من خودم زمانی که مبحث نور فیزیک به دلیل علاقمند بودنم به نجوم قصد ساخت تلسکوپی را داشتم خودم با این متنی که در ادامه ی مطلب است می خواهم تلسکوپی بسازم
اگر می خواهید تلسکوپی بسازید به ادامه ی مطلب بروید...

ساخت تلسکوپ

تلسکوپها از حیث شیئی مورد استفاه در آن هابه دو دسته تقسیم  میشوند.
تلسکوپهای شکستی که شیئی آنها عدسی است وتلسکوپهای بازتابی که شیئی آنها آینه است.

مزایای تلسکوپهای شکستی :

1.درصد نوری که عدسی منتقل میکند اندکی بیشتر از آینه است.
2.بررسی نواحی وسیعی از آسمان با تلسکوپهای شکستی بوجه کارآتری انجام میگیرد. میدان یک تلسکوپ بازتابی محدود به کسری از درجه است.
3.هزینه نگهداری وتعمیر تلسکوپها کم است و برای تلسکوپهای شکستی کمتر است چون تنظیمهای آن یکبار که انجام شدبرای همیشه خواهد بود.

                 این سیستم دو منظور ه هم یك تلسكوپ شكستی ایت وهم قابلیت تبدیل شدن به میكروسكوپ رادارد.

مزایای تلسکوپهای بازتابی

1.آینه کاملاغیر رنگی(آکروماتیک)است حال آنکه در عدسی حتی پس از تصحیح آن نقیصه رنگی اندکی باقی میماند.
2.برای کاستن نقیصه رنگی به حداقل قابل قبول باید نسبت فاصله کانونی به قطر عدسی شیئی بزرگ مثلا 15 یا20 باشد در حالی که شیئی آینه ایی   کجنمایی رنگی ندارد و فاصله کانونی معمولا 3یا4 یا 5 برابر قطر است. کوچک بودن نسبت فوق به معنی کوتاه بودن لوله تلسکوپ است ودر نتیجه سوار کردن وحمل ونقل آن از جایی به جای دیگر آسان خواهد بود.همچنین تلسکوپهای شکستی ایی که نسبت کانونی آنها بزرگ است از نظر کار عکسبرداری کند هستند.شیئی های آینه ایی در کار عکسبرداری اجرام منفرد وخوشه های ستارهایی هر دو بسیار کارآترند.

                                                                                                  

ساخت آینه مقعر یک تلسکوپ بازتابی

آینه مقعر مهمترین قسمت تلسکوپ است و باید در ساخت آن دقت وحوصله کافی به کار برد.آینه یک تکه شیشه گردوضخیم است که باید یک طرف آن را تراش داد وگود کرد. این سطح پس از آنکه کاملا  صیقل خوردوصاف وبراق شد نقره اندود یا آلومینیوم اندود  می شود(بر خلاف آینه های معمولی که پشت آن راجیوه اندود می کنند). چون سطح نقرهایی یا آلومینیومی نور رامنعکس میکند لازم نیست که شیشه انتخاب شده از نوع شیشه های بی رنگ وشفاف باشد.برای ساخت آینه به دو شیشه تخت نیاز است که به شکل دایره بریده شده اند. ضخامت آنها باید حدقل 1سانتی متر باشد.یکی از این دو  قرص شیشه ای تبدیل به آینه خواهد شد ودیگری که آن را ابزار می نامیم  در تراش دادن آینه  به عنوان بستر یا پایه تراش عمل خواهد کرد.شیشه ها را می توان از جنس شیشه های معمولی انتخاب کرد.از دیگر ابزار مورد نیاز برای تراش آینه پودر های چهارگانه سمباده(پودر های شماره 1و2و3و4)- سنگ سمباده برای رفع تیزی لبه های شیشه -مقداری قیر(مخلوطی از قیر نرم وسفت)ونیز پودر اکسید سریم جهت صیقل دادن آینه می باشند.
قبل از تراش آینه باید یک میز کار تهیه کردکه حین کار لرزش وحرکت نداشته باشد.ابزار را می بایست روی میز کار محکم کرد.از مدتها پیش معلوم بود که اگر دو قرص شیشه ای با قطر یکسان را که در مبانشان مقداری پودر سمباده است روی یکدیگر بساییم قر بالایی به تدریج گرد ومقعر می شودوقرص پایینی به تدریج به همان  اندازه محدب می شود شیشه مقعر شئه را به عنوان آینه اصلی در تلسکوپ استفاده می کنیم.

