space
space
space
 
กันยายน 2562
 
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
2930 
space
space
23 กันยายน 2562
space
space
space

การทำงานของ เลนส์กล้องดูดาว กล้องส่องทางไกล กำลังขยาย แบบไหนถึงดี มีคำตอบในนี้ UPDATE 2019
ขอบคุณบทความดีๆจากเวปไซต์  https://www.sportcamera-thailand.com ด้วยครับ 

ที่นำความรู้เรื่อง กล้องส่องทางไกล และกล้องดูดาว เรื่องกำลังขยายและอื่นๆมาให้อ่านกัน

เป็นความรูปที่นักเล่นกล้องดูดาว หรือเทเลสโคปสำหรับดูนกควรอ่านนะครับ

**************************************************************
บทความนี้ เราจะมารู้จัก "กล้องโทรทรรศน์ / กล้องดูดาว" กันว่าหลักการทำงานของมันเป็นอย่างไร เกิดขึ้นเมื่อปีใด กำลังขยายซักกี่เท่าถึงจะเห็นดาวบนท้องฟ้า ทั้งนี้เพื่อการศึกษาและเลือกกล้องโทรทรรศน์ /กล้องดูดาว ได้อย่างดีและเข้าใจที่สุดครับ

กล้องโทรทรรศน์ /กล้องดูดาว เกิดขึ้นเมื่อเร็วๆนี้เองครับโดย กาลิเลโอ กาลิเลอี เมื่อปีคศ.1609 ตอนนี้ปี2018 กล้องดูดาวพึ่งเกิดมาได้เพียง400ปีนี้เองครับ และถึงในตอนนี้เราสามารถขยายขอบเขตการสำรวจไปถึงคลื่นแม่เหล็กจนถึงรังสีแกมม่าได้จากกล้องดูดาวแล้ว โดยการนำเทคโนโลยีไปติดกับกล้องดูดาวทำให้มีประสิทธิภาพสูงมากขึ้น ทราบถึงที่มาแล้ว เรามาดูหน้าที่ของ กล้องโทรทรรศน์ /กล้องดูดาว กันซักหน่อยครับ

หน้าที่ของกล้องดูดาว

1. สะสมแสงจากวัตถุบนท้องฟ้า เพื่อให้ศึกษาแหล่งกำเนิดคลื่นที่มีแสงน้อยได้
2. ทำหน้าที่เพิ่มขนาดเชิงมุมของดาว และเพิ่มกำลังแยกภาพ
3. ใช้วัดตำแหน่งของดาวบนท้องฟ้า

กล้องดูแบบหรือกล้องโทรทรรศน์มีทั้งใช้เลนส์และกระจกในการรวบรวมแสง ทำให้แบ่งกล้องดูดาวไว้เป็น3ชนิด ซึ่งผมได้เขียนไว้ในบทความที่แล้วครับ กดตรงนี้เพิ่มอ่านชนิดของกล้องดูดาวครับ คลิ้กเลย 

แต่บทความนี้จะมาดูการทำงานของมันแบบเจาะลึกครับ 

กล้องดูดาวทั้ง3ชนิดนี้ มีหลักการของทางเดินแสงแบบเดียวกัน ที่ผมแสดงไว้ในรูปที่ 1 คือ 

มีเลนส์ใกล้วัตถุทำหน้าที่รับแสงของดาวแล้วรวมแสงนั้นให้เกิดภาพที่ระนาบโฟกัส เลนส์นี้จะเป็นเลนส์นูน ในกล้องหักเหแสง 

แต่จะเป็นเลนส์เว้ากระจกในกล้องแบบสะท้อนแสง ภาพที่เกิดขึ้นสามารถขยายให้เห็นรายละเอียดได้ด้วยเลนส์ใกล้ตา โดยที่ระยะระหว่างเลนส์ใกล้ตาและระนาบโฟกัสสามารถปรับเพื่อให้ได้ความชัดเจน 

ส่วนกล้องดูดาวแบบผสมนั้นจะใช้หลักการหักเหแสงและสะท้อนแสงจากเลนส์และกระจกที่ประกอบรวมกันเป็นกล้อง





