我们邀请了卡洛琳·克劳福德来看看她对戴夫建造的望远镜的看法
这是本周的厨房科学，然后问她这和a真正的望远镜…
本·卡洛琳，戴夫有一个非常简单的望远镜但这真的是第一个望远镜的样子吗?
卡罗琳:这实际上是第一批望远镜的一个很好的例子，它有你需要的主要组成部分。戴夫的第一个放大镜比较大。它能收集所有微弱物体发出的光。它使它们更明亮。第二个放大镜是用来放大图像的。它应该是我们今天仍在使用的任何望远镜的主要组成部分。
本:包括我们身后这个巨大的东西吗?我猜它更强大吧?
卡罗琳-是的。我们身后的那辆车还是挺旧的。它可以追溯到1838年，但它的原理和戴夫用望远镜演示的是一样的。它不是一个手持放大镜，而是一个直径为12英寸的放大镜。你可以想象它可以从远处收集大量的光子。问题是，要收集并集中到一个焦点你需要一根不到20英尺长的管子。另一端是目镜。真的，那只是一个美化了的放大镜就像戴夫的第二个放大镜。我们可以改变它，得到不同的放大强度，这取决于我们是在寻找小而像星星一样的东西，还是大而模糊的东西。不同的物体需要不同的放大倍数但基本原理是一样的。
本:自从这些基本原理以来，望远镜是如何发展的?
卡罗琳:嗯，我们在这里展示的这种望远镜只是一种叫做a的望远镜折射望远镜。今天大多数的大型望远镜都是这样反映望远镜。这个想法是由我们的艾萨克·牛顿在剑桥提出的。这里的想法是，曲面镜可以有很多与曲面透镜相同的特性，比如它们可以弯曲并将光聚焦在一个焦点上。使用镜子的好处是，首先，光线被折叠起来，在望远镜的镜子之间来回反射。望远镜本身不那么笨重，也更容易移动。它不需要像折射望远镜那么长。这些使用透镜的望远镜有一个问题，你只能把透镜做得这么大，否则它就会在中间凹陷。如果你想一下，你把它固定在边缘的地方。如果你得到的东西在中心超过40英寸，就会在重力作用下变形，从而扭曲图像。如果你想做得更大，你就得用镜子。 They're much more reliable and they're much easier to make and transport. The very largest telescopes we use today all use mirrors. Those mirrors are all of the order of 8 - 10.5m across.
听起来很庞大。你如何确保镜子的尺寸是正确的形状?我还以为很容易出错，然后毁了你的整个望远镜。
卡罗琳:最典型的例子是哈勃望远镜他们确实把镜面的曲率搞错了当它第一次发射到太空的时候出现了一个很大的问题因为所有的图像都没有对焦。通常我们会进行彻底的测试。还有一些新的令人兴奋的实验创新，包括用分段镜子制作镜子来模拟更大的表面。在反射面上使用镜子的方法有很多进步。它不一定非得是一面实心镜子。
Ben:现在太空科学的很多研究都不是针对可见光的。镜子和镜片很擅长收集可见光。我们如何看待那些我们看不见的东西?x射线和微波辐射?
卡罗琳:我们说的只是天文学可见的一面，天文学从伽马射线、x射线、紫外线一直延伸到无线电和红外线。无线电信号收集在巨大的抛物面天线上。人们可能有
在乔德雷尔银行和剑桥这里，剑桥外面巴顿路的无线电天线。当你想在紫外线下拍照时，会有特殊的挑战，因为大气阻挡了光线。这必须在轨道上完成。你会在x射线天文学中遇到一些非常令人兴奋的挑战，因为x射线光子具有如此多的能量，它们会撞到传统光学镜子的表面。只有当你把镜子的边缘对准x射线光子时，你才能使它们聚焦。它从镜子上弹回来，这样就聚焦了。如果你用x射线望远镜看它和戴夫的这个完全不一样。它是一组嵌套的圆柱体，收集光子，并将它们聚集在圆柱体末端的焦点上。天文学家使用望远镜进行天文学研究的方法有很多种。
评论
添加注释