                                                         

انواع سایش:

1.سایش بلند که ضمن آن آینه  تقریبابه اندازه تمام قطر آن روی ابزار جلو وعقب برده می شود  این نوع سایش نواحی وسط آینه را سریعتر گود می کند اما انحنای حاصل یکنواخت نخواهد بود
2.سایش کوتاه که ضمن آن آینه تقریبا به اندازه یک سوم قطر آن روی ابزار جلو وعقب برده می شود این نوع سایش گودی یکنواختی  را ایجاد می کند و سطح  به صورت کروی در میآید.
یک نکته مهم در خلال سایش اینکه باید آینه را به تدریج در دست چرخاندودر همین حال باید میز کار را نیز به آهستگی دور زد.
برای شروع سایش مقدار کمی از پودر سمباده شماره 1 را روی سطح ابزار می پاشیم سپس بر روی پودر چند قطره  آب ریخته آینه اصلی را روی آینه ابزار خوابانیده وبا قدرت شروع به سایش بلند می کنیم دلیل دیگر برای استفاده از سایش های بلند این است که در این نوع سابش  لبه ها ی آینه  به کمترین میزان ساییده خواهد شد بنابراین به نحو مناسب از ضخامت آینه کم نمی شود و در ضمن لبه های آینه تیز نمی شود.تیز شدن لبه های آینه باعث می شود که تکه های کوچکی ازآن کنده شده با پودرسمباده مخلوط شود ودر سطح آینه خراش ایجادکند.

بررسی میزان گود شدگی
 
پس از چند ساعت کار با پودر شماره1 آینه را شسته وخشک می کنیم وبر روی سطحی صاف قرار می دهیم به گونه ای که طرف گودآن روبه بالا باشد.یک خط کش  را طوری روی آینه قرار می دهیم که لبه آن از مرکز آینه بگذرد با توجه به فاصله لبه خط کش تا مرکز آینه میزان گود شدگی سنجیده می شود یک سکه یک ریالی را درست در وسط آینه قرار می دهیم ولبه خط کش را روی آن قرار می دهیم چنانچه لبه های آینه از دو طرف با خط کش تماس داشته باشدگود شدگی کامل است.
حال نوبت به پودر شماره 2می رسد که کمی نرمتر از پودر شماره 1است.به هنگام تعویض هر پودر میبایست آینه -ابزار-دستها- میز کار وهر چیزی که با آن سروکار داریم را با دقت بشوییم تا آثار پودر قبل به کلی از بین برود.
از این مرحله به بعد سایش به صورت کوتاه صورت می گیرد. عمل سایش با پودر شماره 2 تا جایی ادامه می یابد که بر سطح آینه آثاری از خراش های  حاصل از پودر شماره 1 باقی نماند.پس از پودر شماره 2 نوبت به پودر شماره 3وبعد از آن پودر شماره 4 میرسد  که باز نرمتر از پودر های قبل هستند.در حین کار با پودر های نرمتر باید مواظب بود که آب بین دوآینه به اندازه کافی باشد تا دو آینه به هم نچسبند.پس از اتمام کار سایش با پودر شماره 4 سطح آینه بسیار مسطح وصاف خواهدبودوفقط مات می باشد که در مرحله پرداخت صیقل می یابد.

