Thiên văn Đà Nẵng

KÍNH THIÊN VĂN KHÚC XẠ

I. Nguồn gốc

1. Sự ra đời

   Như chúng ta đã biết, Galileo (nhà thiên văn học, vật lý học, toán học, triết học người Ý) là người đầu tiên sử dụng kính thiên văn để quan sát bầu trời (skyglass). Năm 1609, Galileo đã sử dụng kính thiên văn khúc xạ, có nguyên lý từ "ống nhòm Hà Lan" được phát minh bởi Hans Lippershey, là loại kính dùng các thấu kính để thay đổi đường truyền của ánh sáng, thông qua hiện tượng khúc xạ, tạo ra ảnh khuyếch đại của vật thể ở xa.

Cấu tạo của kính thiên văn khúc xạ cực kỳ đơn giản, kính chỉ gồm 2 thấu kính hội tụ đặt đồng trục sao cho khoảng cách giữa 2 thấu kính bằng tổng độ dài tiêu cự của nó.Thấu kính có tiêu cự lớn, đặt phía trước để thu ánh sáng từ vật về 1 điểm gọi là vật kính (tiêu cự f1), thấu kính phía sau phóng đại ảnh được tạo ra bởi vật kính gọi là thị kính (tiêu cự f2). 

Độ phóng đại của kính bằng tỉ số tiêu cự giữa vật kính và thị kính 

G=F1/F2

Sơ đồ nguyên lý kính thiên văn khúc xạ

II: Chế tạo kính thiên văn khúc xạ có đơn giản không?

   Rất đơn giản, đầu tiên chúng ta sẽ kiếm các dụng cụ, vật liệu làm kính, tiêu chí là đơn giản, dễ kiếm, và đặc biệt là rẻ mà chất lượng.

1. Chuẩn bị

a. Vật kính:

 Mắt kính viễn chưa mài (có hình tròn đường kính khoảng 60mm), có bán ở các tiệm kính giá khoảng 20 nghìn, mắt kính 1diop (tiêu cự 100cm), 1.25 diop (tiêu cự 80cm). Bạn có thể chọn mua vật kính có tiêu cự theo ý muốn (>50cm) theo công thức: F (m)= 1/D (diop)

b. Thị kính:

 Cái này là 1 kính lúp, có thể mua ở các nhà sách, tiêu cự 2-5cm sau đó bẻ vòng nhựa, chỉ lấy phần kính (hoặc có thể tháo ra từ các thiết bị quang học khác).

c. Ống PVC phi 42mm

  Làm thân kính.(chiều dài tùy thuộc vào tiêu cự vật kính bạn chọn).

d. Ống PVC phi 27mm 

  Làm ống focus giữ thị kính (chiều dài khoảng 15-20cm)

e. Chuyển bậc phi (60-42) 

   Để cố định vật kính

f. Chuyển bậc phi (42-34)

g. Một số vật dụng khác

   Băng keo xốp, băng keo 2 mặt, giấy bìa cứng…

2. Lắp giáp

Mô hình lắp ráp

- Đặt vật kính vào ống chuyển bậc phi 60-42, sau đó dùng băng keo xốp quấn 1 mặt trong để giữ không cho vật kính di chuyển hay rơi ra ngoài. Sau đó nối ống chuyển bậc vào ống phi 42.

- Dùng ống chuyển bậc phi 42-34 nối vào đầu kia của ống phi 42. Lấy băng keo xốp quấn 1 lớp (dày khoảng 7mm) phía trong ống chuyển bậc sao cho có thể kết nối vừa khít với ống phi 27.

- Quấn 1 lớp băng keo xốp vào mặt trong ống phi 27 sao cho khi đặt thị kính vào thì nó sẽ được giữ lại không bị tuột, tiếp tục quấn thêm 1 lớp keo nữa để cố định 2 bên thị kính trong ống phi 27.

- Ráp ống phi 27 vào ống chuyển bậc phi 42-34, ta được 1 kính thiên văn khúc xạ hoàn chỉnh.

Lưu ý: - Khoảng cách giữa thị kính và vật kính = tổng độ dài tiêu cự f1+f2, Do vậy khi ráp kính, ta chú ý sao cho ống giữ thị kính có thể dễ dàng tịnh tiến để hình ảnh được sắc nét.

- Bào đảm 2 thấu kính được ráp đồng trục, nếu lệch sẽ ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh khi nhìn qua kính.

