Mua một kính thiên văn là một quyết định lớn. Dưới đây là một vài lời khuyên để giúp bạn bắt đầu.
Mua một kính viễn vọng, giống như mua một chiếc xe hơi hoặc thiết bị âm thanh , là tùy thuộc vào sở thích của bạn như một người tiêu dùng bình thường. Nói cách khác, sự lựa chọn vẫn thuộc về bạn .Bài viết này cung cấp một số hướng dẫn để bạn có thể mua chiếc kính thiên văn của mình một cách tốt nhất. Các phần kế tiếp giới thiệu các loại kính thiên văn khác nhau và đề cập một chút đến lịch sử cũng như những thuận tiện và bất lợi của chúng. Nếu bạn đã quen thuộc với những thiết kế của kính viễn vọng, bạn có thể bỏ qua phần này
Kính thiên văn khúc xạ (Refractor Telescope)
Khúc xạ là sự uốn cong ánh sáng khi ánh sáng đi từ môi trường này ( ví dụ như khống khí) đến môi trường khác ( như thủy tinh ) . Một kính thiên văn khúc xạ vận dụng điều này với một ống kính có bề mặt cong được làm rất cẩn thận . Khi ánh sáng từ không khí đến kính và sau đó trở lại với không khí, đường dẫn của nó bị bẻ cong về hướng quang trục của ống kính. Nếu bề mặt của ống kính có hình dạng chuẩn, ánh sáng sẽ được tập trung tại một điểm.
Các kính viễn vọng đầu tiên (của bất kỳ loại nào) được tạo ra bởi nhà sản xuất kính người Hà Lan Hans Lippershey (1570-1619), người mà vào ngày 02 Tháng 10 Năm 1608, nộp đơn xin bằng sáng chế cho “một dụng cụ để nhìn thấy những điều xa xôi như thể rất gần đó.” Đây là một ống – với một thấu kính lồi ở phía trước và một thấu kính lõm ở phía sau – một thiết bị phóng to đối tượng khoảng 3 lần
Nhà phát minh người Ý Galileo Galilei (1564-1642) chế tạo kính viễn vọng của mình vào năm 1609. Galileo là người đầu tiên sử dụng thiết bị mới để nghiên cứu các thiên thể, và những gì ông nhìn thấy mãi mãi là một cuộc cách mạng trong thiên văn học.
Các kính thiên văn đầu tiên có chất lượng quang học kém. Các thấu kính có nhiều quang sai . Một trong những vấn đề của thấu kính là một khiếm khuyết được gọi là “sắc sai.” Ánh sáng trắng được hợp thành từ tất cả các màu sắc. Thật không may, màu sắc, khi đi qua một thấu kính đơn , không tập trung tại cùng một điểm. Ánh sáng xanh bị khúc xạ nhiều hơn ánh sáng đỏ.
Vào năm 1729, Chester Moore Hall (1703-1771) thiết kế một hệ thấu kính được ghép bởi 1 thấu kính lồi và 1 lõm , đã cho ra một hình ảnh có màu sắc tương đối trung thực. Loại kính này được gọi là “achromat” (thấu kính tiêu sắc), và nó là một thành tích hoành tráng.
Trong thế kỷ 20, kính khúc xạ tiêu sắc tiếp tục cải tiến. Trong thập niên 1920, hai vấn đề đã được giải quyết: ánh sáng bị mất do sự phản xạ trên các bề mặt thủy tinh trở ngược lại ko khí, và sự phản xạ nội bộ trong hệ thống ống kính. Việc giới thiệu các khoảng không gian chứa dầu đã giải quyết cả hai vấn đề trên. Dầu loại trừ sự phản xạ trong ống kính và tăng khả năng truyền ánh sáng . Nó cũng làm “mượt” các lỗi gây ra do bất thường trong bề mặt của thấu kính.
Trong những năm 1950, lớp phủ (đáng chú ý nhất là Magie florua) được phát minh để giảm tổn thất và giảm sự phản xạ nội bộ trong ống kính mà không cần dầu. Một loại kính mới, sử dụng fluorit canxi, cũng đã được phát minh. (Năm 1977, công ty Nhật Bản Takahashi, Ltd cung cấp loại fluorit đầu tiên với mục đích dùng trong một kính thiên văn.)
Các kính khúc xạ đầu tiên được dán nhãn “không bị sắc sai” là một hệ thống 3 thấu kính cung cấp bởi Astro-Physics năm 1981. Chúng được gọi là thấu kính apochromatic( thấu kính tiêu sắc phức) Chỉ có hai thấu kính “apochromatic” có sẵn tại thời điểm đó, cả hai đều có khẩu độ f/11, được phủ Mage florua, và tráng dầu tại khoảng cách giữa 3 thấu kính ghép. Cáí nhỏ hơn là 150mm và lớn hơn là 200mm. Đây là sự khởi đầu của thời đại mới: kính khúc xạ tiêu sắc phức. Mặc dù các apochromats được dán nhãn “không sắc sai” nhưng các bước sóng khác nhau của ánh sáng vẫn không đến tập trung cùng 1 điểm, tuy nhiên nó tốt hơn nhiều so với thấu kính achromats đã nói ở trên. Ngày nay của mục tiêu của thấu kính apochromatic là phải có từ hai đến bốn thấu kính thành phần. Ít nhất một trong số chúng phải được chế tạo với fluorit hoặc thủy tinh ED (có mức độ tán sắc thấp), để cung cấp khả năng hiệu chỉnh màu sắc tốt hơn.
Thấu kính tiêu sắc phức
Ưu điểm của kính khúc xạ
Các kính khúc xạ tiêu sắc hoặc tiêu sắc phức có chất lượng tốt đem đến một số lợi thế so với các kính thiên văn có thiết kế khác.
Đầu tiên là các kính khúc xạ này , theo mặc định, có một khẩu độ hoàn toàn rõ ràng. Ánh sáng không bị phân tán từ các vùng sáng hơn đến các khu vực tối hơn. Như vậy, kính khúc xạ cho một sự tương phản tốt hơn. Kính khúc xạ được xem là công cụ hàng đầu để quan sát các hành tinh và sao đôi.
Một lợi thế thứ hai của kính khúc xạ là sự bảo trì. Thấu kính không yêu cầu phải tránh lại lớp phủ như gương . Ngoài ra, việc lắp ráp kính khúc xạ thông thường không đòi hỏi một sự chuẩn trực khắt khe. Thấu kính được cố định vào ống kính và thường khó bị lệch, trừ khi nó bị chấn động lớn.
Nhược điểm của refractors
Bởi vì kính khúc xạ là một ống kín, do đó nó cần một lượng thời gian lâu hơn để làm mát và cân bằng với nhiệt độ môi trường xung quanh. Ngày nay với việc sử dụng ống nhôm mỏng vách đã giảm đáng kể thời gian này, nhưng thời gian làm mát kính vẫn là một vấn đề cần lưu tâm.
Điểm bất lợi thứ hai, rõ ràng hơn là sắc sai trong kính khúc xạ. Điều này thường biểu hiện ở màu sắc mờ nhạt ở phần rìa xung quanh các đối tượng như Mặt Trăng hay Sao Mộc.
Đối với các nhà thiên văn nghiệp dư , bất lợi chính của kính khúc xạ là chi phí. Để tạo ra một kính thiên văn khúc xạ tiêu sắc cần một chi phí khá lớn. Tỷ lệ chi phí giữa một thấu kính tiêu sắc phức 150mm và một gương 150mm chất lượng cao ít nhất là 10-1.