پرداخت

برای شروع این مرحله می بایست شیشه ها-کلیه وسایل و میز کار با دقت تمام تمیز گردند تا آثاری از پودرهای سمباده نماندبرای صیقل آینه لازم است دو نوع قیر نرم وسفت را مخلوط کرده و با حرارت آن راذوب کنیم پس از ذوب شدن قیر آینه ابزار را در آب جوش قرار می دهیم وپس از چند دقیقه از آب بیرون آورده وخشک می کنیم قیر را به ضخامت۵/.الی 1 سانتی متربر روی آینه  ابزار می ریزیم پس از آنکه قیر کمی سرد شد آینه اصلی را نیزدرآب  جوش قرار داده وسپس آینه را بر روی قیر گذاشته وبا فشار وارد آوردن به قیر به آن حالت می دهیم تا بصورت محدب درآیدمی بایست تمام نقاط سطح قیر با آینه اصلی در تماس باشد.پس از شکل دهی به قیر بر روی سطح آن  شیارهایی عمودی وافقی ایجاد می کنیم به گونهایی که فاصله هر دو شیار موازی افقی یا عمودی تقریبا 2 سانتی تر باشد سپس مقداری اکسیدسریم با آب را مخلوط  کرده  وبر روی شیارها می ریزیم  وآنگاه عمل سایش کوتاه با قدرت تمام را آغاز می کنیم پس از5الی 6 ساعت صیقل  وضعیت آینه را بررسی می کنیم وبا ذره بین به سطح آن می نگریم تا هیچ آثاری از خراش بز سطح آینه نباشد.
پس از عمل  صیقل نوبت به تست آینه می رسد یعنی سنجش شکل کروی آینه .برای تست فوکو چند خط موازی به فاصله 1میلی متر از هم را روی ورقی از کاغذ رسم می کنیم ودر محیطی تاریک کاغذ را تقریبا در دو برابر فاصله کانونی آینه ومقابل آن قرار می دهیم و با تاباندن نور موازی به صفحه کاغذ تصویر خطوط را در آینه مشاهده می کنیم می بایست خطوط در آینه در تمام قسمتها به صورت موازی هم دیده شود .

تعیین فاصله کانونی آینه

جهت تعیین فاصله کانونی آینه می توان آینه را در مقابل نور خورشید گرفت وصفحه ای را در جلوی آینه قرار داده تا تصویر خورشید در صفحه مشاهده شود با عقب وجلوبردن صفحه سعی می کنیم یک تصویر واضح از خورشید (یک لکه روشن) بر روی صفحه تشکیل شود سپس با اندازه گیری صله صفحه تا آینه فاصله کانونی آینه را بدست می آوریم.

کوتینگ آینه

در این مرحله با دستگاهها و وسایلی خاص عمل نقره اندودکردن یا آلومینیوم اندود کردن سطح گود شده آینه صورت می پذیرد.

اسمبل ونصب اجزای تلسکوپ

در واقع تلسکوپهای بازتابی نیازی به لوله ندارندالبته به شرطی در محلی واقعا تاریک رصد کنیم.اجزای مختلف بدنه را می توان از چوب تهیه کرده وبا میخ وپیچ بهم وصل کنیم.بری چشمی نیز میتوان از چشمی میکروسکوپیا

چشمی دوربین دو چشمی یا حتی لنز معمولی دوربین عکاسی استفاده نمود(فاصله کانونی لنز دوربین دو چشمی زیاد است در نتیجه درشتنمایی تلسکوپ کم می شود)
برای ساختن آینه ثانویه یک شیشه کاملا تمیز را انتخاب می کنیم وبا ذره بین آن را بررسی می کنیم ومطمئن می شویمکه خراش موج ونا صافی نداشته باشد.با الماس شیشه بر مستطیلی به طول و عرض 6و3سانتی متر می بریم وپس از آن شیشه را شسته وآن را نیز نقره اندود می کنیم
  
هم محور کردن تلسکوپ

هم محور کردن تلسکوپ یعنی اینکه اجزای اپتیکی تلسکوپ را چنان تنظیم کنیم که نور منعکس شده از آینه مقعر توسط آینه ثانویه که در انتهای دیگر لوله تلسکوپ قرار می گیرد مستقیما به طرف محور اپتیکی چشمی منعکس شود واز آنجا به چشم برسد.به عبارت دیگر اگر از مرکز آینه اصلی خطی رسم کنیم که از مرکز آینه ثانویه وسپس مرکز چشمی بگذرد صفحه آینه اصلی وصفحه عدسی چشمی باید بر این خط عمود باشند آینه ثانویه با زاویه 45 درجه نسبت به این خط قرار گیرد.پس از آن می توان لوله تلسکوپ را بر روی پایه سوار کرده و تلسکوپ آماده استفاده برای رصد آسمان خواهد بود