   Như vậy là xong phần chính, để tiện lợi khi quan sát thì các bạn cần có 1 chân đế, tuy ống nhựa PVC nhẹ nhưng quan sát lâu thì cũng rất gây mỏi. Giá đỡ các bạn có thể làm tùy theo khả năng sáng tạo của mình sao cho thật đơn giản, gọn nhẹ. Các bạn có thể sử dụng ống PVC như hình dưới: 

III: Hướng dẫn sử dụng:

1. Thực hiện

    Kính thiên văn khúc xạ có cấu tạo rất đơn giản, vì thế, sử dụng chúng cũng rất đơn giản (nếu ai đã từng sử dụng qua ống nhòm ^^):

Bước 1 -Sau khi có 1 chân đế chắc chắn (chân đế rất quan trọng khi quan sát), việc bạn cần làm là đưa chiếc kính của mình ra 1 nơi thoáng đãng, không bị che khuất bởi các chướng ngại vật.

Bước 2- Xác định đối tượng cần ngắm rồi chỉnh kính cho tới khi quan sát thấy đối tượng qua thị kính.

Bước 3- Lấy nét ảnh của vật bằng cách tịnh tiến ống thị kính tới (lùi) cho đến nhìn  thấy dõ.
   Đối với kính khúc xạ sử dụng chân đế xích đạo trời (EQ3) thì sẽ có hướng dẫn cụ thể sau, ở phần kính phản xạ*

IV: Các câu hỏi thường gặp

1-Nhìn qua kính không thấy gì cả?

    Bạn cần kiểm tra lại tiêu cự của kính viễn mình mua được. Theo lý thuyết thì F=1/D (với kính viễn 1 độ thì có F=1000mm), tuy nhiên, trong thực tế thì nó có thê sai số cả 100mm, do vậy bạn cần đo tiêu cự bằng ánh nắng mặt trời để xác định lại đúng chiều dài của kính F1+F2. Cách đo: hướng thấu kính về phía mặt trời, tịnh tiến sao cho mình hứng được 1 chấm sáng (ảnh mặt trời) trên mặt đất là nhỏ nhất, khoảng cách đó chính là tiêu cự thật của thấu kính

2- Ảnh qua kính rất mờ mặc dù đã tinh chỉnh ống thị kính?.

    Bạn cần xem lại sự đồng trục của kính, tức là đảm bảo cho 2 tiêu điểm của vật kính và thị kính trùng với nhau. Trong quá trình gắn kính thì phải thao tác thật chuẩn, kính không đặt lệch, đảm bảo mọi bộ phận đều vuông góc với 1 trục                  chục chính đi qua thân kính. Thay đổi thị kính có tiêu cự lớn hơn vì có thể kính bạn đang xài có độ phóng đại vượt giá trị phóng đại hữu dụng của kính.

    Ngoài ra, chất lượng kính cũng ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh của KTV.

3- Khoảng nhìn được qua kính rất nhỏ?

- Điều chỉnh lại khoảng đặt mặt hợp lý (Eye relief- Khoảng đặt mắt là khoảng cách từ thị kính đến vị trí đặt mắt quan sát để trường nhìn thấy được là tối đa. Khoảng đặt mắt thường được lấy bằng tiêu cự thị kính, thực tế là nhỏ hơn một ít so với tiêu cự thj kính.

- Thay đổi độ phóng đại bằng cách thay đổi thị kính, vì độ phóng đại càng lớn thì trường nhìn của kính càng nhỏ.

4- Xuất hiện những viền nhiều màu xung quanh ảnh vật?

   Đó chính là sắc sai mà mỗi kính khúc xạ chất lượng thấp đều gặp phải, cái này do vật kính không được tốt, nếu có đều kiện thay kính viễn bằng kính tiêu sắc thì sẽ loại bỏ được sắc sai này. Tuy nhiên, bạn cũng giảm được đôi chút bằng cách che bớt vật kính lại bằng 1 tấm bìa có khoét lỗ, cách này sẽ làm cho ảnh của vật tối đi vì thiếu ánh sáng.

5- Càng tăng độ phóng đại thì ảnh càng tệ?

    Mỗi kính có một giá trị phóng đại tối đa mà ta có thể nhìn rõ vật qua độ phóng đại đó, vượt quá giá trị này thì ảnh sẽ không còn rõ nét, Khi làm kính bạn nên tính toán sao cho kính có độ phóng đại vừa phải, không nên vượt quá 2 lần đường kính vật kính.

CLB Thiên văn học Đà Nẵng –DAC

Cẩm nang thiên văn học phần - Kỹ thuật

Các phần liên quan:

[CNTV-KT]Part1.kiến thưc quang học cơ bản.doc

[CNTV-KT]Part2.những đặc tính quang  học thiên văn.doc

[CNTV-KT]Part4.kính thiên văn phản xạ.doc