(hieuhoc_hieuhoc.com). Với những vật liệu đơn giản, chi phí thấp, các bạn học sinh có thể tự làm cho mình một chiếc kính thiên văn để thỏa mãn đam mê khám phá. Kính có thể sử dụng thay thế ống nhòm khi quan sát mục tiêu dưới đất, hay khi quan sát mặt trăng, hành tinh… trên bầu trời.
.jpg)
Kính thiên văn là một dụng cụ quang học có tác dụng khuyếch đại cường độ ánh sáng và hình ảnh của thiên thể trên bầu trời. Cấu tạo cơ bản của kính là một hệ thống quang học gồm một thấu kính hội tụ có tiêu cự dài gọi là vật kính và một thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn gọi là thị kính. Hệ thấu kính này đặt đồng trục và khoảng cách giữa chúng có thể thay đổi được.
Kính thiên văn được chia làm hai loại chính: Kính thiên văn khúc xạ và kính thiên văn phản xạ. Ngoài ra, các nhà thiên văn còn kết hợp tính chất của cả hai loại kính trên thành kính thiên văn khúc phản xạ.
Nhìn chung kính thiên văn khúc xạ có nguyên lý cấu tạo khá đơn giản. Vật kính của loại kính này là một thấu kính hội tụ (ngày nay người ta sử dụng các hệ kính tiêu sắc). Hình ảnh của thiên thể được tạo bởi vật kính nằm trên mặt phẳng tiêu. Các nhà thiên văn sử dụng các thị kính phóng đại để quan sát hình ảnh đó trên mặt phẳng tiêu.
Sự khác biệt duy nhất giữa kính thiên văn khúc xạ và kính thiên văn phản xạ là vật kính. Đối với kính thiên văn khúc xạ, vật kính là thấu kính, còn với kính thiên văn phản xạ, vật kính lại là một gương cầu lõm.
Cách làm một kính thiên văn cho học sinh như sau:
Kính thiên văn khúc xạ
– Vật kính: Có thể tận dụng mắt kính của những chiếc kính lão hoặc viễn thị đã hỏng hoặc đến hiệu kính thuốc mua một mắt kính viễn thị còn nguyên khổ tròn với tiêu cự tuỳ thích để có chất lượng tốt hơn.
Lưu ý, khi chọn vật kính là tâm kính phải trùng với tâm của vòng tròn rìa. Do hiện tượng sắc sai, hình ảnh tạo bởi vật kính sẽ mờ đi. Để khắc phục tình trạng này chúng ta phải giảm độ mở tự do của kính (đường kính D của vật kính), tức là buộc phải giảm độ sáng E (nếu có điều kiện, bạn có thể đến nơi chế tạo dụng cụ quang học để mua các vật kính tiêu sắc).
– Thị kính: Có thể dùng thị kính hay vật kính của một chiếc kính hiển vi đã hỏng (tiêu cự rất ngắn từ vài mm đến vài cm). Hoặc có thể mua mắt kính dùng trong các kính kinh vĩ, trắc địa (tiêu cự khoảng 1 cm nhưng giá lại không phải chăng). Cũng có thể tháo lấy vật kính của chiếc máy ảnh hỏng để làm thị kính (tiêu cự từ 3 – 5 cm) hoặc dùng mắt kính của các Camera, máy ảnh hay ống nhòm mà các em thiếu nhi thường dùng (chất lượng tuy không tốt lắm nhưng vẫn sử dụng được, miễn là các mặt này không bị xây xát).
Chú ý khi chọn thị kính: Thị kính có tiêu cự càng ngắn thì đường kính rìa càng nhỏ. Do đó hình ảnh thiên thể quan sát được sẽ càng lớn, song ảnh sẽ càng mờ và tối. Vì vậy, bạn nên cân nhắc khi chọn thị kính để thích hợp với yêu cầu quan sát của mình.
