Δζληθό θαη Καπνδηζηξηαθό Παλεπηζηήκην Αζελώλ. Κνζκάο Γαδέαο

Transcript

1 Δζληθό θαη Καπνδηζηξηαθό Παλεπηζηήκην Αζελώλ Κνζκάο Γαδέαο

2 Κεφάλαιο 1 Δηζαγσγή Οη θαθνί ήηαλ γλσζηνί από ηελ αξραηόηεηα Οη πξώηεο ρξήζεηο ησλ θαθώλ ήηαλ γηα ηελ αλάθιεμε πιηθώλ Φξεζηκνπνηήζεθαλ γηα λα δηνξζώζνπλ ηελ όξαζε (13 νο -16 νο αη. κ.φ.) Η θαηαζθεπή ηνπ ηειεζθνπίνπ έγηλε (κάιινλ) ην 1608 κ.φ. από ηνλ Οιιαλδό νπηηθό Hans Lipperhey. O Galileo Galilei θαηαζθεύαζε ηνπο δηθνύο ηνπ θαθνύο θαη ην πξώην αζηξνλνκηθό ηειεζθόπην ην 1609 κ.φ.

3

4 Παξαηεξήζεηο από ηε Γε θαη από ην δηάζηεκα

5 Κεφάλαιο 2 Η ζπιιεθηηθή ηθαλόηεηα ησλ ηειεζθνπίσλ πξίζκα

6 επαιιειία πξηζκάησλ

7 θαθόο

8

9 Απιόο θαθόο (ρξσκαηηθό ζθάικα) κήθνο θύκαηνο απόζηαζε

10 Γηπιόο θαθόο (αρξσκαηηθό ζύζηεκα) κήθνο θύκαηνο απόζηαζε

11 Τξηπιόο θαθόο (απνρξσκαηηθό ζύζηεκα) κήθνο θύκαηνο απόζηαζε

12 Σύγθιηζε ηνπ θσηόο κε θάηνπηξν κήθνο θύκαηνο απόζηαζε

13 Κσληθέο ηνκέο έιιεηςε παξαβνιή ππεξβνιή

14 Κεφάλαιο 3 Καηεγνξίεο ηειεζθνπίσλ 1) Γηνπηξηθά (αληηθεηκεληθόο θαθόο) 2) Καηνπηξηθά (πξσηεύνλ θάηνπηξν) 3) Καηαδηνπηξηθά (ζπλδπαζκόο ησλ δύν πξώησλ)

15 Γηνπηξηθά ηειεζθόπηα απιό αρξσκαηηθό απνρξσκαηηθό

16 Καηνπηξηθά ηειεζθόπηα θύξηα εζηία Newton Gregory Coudé/Nasmyth επίπεδν επίπεδν θνίιν ειιεηςνεηδέο θπξηό ππεξβνινεηδέο θνίιν παξαβνινεηδέο θνίιν παξαβνινεηδέο θνίιν παξαβνινεηδέο θνίιν παξαβνινεηδέο Cassegrain θπξηό ππεξβνινεηδέο θνίιν παξαβνινεηδέο θπξηό ζθαηξηθό θνίιν ειιεηςνεηδέο Ritchey Chrétien θπξηό ππεξβνινεηδέο θνίιν ππεξβνινεηδέο

17 Καηαδηνπηξηθά ηειεζθόπηα Maksutov-Cassegrain Schmidt-Cassegrain δηνξζσηηθόο κελίζθνο Maksutov θπξηό αζθαηξηθό θνίιν ζθαηξηθό δηνξζσηηθόο θαθόο Schmidt θπξηό αζθαηξηθό θνίιν ζθαηξηθό

18 Ιδηάδνπζεο πεξηπηώζεηο Οπηηθνί ζπλδπαζκνί

19 Ιδηάδνπζεο πεξηπηώζεηο Υγξά θάηνπηξα

20 Ιδηάδνπζεο πεξηπηώζεηο Χεθηδσηά θάηνπηξα (ηειεζθόπηα πνιιαπιώλ θαηόπηξσλ) Μνληέιν ηνπ θαηόπηξνπ 10 m ησλ ηειεζθνπίσλ Keck I θαη Keck II (Hawaii) Τν πξώην ηειεζθόπην πνιιαπιώλ θαηόπηξσλ ΜΜΤ (USA)

21 Μνληέιν ηνπ θαηόπηξνπ ηνπ ηειεζθνπίνπ JWST

22 Τν κεγαιύηεξν θάηνπηξν ηειεζθνπίνπ κέρξη ην 2012 (ΗΔΤ θαη SALT). Οη δηαζηάζεηο ηνπ είλαη 11 x 9.8m.

