Amatör Teleskop Yapımı 5 :Teleskopların Çalışma Prensibini Anlama

Teleskop deyince aklımıza ilk olarak büyütme kavramının geldiği hepimiz için gerçek. Ancak teleskopların asıl işlevi büyütmek değil daha fazla ışık toplamaktır. Aynı ışık toplama işlevini gözümüz de yapar. Ancak gözümüz kapasitesi uzayın derinliklerinden gelen ışıkları toplayacak kadar değildir.İşte bu noktada teleskoplar devreye giriyor. Kısaca teleskoplar gözümüzden daha fazla ışık toplama özelliğine sahip optik aygıtlardır diyebiliriz. Toplanan ışık büyütücü objektiflerler yardımıyla büyütülerek görüntü elde edilmiş olur.
Dolayısıyla yapacak olduğumuz teleskobun temel özelliklerini belirlerkende ışık toplama kapasitesi en çok dikkat etmemiz gereken nokta olacaktır.

"Gök Bilim Rehberi-10b (Teleskoplar ve Dürbünler)" isimli yazımızda teleskoplar ilgili aşağıdaki bilgiler paylaşmıştık. Tekrar göz atmakta fayda var.


Optik Teleskoplar: Üç temel sınıfa ayrılırlar. 
Bunlar;

1.Mercekli
2.Aynalı

• Newtonian 
• Cassegrain 

 3. Katadioptrik (Aynalı-mercekli)

• Schmidt Cassegrain
• Maksutov Cassegrain
• Schmid Newtonian

1.Mercekli Teleskoplar: Bu türde uzun bir tüp içindeki mercekten geçen ışık, göz merceğine gelir.

2. Aynalı Teleskoplar : Bunlarda kendi aralarında ikiye ayrılır.

a. Newtonian Türü : Newtonian türü teleskoplar ışığı toplayan ve ikinci bir düz aynaya odaklayan bir çukur aynaya sahiptirler. İkinci ayna ise görüntüyü ana tübün dışına açılan bir penceredeki göz merceğine yansıtır.

b. Cassegrain Türü : Bu tür teleskoplar büyük bir küresel veya parabolid çukur ayna ile hiperbolid tümsek bir ikinci aynadan oluşur. Gelen ışınlar önce çukur ayna tarafından toplanır ve ikinci aynaya yansıtılır. Bu aynadan yansıyan ışınlar ise birinci aynanın merkez bölgesindeki delikten geçerek gözmerceğine odaklanır.


3. Katadioptrik teleskoplar : Bunlarda kendi aralarında üçe ayrılır.

a. Schmidt-Cassegrain Türü : Bu tür teleskoplarda ışık ince bir Schmidt düzeltici mercekten geçerek gelir. Daha sonra küresel çukur aynaya çarparak tekrar geri yansır. Yansıyan bu ışınlar birinci aynanın göbeğindeki delikten geçerek gözmerceğinde odaklanırlar. Bu tür teleskoplar teleskop türleri içinde en modern olanlarıdır.


b. Maksutov-Cassegrain Türü : Bu tür genel olarak Schmidt-Cassegrain teleskoplara benzer. Bu tür teleskoplarda bir tarafı iç bükey bir tarafı dış bükey olan ince bir düzeltici mercek kullanılır. İkinci ayna, merceğin merkez bölgesi aluminyum kaplanarak oluşturulur.

c. Schmidt-Newtonian Türü : Bu tür teleskoplar diğerlerine benzemekle birlikte; bunlarda Newtonian aynaları ve Schmidt düzeltici mercekleri kullanılmıştır. Daha çok sönük uzay cisimlerini gözlemek için kullanılırlar.


