί μόνο έως και 30 φορές στην πράξη. 

Βελτίωση του σχεδιασμού τηλεσκοπίου της Γαλιλαίας

Το τηλεσκόπιο της Γαλιλαίας είχε πολλά μειονεκτήματα. Παρείχε περιορισμένη μεγέθυνση, είχε στενό οπτικό πεδίο, σχημάτισε θολές και παραμορφωμένες εικόνες. Έτσι, ο Johannes Kepler αποφάσισε να επινοήσει τρόπους βελτίωσης του προϋπάρχοντος τηλεσκοπικού σχεδιασμού και πρότεινε την ιδέα του τηλεσκοπίου Keplerian το 1610. Το τηλεσκόπιο Keplerian ήταν ένας σχετικά νέος τύπος τηλεσκοπίου, με φακό σύγκλισης ως προσοφθάλμιο φακό. Αυτός ο σχεδιασμός παρήγαγε υψηλότερο βαθμό μεγέθυνσης με συγκριτικά λιγότερη παραμόρφωση από ένα τηλεσκόπιο Γαλιλαίας. Αυτό το τηλεσκόπιο διαμόρφωσε εικόνες ανάποδα, αλλά αυτό δεν είναι θέμα ανησυχίας στην αστρονομία. Σήμερα, ο σχεδιασμός τηλεσκοπίου της Γαλιλαίας μπορεί να φανεί μόνο σε φθηνά κιάλια χαμηλής ισχύος.

Ανακαλύψεις που έγιναν από το τηλεσκόπιο Galilean

Τα τέσσερα φεγγάρια του Δία

Τα φεγγάρια του Δία από πάνω προς τα κάτω: IoΕυρώπηGanymedeΚαλλιστώ.
πηγή: NASA / JPL / DLR, Δία και οι δορυφόροι της Γαλιλαίας, επισημαίνεται ως δημόσιος τομέας, περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με Wikimedia Commons

Μία από τις πιο σημαντικές ανακαλύψεις στον τομέα της αστρονομίας ήταν τα τέσσερα φεγγάρια του Δία (Io, Europa, Ganymede και Callisto). Ο Γαλιλαίος ανακάλυψε τα τέσσερα πιο φωτεινά φεγγάρια του Δία (που τώρα ονομάζονται φεγγάρια Γαλιλαίας) με τη βοήθεια του τηλεσκοπίου του. Αυτά τα φεγγάρια ήταν τα πρώτα αντικείμενα που ήταν γνωστά σε τροχιά ενός πλανήτη διαφορετικού από τη Γη.

Η εμφάνιση της Σελήνης

Ανώνυμος, Κρατήρας Tycho στη Σελήνη, επισημαίνεται ως δημόσιος τομέας, περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με Wikimedia Commons

Ο Γαλιλαίος παρατήρησε πώς η Σελήνη ήταν φωτισμένη και πώς άλλαζε με το χρόνο. Μετά τις παρατηρήσεις του, κατέληξε στο συμπέρασμα ότι οι παραλλαγές συμβαίνουν λόγω των σκιών των σεληνιακών βουνών και των κρατήρων της Σελήνης.

Σύννεφα του Γαλαξία

Ο Γαλιλαίος ανακάλυψε ότι ο Γαλαξίας αποτελούσε έναν τεράστιο αριθμό αστεριών. Τα περισσότερα από αυτά τα αστέρια ήταν πολύ αχνά για να γίνουν αντιληπτά διακριτικά με γυμνό μάτι. Αυτά τα αστέρια γεμάτα μαζί φαινόταν να μοιάζουν με ένα σύννεφο όταν τα βλέπουμε από τη Γη. 

Φάσεις της Αφροδίτης 

Φάσεις της Αφροδίτης όπως φαίνεται από τη Γη που παρατηρείται από τον Γαλιλαίο. Όταν η Αφροδίτη βρίσκεται ανάμεσα στον Ήλιο και τη Γη, είναι σχεδόν ορατή από τη Γη. Καθώς περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο και φτάνει στη θέση όπου ο Ήλιος βρίσκεται ανάμεσα στην Αφροδίτη και τη Γη, ο πλανήτης φαίνεται να φωτίζεται.
πηγή εικόνας: Νικαλπ 09:56, 11 Ιουνίου 2006 (UTC), Φάσεις της Αφροδίτης, επισημαίνεται ως δημόσιος τομέας, περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με Wikimedia Commons

Ο Γαλιλαίος ανακάλυψε ότι η Αφροδίτη δείχνει επίσης ένα παρόμοιο σύνολο φάσεων όπως η Σελήνη όταν φαίνεται από τη Γη. Αλλά σε αντίθεση με τη Σελήνη, οι φάσεις της Αφροδίτης μπορούν να παρατηρηθούν μόνο με τη βοήθεια ενός τηλεσκοπίου καθώς φαίνεται μικρότερο σε μέγεθος από τη Γη. Ο Γαλιλαίος έγινε το πρώτο άτομο που παρακολούθησε αυτές τις φάσεις.

Ο χρόνος του Γαλιλαίου πίστευε ότι η Γη βρίσκεται στο κέντρο και όλοι οι άλλοι πλανήτες, η Σελήνη και ο Ήλιος, γύρω από αυτό. Όταν ο Γαλιλαίος ανακάλυψε τις φάσεις της Αφροδίτης, ήξερε ότι αυτό θα μπορούσε να εξηγηθεί μόνο εάν ο Ήλιος ήταν σε τροχιά από όλους τους πλανήτες, συμπεριλαμβανομένης της Γης και της Αφροδίτης. Αυτό δημιούργησε μια διαμάχη. Ο Γαλιλαίος ισχυρίστηκε ότι η γεωκεντρική θεωρία ήταν λανθασμένη με βάση τα ευρήματά του και υποστήριξε την ηλιοκεντρική θεωρία.

Οι ηλιοκεντρικές θεωρίες δεν έγιναν δεκτές από την Καθολική Εκκλησία και απαγόρευαν στο Galileo να μελετήσει ή να υπερασπιστεί τον ηλιοκεντρισμό. Όταν ο Γαλιλαίος αρνήθηκε να το πράξει, καταδικάστηκε σε φυλακή μέχρι το θάνατό του το 1642.

Για να μάθετε περισσότερα για τα τηλεσκόπια επισκεφθείτε https://lambdageeks.com/reflecting-telescope/

Σχετικά με το Sanchari Chakraborty

Είμαι πρόθυμος μαθητευόμενος, επί του παρόντος επενδύω στον τομέα της Εφαρμοσμένης Οπτικής και της Φωτονικής. Είμαι επίσης ενεργό μέλος του SPIE (Διεθνής Εταιρεία Οπτικής και Φωτονικής) και του OSI (Optical Society of India). Τα άρθρα μου έχουν ως στόχο να φέρουν στο φως ποιοτικά επιστημονικά ερευνητικά θέματα με απλό αλλά ενημερωτικό τρόπο. Η επιστήμη εξελίσσεται από αμνημονεύτων χρόνων. Γι 'αυτό, προσπαθώ να αξιοποιήσω την εξέλιξη και να το παρουσιάσω στους αναγνώστες.

Ας συνδεθούμε μέσω https://www.linkedin.com/in/sanchari-chakraborty-7b33b416a/

Lambda Geeks