23 Τερλνινγία ηειεζθνπίσλ

24 Τερλνινγία ηειεζθνπίσλ Gemini 8.1 m LBT 8.4m

25 Τκήκα ηνπ ζύλζεηνπ θαηόπηξνπ ηνπ JWST

26 Τα ηέζζεξα 8.2 m ηειεζθόπηα ηνπ Very Large Telescope (VLT) ζηε Φηιή

27 Σπγθξηηηθά κεγέζε νπηηθώλ ηειεζθνπίσλ Γεξνζηαζνπνύιεην Αζηξνλνκηθόο Σηαζκόο Αζηεξνζθνπείν Φεικνύ Γηαζηεκηθά Τειεζθόπηα Παλεπηζηεκηαθό Αζηεξνζθνπείν Κξπνλεξίνπ Κνξηλζίαο Αξίζηαξρνο Hubble JWST 0.4 m 1.2 m 2.3 m 2.4 m 6.5 m Palomar BTA (Caucasus) 5 m 6 m

28 Τν ππό θαηαζθεπή Δ-ΔLT κε ην γηγάληην ζύλζεην θάηνπηξν δηακέηξνπ 42 m

29 Κεφάλαιο 4 Πξνζνθζάικηνη θαθνί 1) Huygens 2) Ramsden 3) Kellner 4) Orthoscopic 5) Plössl 6) Erfle 7) Barlow 8) Focal Reducer Huygens: Πνιύ απιό ζύζηεκα δύν απιώλ θαθώλ κε ελδηάκεζν δηάθξαγκα. Μέηξην νπηηθό πεδίν. Ramsden: Πνιύ απιό ζύζηεκα δύν απιώλ θαθώλ ρσξίο ελδηάκεζν δηάθξαγκα. Μηθξό νπηηθό πεδίν θαη εζσηεξηθέο αλαθιάζεηο. Kellner: Πνιύ απιόο θαθόο κε αρξσκαηηθό ζύζηεκα θαη απιό θαθό. Βειηίσζε ηνπ Ramsden κε κεγαιύηεξν νπηηθό πεδίν. Orthoscopic: Σπλδπαζκόο ελόο απινύ θαθνύ θαη ελόο απινύ ή δηπινύ ζπζηήκαηνο θαθώλ. Μηθξό νπηηθό πεδίν, αιιά πνιύ θαιή πνηόηεηα εηδώινπ. Plössl: Σπκκεηξηθό ζύζηεκα δύν αρξσκαηηθώλ θαθώλ. Σρεηηθά κεγάιν νπηηθό πεδίν, αιιά κηθξό δηάθξαγκα παξαηήξεζεο. Erfle: Σύλζεην ζύζηεκα αρξσκαηηθώλ θαθώλ κε απνηέιεζκα επξύ θαη θαζαξό πεδίν (επξπγώληνο θαθόο). Barlow: Αρξσκαηηθό απνθιίλνλ ζύζηεκα θαθώλ. Φξεζηκνπνηείηαη γηα ηελ αύμεζε ηεο εζηηαθήο απόζηαζεο ησλ ηειεζθνπίσλ (κεγέζπλζε). Focal Reducer: Αρξσκαηηθό ζπγθιίλνλ ζύζηεκα θαθώλ. Φξεζηκνπνηείηαη γηα ηελ κείσζε ηεο εζηηαθήο απόζηαζεο ησλ ηειεζθνπίσλ (ζκίθξπλζε).

30

31 Κεφάλαιο 5 Σηήξημε ηειεζθνπίσλ 1) Μεζεκβξηλή Τειεζθόπηα δηαβάζεσλ 2) Αιηαδηκνπζηαθή (alt-az) Dobson 3) Ιζεκεξηλή Γεξκαληθνύ ηύπνπ (ζηήξημε ζε έλα ζεκείν) Γηραισηή Αγγιηθνύ ηύπνπ (ζηήξημε ζε δύν ζεκεία) 4) Σηαζεξή (αθιόλεηε) Πεηαινεηδήο 5) Σηαζεξνύ ύςνπο 6) Alt-alt (ηξνπνπνηεκέλε Αγγιηθνύ ηύπνπ)

32 Μεζεκβξηλή ζηήξημε Τειεζθόπηα δηαβάζεσλ Carlsberg Meridian Circle (UK) Τειεζθόπην A. Σπγγξόο (GR) Rapsold Meridian Transit (USA)

33 Αιηαδηκνπζηαθή ζηήξημε Σηήξημε ηύπνπ Dobson Τν ηειεζθόπην «Αξίζηαξρνο» δηακέηξνπ 2.3 m ζην Φεικό

34 Ιζεκεξηλή ζηήξημε Αιηαδηκνπζηαθή Ιζεκεξηλή

35 Ιζεκεξηλή ζηήξημε Γεξκαληθνύ ηύπνπ Γηραισηή Αγγιηθνύ ηύπνπ Πεηαινεηδήο

36 Κεφάλαιο 6 Φαξαθηεξηζηηθά ηειεζθνπίσλ 1) Καηεγνξία 2) Γηάκεηξνο 3) Δζηηαθή απόζηαζε 4) Δζηηαθόο ιόγνο 5) Κιίκαθα εηδώινπ 6) Γηαθξηηηθή ηθαλόηεηα 7) Μεγέζπλζε 8) Οπηηθό πεδίν 9) Πξνζνθζάικηνη θαθνί 10) Σηήξημε Γηνπηξηθό, Καηνπηξηθό, Καηαδηνπηξηθό D [mm] F [mm] F f D K F D 1 M 2 M F F (κεγάιε πνηθηιία) (κεγάιε πνηθηιία) για λ = 480 nm: [arcsec/mm] [arcsec] 12 D cm [arcsec] (F π : εζηηαθή απόζηαζε πξνζνθζ. θαθνύ) (α: νπηηθό πεδίν πξνζνθζάικηνπ θαθνύ)