หลักการเบื้องต้นของกล้องดูดาว

อุปกรณ์ที่สำคัญของกล้องดูดาวคือ "เลนส์นูน" มีหน้าที่รวมแสงให้มาตกที่ "จุดโฟกัส" เราเรียกระยะทางระหว่างจุดกึ่งกลางของเลนส์กับจุดโฟกัสว่า "ความยาวโฟกัส"

- หากเราใช้เลนส์นูนส่องมองวัตถุที่ระยะใกล้กว่าความยาวโฟกัส จะเห็นว่าเลนส์นูนช่วยในการขยายภาพ

- หากเราใช้เลนส์นูนส่องมองวัตถุที่ระยะไกลกว่าความยาวโฟกัส จะเห็นว่าเลนส์นูนรวมแสงและให้ภาพกลับหัว ดังภาพที่2


การทำงานของกล้องดูดาว 

ใช้หลักการหักเหแสงผ่านเลนส์นูนจำนวน2ชุด โดยเลนส์แต่ละชุดประกอบด้วยเลนส์จำนวน2-3ชิ้น สร้างจากเนื้อแก้วที่ต่างกัน ประกบกันเพื่อแก้ความคลาดของสี (ถ้าใช้เลนส์เดียวจะทำให้เกิดภาพสีรุ้ง เนื่องจากแสงแต่ละสีมีความยางคลื่นไม่เท่ากัน จึงทำให้มีความยาวโฟกัสไม่เท่ากัน) เลนส์ชุดหน้ามีขนาดใหญ่เรียกว่า "เลนส์วัตถุ" ทำหน้าที่รวมแสง เลนส์ชุดหลังมีขนาดเล็ก ซึ่งใช้มองเรียกว่า "เลนส์ตา" ทำหน้าที่เพิ่มกำลังขยาย ดังในภาพที่ 3


การรวมแสง หรือ กำลังรวมแสง

คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของกล้องดูดาวก็คือ "กำลังรวมแสง" กล้องดูดาวช่วยให้เรามองเห็นสิ่งต่างๆในอวกาศ เช่น กาแล็กซี่ เนบิวลา และกระจุกดาวต่างๆ ซึ่งไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า เนื่องจากระยะทางที่ไกลมาก ทำให้แสงของมันแทบจะมองไม่เห็นเลย

เลนส์นูนของกล้องดูดาวมีพื้นที่รับแสงได้ดีกว่าดวงตาของคน จึงมีกำลังรวมแสงมากกว่า แต่อย่างไรก็ตามเราไม่สามารถกำหนดค่ากำลังรวมแสงของเลนส์เป็นค่าเฉพาะได้ แต่เราสามารถกำหนดได้ด้วยการเปรียบเทียบ

สูตรคือ


อัตราส่วนกำลังรวมแสง = ขนาดเลนส์ A หารด้วย ขนาดเลนส์ B แล้วยกกำลังสอง



ตัวอย่างเช่น 

เมื่อเปรียบเทียบเลนส์ของกล้องดูดาว ซึ่งมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 50 ซม. กับดวงตาของคนเรา(กระจกตาดำ) ซึ่งมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 0.5 ซม. จะเห็นว่าเลนส์ของกล้องดูดาว มีขนาดใหญ่กว่าถึง 100 เท่า และมีกำลังรวมแสงมากกว่าถึง 10,000 เท่า (100ยกกำลังสอง)

ลองคิดดูครับว่า กล้องดูดาวที่ใหญ่ที่สุดในโลกมีขนาดเลนส์รับแสง 10 เมตร จะมีกำลังรวมแสงมากกว่าตาของคนเรากี่เท่า


มาถึงเรื่องกำลังขยาย

นอกจากคุณสมบัติในการรวมแสงแล้ว นักดูดาวยังต้องการกำลังขยายอีกด้วย เช่น พื้นผิวของดาวต่างๆ ดวงจันทร์ เราสามารถปรับกำลังขยายของกล้องดูดาว ด้วยการเปลี่ยนความยาวโฟกัสของเลนส์ตาได้ตามนี้



กำลังขยาย = ความยาวโฟกัสของเลนส์วัตถุ หารด้วย ความยาวโฟกัสของเลนส์ตา



ตัวอย่างเช่น 

ถ้าความยาวโฟกัสของเลนส์วัตถุ = 1000 มม. ความยาวโฟกัสของเลนส์ตา = 10มม.

