반사 망원경의 원리

일반적인 반사 망원경 시스템은 일반적으로 Newtonian 또는 Cassegrain 유형입니다. 이러한 망원경은 오목 거울을 기본 거울로 사용하여 빛을 수렴하고 이미지를 형성함으로써 렌즈와 관련된 색수차를 피할 수 있습니다.

현대 과학자들이 망원경의 길이를 무한히 연장하여 색수차를 줄이려고 시도하는 동안 Newton은 굴절 망원경의 색수차를 피할 수 없다고 믿었습니다. 따라서 그는 2.5 cm 구리-주석-비소 합금을 구형으로 접지하고 초점 앞에 놓인 평평한 거울을 사용하여 초점을 튜브 밖으로 향하게했습니다. 1668 년에 그는 가장 일반적인 유형의 반사 망원경으로 남아있는 뉴턴 망원경으로 알려진 최초의 반사 망원경을 성공적으로 만들었습니다. 1672 년 Cassegrain은 포물선 1 차 거울과 쌍곡선 2 차 거울을 특징으로하는 디자인을 도입하여 광 경로를 매우 컴팩트 한 구조로 접었습니다.

뉴턴이 반사 망원경을 처음으로 설계 한 것은 아니라는 점은 주목할 가치가 있습니다. 1663 년 Gregory는 "Optica Promota" 에 두 개의 오목한 거울을 사용하여 기본 거울 뒤에 직립 이미지를 형성하는 광학 시스템을 발표했습니다. 이 디자인은 포물선 1 차 거울과 그레고리력 망원경으로 알려진 초점 뒤에 배치 된 오목한 타원형 2 차 거울이 특징입니다. 이 디자인의 모든 표면이 비구면이기 때문에 강력한 실용적인 기술이 부족한 Gregory는 사용 가능한 망원경을 만들 수 없었습니다. Hooke가이 디자인의 작업 모델을 성공적으로 구축 한 것은 10 년 후였습니다.

현대 뉴턴 반사경은 평행 광선을 초점으로 수렴하는 기본 거울로 포물선 거울을 사용하여 구형 거울로 인한 구면 수차를 방지합니다 (다이어그램에 표시됨). 그러나 별은오프 축혼수 상태라고 알려진 현상 인 혜성과 같은 모양으로 왜곡 된 것처럼 보일 수 있습니다.

반사 망원경은 거울을 사용하여 이미지를 형성하므로 빛이 렌즈를 통과하지 않아 특수 유리가 필요하지 않습니다. 동일한 조리개 크기의 경우 Newtonian 망원경이 더 저렴합니다. 미러 표면의 정밀도는 이미지 품질에 큰 영향을 미치기 때문에 미러 제작의 정확도는 반사 망원경을 평가하는 데 중요한 메트릭입니다. 현대 뉴턴 반사경은 더 이상 기본 거울에 중금속을 사용하지 않고 대신 알루미늄으로 코팅 된 유리를 사용합니다. 반사 망원경은 2 차 거울이 필요하기 때문에 운반 후 시준되어야하므로 번거로울 수 있습니다.

거의 모든 대형 연구 등급 망원경은 반사경입니다. 예를 들어, 유명한 허블 우주 망원경은 카스그레인 반사 망원경을 사용합니다 (다이어그램에 표시됨). 이러한 선호에 대한 주요 이유는 굴절기에 비해 반사기의 주요 이점입니다: 색수차 없음, 저렴한 비용 및 더 큰 구멍을 달성하는 능력.