37 Κεφάλαιο 7 Μόληκε εγθαηάζηαζε ηειεζθνπίσλ (Αζηεξνζθνπεία) επηζπκεηέο ηηκέο ηππηθέο ηηκέο 1) Καηξηθέο ζπλζήθεο (δηαύγεηα) 2) Υγξαζία 3) Υςόκεηξν 4) Αηκνζθαηξηθή δηαηαξαρή (seeing) 5) Φσηνξξύπαλζε 6) Θεξκνθξαζηαθέο κεηαβνιέο 7) Άλεκνη κεγάιε κηθξή κεγάιν κηθξή κηθξή κηθξή κηθξή λύρηεο ην ρξόλν < 30% > 2000 m < 1 arcsec απόιπηα ζθνηεηλό < 1 C/hour < km/h 8) Παξνρή ειεθηξηθνύ ξεύκαηνο, θαπζίκσλ, λεξνύ 9) Δύθνιε πξόζβαζε (δξόκνο)

38 Αζξνηζηηθά νπηηθά ζθάικαηα

39 Οη παξαηεξήζεηο ηνπ πιαλήηε Κξόλνπ Galileo ( ) Galileo, Scheier, Hevelius ( ) Huygens ( )

40 Τα κεγάια δηνπηξηθά ηειεζθόπηα ηνπ 17 νπ αη.

41 Τα κεγάια δηνπηξηθά ηειεζθόπηα ηνπ 20 νπ αη. Yerkes (40-in, 102 cm) Lick (36-in, 91 cm) Pittsburgh (30-in, 76 cm)

42 Κεφάλαιο 8 Σύγθξηζε ηειεζθνπίσλ Διοπτρικά Κατοπτρικά Καταδιοπτρικά Δίδσια πςειήο αληίζεζεο Γελ απαηηείηαη επζπγξάκκηζε ησλ νπηηθώλ ζηνηρείσλ ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ Φακειό θόζηνο θαηαζθεπήο (κηθξό βάξνο θαη όγθνο) Απνδίδνπλ ζε κεγαιύηεξε θαζκαηηθή πεξηνρή αθηηλνβνιίαο Δπξύ πεδίν παξαηήξεζεο Μηθξό βάξνο θαη όγθνο Πξνζηαηεπκέλνο θιεηζηόο ζσιήλαο Καηάιιεια γηα ακπδξά αληηθείκελα Καηάιιεια γηα ακπδξά αληηθείκελα Φξήζε πιήξνπο αλνίγκαηνο (ρσξίο θεληξηθό εκπόδην) Υςειό θόζηνο θαηαζθεπήο Απνπζία ρξσκαηηθώλ ζθαικάησλ ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ Κεληξηθό εκπόδην (ρακειή αληίζεζε θαη πεξηζιαζηηθνί ζρεκαηηζκνί) Πξνζηαηεπκέλνο θιεηζηόο ζσιήλαο Κεληξηθό εκπόδην (ρακειή αληίζεζε θαη πεξηζιαζηηθνί ζρεκαηηζκνί) Μεγάιν κήθνο (όγθνο-βάξνο) Απαηηείηαη ζπρλή επζπγξάκκηζε νπηηθώλ Απαηηείηαη ζπρλή επζπγξάκκηζε νπηηθώλ Φξσκαηηθά ζθάικαηα Απαηηείηαη θαιή ζεξκηθή ηζνξξνπία ηνπ θαηόπηξνπ κε ην πεξηβάιινλ Απαηηείηαη θαιή ζεξκηθή ηζνξξνπία ηνπ θαηόπηξνπ κε ην πεξηβάιινλ Αθαηάιιεια γηα ακπδξά αληηθείκελα Αλνηθηόο ζσιήλαο (ζθόλε-πγξαζία) Σρεηηθά κεγάιν θόζηνο θαηαζθεπήο

43 ΓΕΝΙΚΗ ΑΣΤΡΟΝΟΜΙΑ Ι Ύιε ηνπ καζήκαηνο "Τν Σύκπαλ πνπ αγάπεζα-δηζαγσγή ζηελ Αζηξνθπζηθή" Μ. Γαλέδε θαη Δ. Θενδνζίνπ, Δθδόζεηο Γίαπινο Οπηηθά Τειεζθόπηα Οη παξαπάλσ δηαθάλεηεο αλαπηύζζνληαη ζην παξαπάλσ βηβιίν ζηηο ζειίδεο