– Ống kính: Tốt nhất, dùng ống nhựa PVC vì vừa có nhiều loại, lại dễ gia công. Tuỳ thuộc vào đường kính rìa của vật kính và thị kính, bạn có thể chọn ống kính thích hợp. Cần một ống cho vật kính (ống vật kính) và một ống cho thị kính (ống thị kính). Ngoài ra, cần có thêm một ống nối và một ít keo dán.
Kính thiên văn phản xạ
Vật kính là một gương cầu lõm và thị kính là một thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn. Để có được vật kính là một gương cầu lõm, có thể dùng chiếc gương cầu lồi gắn ở xe máy hoặc ô tô, sau đó, đem ra hiệu kính tráng ngược lại. Nếu có điều kiện, bạn ra cửa hàng bán dụng cụ quang học mua một chiếc cầu lõm theo ý muốn. Đơn giản hơn, bạn có thể ghép sát một gương phẳng với một thấu kính hội tụ, kết qủa thu được sẽ tương đương với một gương cầu lõm (tuy nhiên chất lượng sẽ kém hơn rất nhiều)
Nếu gương cầu lõm có bán kính R thì tiêu cự fgương= R. Khi chế tạo kính thiên văn phản xạ ta cần có thêm một gương phẳng tráng mặt trên hoặc tốt nhất là một lăng kính phản xạ toàn phần.
Bạn nhớ rằng mọi công thức đối với kính thiên văn khúc xạ đều áp dụng cho kính thiên văn phản xạ.
Kính thiên văn phản xạ được chế tạo từ vật kính chuẩn có ưu điểm là tránh được quang sai và hình ảnh sáng, rõ hơn. Song chế tạo phức tạp hơn.
Hiệu chỉnh
– Hiệu chỉnh quang trục: Bạn phải điều chỉnh sao cho quang trục của vật kính và thị kính trùng nhau (ghép đồng trục).
– Hiệu chỉnh quang sai: Khi quan sát chi tiết bề mặt mặt trăng và hình dạng các hành tinh, bạn phải thực hiện công việc hiệu chỉnh này. Để hạn chế quang sai bằng cách dùng một tấm bìa chắn sáng khoét một lỗ tròn nhỏ sao cho có được độ mở thích hợp. Cắt một tấm bìa được khoét lỗ thành hình tròn có đường kính bằng đường kính rìa của vật kính. Sau đó đặt trước hoặc sau vật kính. Nhưng khi quan sát các ngôi sao thì bạn không được dùng chắn sáng vì quang thông của các ngôi sao rất yếu.
Chân kính
Để thuận tiện cho việc quan sát và cũng là được để cho chiếc kính thiên văn của bạn có một hình dáng nào đó, bạn cần làm cho nó một chân kính. Tùy vào khả năng sáng tạo của bạn và những gì có thể tận dụng mà chiếc kính thiên văn của bạn sẽ có những chân kính khác nhau. Công việc này không khó, chỉ cần bạn kiên nhẫn. Nếu có điều kiện, bạn có thể mua nó, nhưng nói nhỏ với bạn, giá cao đấy. Dù thế nào cũng phải có nó, nếu không, chỉ một cái rung nhỏ cũng có thể làm cho ngôi sao mà bạn quan sát vượt ra ngay khỏi thị trường.
Với chi phí thấp, nguyên liệu tận dụng, kính thiên văn tự chế có thể không hoàn toàn đạt chất lượng tương đương với các kính thiên văn công nghiệp được sản xuất trên dây chuyền hiện đại. Nhưng qua việc chế tạo kính thiên văn sẽ giúp học sinh vận dụng các kiến thức về quang hình học, thiên văn học của môn vật lý, thực hành rèn luyện những kỹ thuật gia công, lắp giáp của môn công nghệ, nó sẽ giúp các bạn kết hợp trau rồi giữa lý thuyết và thực hành, kích thích lòng say mê khoa học, sáng tạo trong học tập.
Chúc các bạn thành công
Theo: (Khoa học – Vật lý)
