หลักการใช้งานของกล้องโทรทรรศน์

หลักการใช้งานของกล้องโทรทรรศน์

กว่า 400 ปีที่กำเนิดกล้องโทรทรรศน์ขึ้นมา เปลี่ยนวงการดาราศาสตร์ครั้งยิ่งใหญ่ให้กับมวลประชาชาติ เป็นจุดเริ่มต้นของการเดินทางไปห้วงอวกาศของมวลมนุษย์ และการค้นพบว่าโลกเป็นเพียงเมล็ดถั่วเล็กๆ เมื่อเทียบกับดาวฤกษ์ในระบบสุริยะจักรวาลทั้งมวล เพียงแค่การใช้กล้องโทรทรรศน์ส่องดูดวงดาวขนาดมหึมาให้กลายเป็นภาพย่อส่วนขนาดเล็กได้อย่างน่าทึ่ง เพราะอะไรกล้องโทรทรรศน์จึงมีประสิทธิภาพสูงขนาดนั้น

หลักการเกี่ยวกับกล้องโทรทรรศน์

กล้องโทรทรรศน์ถือกำเนิดครั้งแรกตอนปี ค.ศ.1608 โดยฮานส์ อาชีพช่างแว่นชาวดัตซ์ นำเลนส์นูนและเลนส์เว้ามาเรียงต่อกันทำให้ขยายภาพได้ ในปีถัดมา กาลิเลโอ กาลิเลอิ ชาวอิตาลีได้นำเลนส์มาใช้สำรวจท้องฟ้า เป็นกล้องหักเหแสงที่มีกำลังขยายไม่ถึง 30 เท่า แต่พอจะเห็นรายละเอียดต่างๆ ได้

กล้องโทรทรรศน์ คือกล้องส่องทางไกลบนท้องฟ้า ช่วยในการขยายวัตถุท้องฟ้าด้วยหลักของการรวมแสง เพื่อให้มองเห็นสิ่งต่างๆ บนท้องฟ้าชัด เพราะวัตถุบนท้องฟ้าในระยะไกลไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า มีการแบ่งประเภทกล้องโทรทรรศน์ 2 หลักใหญ่ๆ คือ แบบสะท้อนแสง และแบบหักเหแสง โดยมีอุปกรณ์สำคัญอย่างเลนส์เข้ามาช่วย

  • เลนส์นูน ทำหน้าที่รวมแสงจนรวมเป็นจุดหนึ่งเรียกว่าจุดโฟกัส เมื่อแสงผ่านเลนส์นูนจะทำให้รังสีพุ่งเข้าหากัน และตัดกันที่จุดโฟกัส จะให้ภาพจริงหัวกลับหรือภาพเสมือนหัวตั้งก็ได้ โดยขึ้นอยู่กับตำแหน่งของวัตถุและการวางเลนส์
  • เลนส์เว้า มีหน้าที่หักเหแสง ให้รังสีปลายบานเข้าสู่ตาผู้ส่องกล้อง จะเห็นภาพเสมือนหัวตั้ง

ประเภทกล้องโทรทัศน์แบ่งตามหลักการทำงาน

  1. กล้องโทรทัศน์ชนิดที่สะท้อนแสง – ใช้กระจกเว้าสะท้อนแสงจากวัตถุเข้าที่กระจกรอง สะท้อนเข้าเลนส์ตาของผู้ใช้ มีข้อดีตรงหน้ากล้องใหญ่ทำให้สำรวจวัตถุบนท้องฟ้าที่จางๆ ได้ดี สำรวจช่วงคลื่นได้หลากหลาย ไม่มีปัญหาความคลาดสี ช่วยในการมองเห็นวัตถุที่มีความสว่างน้อย เช่น กาแล็กซี เนบิวลา
  2. กล้องโทรทัศน์ชนิดหักเหแสง – ใช้เลนส์นูน และเลนส์ตาจะเป็นเลนส์เว้า เมื่อส่องแล้วภาพเป็นภาพหัวตั้งแบบไม่ใช้อุปกรณ์อื่นมาช่วย แต่การใช้เลนส์เว้าเป็นเลนส์ตานั้นทำให้ระบบกล้องมีมุมมองภาพที่แคบมาก ต่อมาได้พัฒนากล้องขึ้นมาใหม่โดยใช้เลนส์นูนเป็นเลนส์ตาแทน ทำให้เกิดเป็นภาพกลับหัวและมีมุมมองกว้าง หลักการทำงานของกล้องชนิดนี้เป็นการหักเหแสงผ่านเลนส์วัตถุ แล้วหักเหอีกครั้งผ่านเลนส์ตา กล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงนี้จึงช่วยขยายขนาดภาพ ทำให้มองเห็นรายละเอียดบนวัตถุได้ชัดขึ้น เช่น หลุมบนดวงจันทร์ เปลวไฟบนดวงอาทิตย์ ดาวเคราะห์

กล้องโทรทรรศน์จึงมีบทบาทต่อวงการวิทยาศาสตร์ และเปลี่ยนมุมมองต่อจักรวาลไปอย่างสิ้นเชิง ตลอดจนเกิดแนวคิดด้านปรัชญา วัฒนธรรม และศาสนา