Teleskop türlerinin bir birilerine göre avantaj ve dezavantajlarının karşılaştırılması:[2]

Mercekli Teleskoplar Aynalı Teleskoplar Katadioptrik Teleskoplar Avantajları  - Dizaynı basit olduğu için kullanımı kolay ve güvenilirdir. - Çok az bakım yapmak gerekir. - Büyük objektif açıklı olanları ile ay, gezegen ve çift yıldız gözlemleri mükemmeldir. - İkinci bir ayna olmadığı için görüntü kalitesi oldukça iyidir. - Uzak yeryüzü cisimlerini gözlemek için idealdir. - Optik tüp olduğu için hava akımları en aza indirilmiştir. Bu nedenle hava akımlarından dolayı görüntünün etkilenmesi engellenmiştir. - Renk düzeltmesi akromatik mercekli olanlarda iyi, apokramatik veya fluorit olanlarda çok iyidir.  - Diğer teleskop türleri ile karşılaştırıldığında objektif açıklığının her cm'si en düşük fiyata imal edilir. - Odak uzaklığı 1m 'ye kadar olanlar kolaylıkla taşınabilir. - Ay ve gezegen gözlemleri için idealdir. - Derin uzay cisimlerini gözlemek içinde idealdir. - Optik sapınçları az olduğu için oldukça parlak bir görüntü vermektedirler. - Tüm teleskop türleri içinde  en iyi olandır. Diğer türlerin,  tüm optik dezavantajlarını  ortadan kaldırırken,  tüm avantajlarını birleştirir. - Derin uzay cisimlerinin  gözlemi ve fotoğraf  çekimi için çok uygundur. - Yeryüzü gözlemi ve  fotoğraf çekimi içinde  uygundur. - Ay, gezegen ve çift yıldız  gözlemleri için uygundurlar. - Geniş bir alan üzerindeki  keskin ve net görüntüye  sahip optiği çok iyidir. - Kapalı tüp dizaynından  dolayı hava akımları  tüp içine giremez. - Rahat taşınabilen,  dayanıklı ve masrafsızdırlar. - Teleskop türleri içinde  en iyi odaklama yeteneğine  sahip olan türdür. Dezavantajları - Tüm teleskop türleri arasında objektif açıklığı arttıkça fiyatı en çok pahalı olan türdür. - Diğer teleskop türlerinin açıklıklarına eşdeğer açıklıktaki mercekli teleskop daha ağır, daha uzun ve daha büyüktür. - Diğer türlerden daha hassas oldukları için daha çok bakım gerektirirler. - Yeryüzü cisimlerini gözlemek için uygun değildir. - Açık optik tüp dizaynı hava akımlarının görüntüyü etkilemesine sebep olur.Hava ile olan bu temas aynanın sırını bozar ve teleskobun gücünü azaltır. - İkinci aynaları sebebiyle, mercekli teleskoplardan daha fazla ışık kaybına neden olurlar. - Pahalıdırlar. - İkinci aynaları sebebiyle, mercekli teleskoplardan daha fazla ışık kaybına neden olurlar.

Teleskopların Özelliklerini Anlamamızı Sağlayan Bir Kaç Tanım:

1. Açıklık (Aperture) : Bütün teleskopların asıl fonksiyonu ışık toplamaktır. Teleskobun açıklığı demek, merceğin yada aynanın çapı demektir.

Açıklık genellikle " (inç) ile tanımlanır. 1" = 2.54cm dir.

Açıklık ne kadar büyükse teleskop o kadar fazla ışık toplar.

Daha çok ışık toplanması ise daha parlak ve daha iyi bir görüntü oluşmasını sağlar. 5" lik bir teleskobun aynası 5 X 2,54 = 12,7 cm =127 mm 'dir


2. Odak Uzaklığı (Focal Length) :

Odak uzaklığı = Açıklık (mm) * Odak Oranı olarak tanımlanabilir.
Ya da mercekten veya birinci aynadan itibaren teleskobun odak noktasına kadar olan uzaklığıdır.
Odak uzaklığı uzun olan teleskopların gücü daha fazla olup, elde edilen görüntüde daha büyüktür.

3. Çözümleme : Bir teleskobun daha fazla ayrıntıyı gösterebilme yeteneğine denir. Çözümleme ne kadar yüksekse, teleskop o kadar ince ayrıntı verir.

4. Çözümleme Gücü [Resolving Power (Dawes Limit)]: Birbirine çok yakın olan çift yıldızları ayrı ayrı görebilmemizi gerçekleştiren teleskop yeteneğine denir.

