التلسكوب الكاسر

يتألف التلسكوب الكاسر من أنبوبة تحتوي على عدستين أساسيتين، إحداهما تسمى بالعدسة الشيئية Objective lens. وهذه العدسة تكون باتجاه الشيء الذي نريد رصده. أما العدسة الاخرى فهي العدسة العينية Eyepice lens التي تنظر خلالها عندما تضع التلسكوب قرب عينيك.

تخترق الأشعة الصادرة من الشيء العدسة الشيئية فهي تجلب له الأشعة وتجمعها في البؤرة، وتكون صورة الشيء في داخل الأنبوبة للتلسكوب. كما أن العدسة العينية تقوم بتكبير هذه الصورة. وتمثل هذه الصورة الشيء الذي ترصده من خلال التلسكوب، وبهذا التكبير يبدو الشيء البعيد جداً كأنه قريب إلى عينيك. ويمكن أن تراه، ومعنى هذا أننا نستطيع رؤية صورة تشكلت بواسطة عدسات التلسكوب.

إن عمل التلسكوب في تكبير الصورة هو بسبب انحناء وانكسار الأشعة الداخلة في التلسكوب الصادرة من ذلك الشيء. ويعتبر صانع العدسات الألماني هانس لبرشي 1608.

هو مخترع العدسات الأساسية للتلسكوبات. أما أول من استعمل التلسكوب الكاسر في العالم لكشف الحقائق فهو العلامة غاليلو.

يعمل التلسكوب الكاسر بالعدسات. وهي عدسات من النوع الذي يشكل الصور بواسطة الانكسار، وعادة ما تصنع العدسات من الزجاج أو البلاستيك، ويتم صقلها وتكون الأشكال النموذجية إما محدبة أو مقعرة أو مستوية. فإذا كانت العدسة محدبة الوجهين convex or converging فإنها تجمع الأشعة الضوئية المتوازية الواردة من الكائن البعيد إليها في بؤرتها focal point وتسمى المسافة من العدسة إلى نقطة المركز اسم البعد البؤري focal length للعدسة. شكل (1)

فإذا كانت العدسات مقعرة concave or diverging فهي تستلم الأشعة المتوازية ثم تحنيها وبعد ذلك تفرقها إلى الخارج، ثم تظهر الأشعة كأنها نابعة من نقطة أمام العدسة. هذه النقطة تسمى أيضاً النقطة البؤرية، ويقاس بعدها بوحدات (إشارة -). شكل (2).

يعتبر التلسكوب الكاسر من أكثر أنواع التلسكوبات استعمالاً، فضلا عن العديد من تلسكوبات الهواة، العدسات لجمع مزيد من الضوء إلى العين البشرية، والتي ستجمعها من تلقاء ذاتها، فهي تجمع الضوء وتجعل الأشياء قريبة وأكثر إشراقاً، وأكثر وضوحاً وتضخيماً يسمى هذا النوع من التلسكوبات (تلسكوب الانكسار efracting telescope).

تستخدم معظم التلسكوبات الانكسارية عدستين رئيسيتين. ويطلق على العدسة الكبيرة عدسة الهدف أو العدسة الشيئية objective lens والعدسة الصغيرة والتي تستخدم للنظر (العدسة العينية eyepiece lens). يتناسب حجم الصورة المنتجة بواسطة العدسة طردياً .. الطول البؤري للعدسة. وكما يكون البعد البؤري أطول يكون حجم الصورة أكبر. ويعتمد وضوح الصورة للتلسكوب جزئياً على كمية الضوء التي يجمعها التلسكوب light gathering power وتتناسب قوة جمع الضوء طردياً مع مساحة العدسة الشيئية. شكل (3):

وكلما كانت مساحة العدسة كبيرة كلما كان جمعها للضوء أكبر. وإن مضاعفة قطر العدسة الشيئية، يؤدي إلى المزيد من جمع الضوء على التلسكوب، ويكون مضاعفة ذلك بمعامل قدره 4. ويعتمد كذلك وضوح الصور على كبر مساحة ضوء الصورة المنشور عليها. فالمساحة الصغيرة للصورة تعطي وضوحاً أكبر.

قوة التكبير للتلسكوب هي النسبة بين القطر الزاوي للكائن إلى قطرها بالعين المجردة.

وهذا يعتمد على البعد البؤري للعدسات على حد سواء.

التكبير = البعد البؤري لعدسة الهدف (الشيئية) / البعد البؤري للعدسة العينية.

حدود التلسكوب الكاسر:

من عيوب العدسات أنها تنشئ تشويشاً معروفاً على الصور يسمى الزيغ اللوني chromatic aberration، وتحصل هذه الظاهرة بسبب مرور الضوء خلال العدسة، ويعكس ألوان مختلفة من خلال زوايا مختلفة. كما هو الحال في الموشور. ويأتي بها إلى البؤرة في نقاط مختلفة. وبسبب هذا يبدوا منظر صور النجوم محاطاً بهالة من ألوان قوس قزح عندما ينظر إليها من خلال عدسة بسيطة. ولتلافي وتصحيح هذه الظاهرة أضيفت عدسة رقيقة من نوع مختلف من وراء زجاج عدسة الهدف.

ولغرض الحصول على عدسات بصرية أخرى خالية من المشاكل، فإنها تكون ذات كيفية صعبة ومكلفة، وتكون خالية من العيوب تماماً. يمتص الزجاج معظم الأشعة فوق البنفسجية، ويخفت الضوء المرئي إلى حد كبير خلال مروره بالعدسة، إضافة إلى ذلك فإن الإحاطة الخارجية للعدسة ووزنها الكبير قد يؤدي إلى تشويه الصورة، كل هذه المشاكل تؤثر في جودة الصورة ووضوحها.

شكل (4): مخطط لأول تلسكوب لغاليلو.