กำลังขยายก็จะเท่ากับ 1000/10 คือ 100 เท่า



แต่กว่าพอนำมาใช้งานจริงกลับพบว่า ถ้าเราเพิ่มกำลังขยายขึ้น 2 เท่า ค่าความสว่างจะลดลง 4 เท่า


ดังนั้น กำลังขยายสูงสุดที่ใช้งานได้จริง จะอยู่ที่ประมาณ 50 คูณด้วย ขนาดของเลนส์วัตถุซึ่งจะใช้หน่วยเป็นนิ้วแทนมิลลิเมตร เช่น กล้องขนาด 4 นิ้ว ก็จะมีกำลังขยายที่ใช้งานได้ไม่เกิน 50x4 = 200 เท่า

การใช้กำลังขยายที่สูงมาก ก็จะทำให้ได้ภาพคุณภาพต่ำ มืด มัว และสั่นไหว เนื่องจากที่เราขยายภาพดาวนั้น ก็จะขยายภาพของบรรยากาศโลกตามได้ด้วย ทำให้ได้ภาพที่มัว และไหลคล้ายๆกับว่าดูดาวและมีแม่น้ำไหลผ่าน


อัตราส่วนโฟกัส

อัตราส่วนโฟกัส (Focal ratio) เป็นคุณสมบัติอีกข้อหนึ่งที่สำคัญของเลนส์กล้องดูดาว เป็นค่าอัตราส่วน ระหว่างความยาวโฟกัสของเลนส์วัตถุ กับขนาดของเลนส์วัตถุ เรามักเห็นค่านี้แสดงตามเพจคนถ่ายดาวนะครับด้วย "f/" บนเลนส์ของกล้องถ่ายรูปทั่วไป

ยกตัวอย่างเช่น

เลนส์วัตถุขนาด 100 มม. ความยาวโฟกัส 1,000 มม. มีค่า "f/10"
เลนส์วัตถุขนาด 100 มม. ความยาวโฟกัส 500 มม. มีค่า "f/5"

เลนส์ที่มีค่าตัวเลข f/ น้อย จะทำให้ขอบภาพกว้าง และสว่างกว่าเลนส์ที่มีค่า f/มาก
เลนส์ที่มีค่าตัวเลข f/ มาก จะทำให้ความชัดลึกของภาพมากกว่าเลนส์ที่มีค่า f/น้อย
ได้อย่างเสียอย่างเนอะ

ข้อควรจำ ห้ามใช้กล้องดูดาวส่องดูดวงอาทิตย์เด็ดขาด ต้องใช้แผ่นกรองคุณภาพสูงเท่านั้น

เรื่องเหล่านี้เราก็สามารถนำไปใช้กับกล้องส่องทางไกลได้นะครับ หากอ่านจนครบบทความนี้แล้ว ก็จะทราบทันทีว่าทำไมกล้องส่องทางไกลที่มีกำลังขยายต่ำถึงราคาแพงกว่า กล้องส่องทางไกลที่มีกำลังขยายสูง

บทความหน้าจะมาดูว่าคุณสมบัติขิงกล้องดูดาวตรงไหนอีกบ้างที่ควรรู้ ขอบพระคุณมากๆครับ

สามารถสอบถามเพิ่มเติมได้ที่ https://www.facebook.com/binocular.th/


Create Date : 23 กันยายน 2562
Last Update : 23 กันยายน 2562 14:26:46 น. 0 comments
Counter : 146 Pageviews.
(โหวต blog นี้) 

ชื่อ :
Comment :
  *ใช้ code html ตกแต่งข้อความได้เฉพาะสมาชิก
 
space

BlogGang Popular Award#15


 
สมาชิกหมายเลข 3333964
Location :


[ดู Profile ทั้งหมด]

ให้ทิปเจ้าของ Blog [?]
ฝากข้อความหลังไมค์
Rss Feed
Smember
ผู้ติดตามบล็อก : 1 คน [?]






space
space
[Add สมาชิกหมายเลข 3333964's blog to your web]
space
space
space
space
space