5. Kontrast : Elde edilen görüntünün daha net ve daha parlak olmasıdır. Kontrastın iyi olabilmesi için hava ve görüş koşullarının iyi olması gereklidir. Ayrıca bu açıklığın artması da kontrastı arttırır.

6. Işık Toplama Gücü : İnsan gözü ile teleskobun kuramsal olarak ışık toplama yeteneğinin karşılaştırılmasıdır.

7. Güç (Büyütme) : Teleskobun gücü, teleskobun kendisi ve kullanılan göz merceği (oküler) arasındaki ilişki olarak tanımlanabilir.
Teleskop alınırken açıklık ve teleskobun gücüne çok dikkat edilmelidir.

Büyütme = Teleskobun odak uzaklığı / gözmerceğinin odak uzaklığı formülü ile hesaplanır

Normal şartlar altında en yüksek büyütme teleskobun açıklığının 60 katına eşittir. Mesela 3.5" lik bir teleskobun max. büyütmesi 210X dir. Genelde amatör astronomlar gözlemlerinin çoğunu açıklığın 20-25 katı bir büyütme ile yaparlar.

8. Parlaklık Sınırı : Parlaklık birimi kadir (m) dir. A teleskopun açıklığı olmak üzere;

7.5 + 5 * [log A (cm biriminde teleskobun açıklığının logaritması)]

formülü ile görsel parlaklık sınırı hesaplanır.

9. Odak Oranı (Fotoğrafik Hız) [Focal Raito]:

Odak Oranı = Odak Uzaklığı (mm) / Açıklık (mm) ile hesaplanır.
Odak oranı size teleskobunuzla fotoğraf çekebilme hızını verir.

10. Görüş Alanı : Teleskop ile görülebilecek gökyüzü parçasına gerçek görüş alanı denir.
Bu açısal alan yay derecesi cinsinden ölçülür. Formülü :
Teleskobun gücü / Gözmerceğinin görüş alanı (derece) dir.

11. Optik Dizayn Sapınçları : Görüntünün oluşumu sırasında ortaya çıkan hatalara denir. Renk sapıncı, Küresel sapınç, Koma, Astigmat, Alan eğriliği ve Alan bozulması bazı teleskop sapınçlarıdır.

12. Teleskop Kurguları : İkiye ayrılır :

a. Alt Azimut Kurgu : En basit kurgudur. Üzerindeki kollar yardımı ile teleskoba; aşağı yukarı doğru düşey hareket ve yatay hareket yaptırılabilir.

b. Eşlek Kurgu : Eşlek kurgu ile gök cisimlerini izlemek çok daha kolaydır. Çünkü gökyüzündeki cisimler sürekli bir hareket halindedir ve alt azimut kurgu ile bunların hareketlerine ayak uydurmak son derece zordur. Ancak eşlek kurgu, enleme göre ayarlanmış bir eksen üzerinde döndüğü için gökcisimleri telekobun görüş alanı içinde kalırlar. Alman ve Çatal kurgu adı altında iki ayrı çeşidi vardır.

13. Enlem Ayarlayıcı : Teleskobun gök uçlağına göre eğimini ayarlar.

14. Saat Sürücü : Eşlek kurgularda bulunan motorları ve dişlileri kontrol eden elektrik sistemine denir.

15. Konsayı Ayarlayıcı : Yıldızların konsayılarını kullanarak gökyüzündeki yerlerini bulmaya yarayan sağaçıklık ve dikaçıklık ayarlayıcılarıdır.

16. Arayıcı (View Finder): Teleskobun üzerine yerleştirilmiş küçük dürbüne denir.

17. Gözmerceği (Eye Piece): Teleskopta oluşturulan görüntüler, farklı oranlarda gözmercekleri tarafından büyütülürler.


Kaynaklar:
[1]http://tr.wikipedia.org/wiki/D%C3%BCrb%C3%BCn
[2]http://www.zamandayolculuk.com/cetinbal/htmldosya1/Teleskoplar.htm