กล้องโทรทรรศน์ใช้กระจกอะไร

กระจกเงาหัวใจหลัก: เผยความลับกล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสงนิวตัน

กล้องโทรทรรศน์เป็นดวงตาของนักดาราศาสตร์ ช่วยให้เรามองเห็นจักรวาลอันไกลโพ้นได้อย่างชัดเจนยิ่งขึ้น ในบรรดากล้องโทรทรรศน์หลากหลายประเภท กล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสงแบบนิวตัน (Newtonian reflector telescope) โดดเด่นด้วยการออกแบบที่เรียบง่ายแต่ทรงประสิทธิภาพ และหัวใจสำคัญที่ทำให้กล้องโทรทรรศน์ประเภทนี้ทำงานได้คือ กระจก ที่ทำหน้าที่รวบรวมและสะท้อนแสงจากวัตถุท้องฟ้า

ต่างจากกล้องโทรทรรศน์หักเหแสง (refractor telescope) ที่ใช้เลนส์ในการรวมแสง กล้องโทรทรรศน์นิวตันอาศัยกระจกเป็นหลักในการทำงาน โดยใช้กระจกสองบานที่มีบทบาทแตกต่างกันอย่างชัดเจน:

1. กระจกเว้าหลัก (Primary Mirror): นี่คือพระเอกตัวจริงของกล้องโทรทรรศน์นิวตัน กระจกเว้าหลักมีขนาดใหญ่และถูกวางไว้ที่ด้านล่างสุดของตัวกล้อง หน้าที่ของมันคือรวบรวมแสงที่เดินทางมาจากวัตถุท้องฟ้าอันไกลโพ้น แสงที่ตกลงบนพื้นผิวกระจกจะถูกสะท้อนไปยังจุดโฟกัส ซึ่งเป็นจุดที่แสงมารวมกันเพื่อสร้างภาพ

• ทำไมต้องเป็นกระจกเว้า? รูปทรงเว้าของกระจกช่วยให้แสงที่มาจากทิศทางเดียวกันมารวมกันที่จุดโฟกัสได้ เมื่อแสงจากวัตถุท้องฟ้าเดินทางมายังโลก แสงจะขนานกัน ดังนั้นกระจกเว้าจึงเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดในการรวบรวมแสงเหล่านี้อย่างมีประสิทธิภาพ
• ขนาดสำคัญไฉน? ขนาดของกระจกเว้าหลักเป็นตัวกำหนดความสามารถในการรวบรวมแสงของกล้องโทรทรรศน์ ยิ่งกระจกมีขนาดใหญ่ ก็จะยิ่งรวบรวมแสงได้มากขึ้น ทำให้เราสามารถมองเห็นวัตถุที่มืดสลัวได้ชัดเจนยิ่งขึ้น เช่น เนบิวลาและกาแล็กซีอันไกลโพ้น

2. กระจกทุติยภูมิ (Secondary Mirror): เมื่อแสงที่สะท้อนจากกระจกเว้าหลักกำลังจะไปถึงจุดโฟกัส จะถูกสกัดกั้นโดยกระจกทุติยภูมิ กระจกบานนี้มีขนาดเล็กกว่าและมักจะเป็นกระจกแบนหรือกระจกเว้านูนเล็กน้อย โดยจะถูกวางไว้ในมุม 45 องศา เพื่อสะท้อนแสงไปยังด้านข้างของตัวกล้อง

• ทำไมต้องมีกระจกทุติยภูมิ? หากไม่มีกระจกทุติยภูมิ จุดโฟกัสจะอยู่ภายในตัวกล้อง ซึ่งทำให้การสังเกตภาพเป็นไปได้ยาก การใช้กระจกทุติยภูมิช่วยให้จุดโฟกัสย้ายมาอยู่ที่ด้านข้างของตัวกล้อง ทำให้เราสามารถใช้เลนส์ใกล้ตา (eyepiece) เพื่อขยายภาพและสังเกตวัตถุท้องฟ้าได้อย่างสะดวกสบาย
• ผลกระทบต่อคุณภาพของภาพ: แม้ว่ากระจกทุติยภูมิจะช่วยให้การสังเกตง่ายขึ้น แต่ก็อาจมีผลกระทบต่อคุณภาพของภาพบ้างเล็กน้อย เนื่องจากเป็นการบดบังแสงบางส่วนที่เดินทางมาจากกระจกเว้าหลัก อย่างไรก็ตาม ข้อดีในการใช้งานที่ง่ายและความสามารถในการสังเกตวัตถุที่แสงน้อย ทำให้กล้องโทรทรรศน์นิวตันยังคงเป็นที่นิยมในหมู่นักดาราศาสตร์สมัครเล่นและมืออาชีพ

ข้อดีของกล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสงนิวตัน:

• ราคาไม่แพง: เนื่องจากใช้กระจกเป็นหลักในการทำงาน ทำให้กล้องโทรทรรศน์นิวตันมีราคาถูกกว่ากล้องโทรทรรศน์หักเหแสงที่มีขนาดใกล้เคียงกัน
• ลดความคลาดสี: กล้องโทรทรรศน์หักเหแสงมักประสบปัญหาความคลาดสี (chromatic aberration) ซึ่งเกิดจากการที่แสงสีต่างๆ ถูกหักเหในองศาที่แตกต่างกัน ทำให้ภาพไม่คมชัด กล้องโทรทรรศน์นิวตันหลีกเลี่ยงปัญหานี้ได้ เนื่องจากกระจกสะท้อนแสงโดยไม่ทำให้เกิดการแยกสี
• เหมาะสำหรับการสังเกตวัตถุที่แสงน้อย: ด้วยความสามารถในการรวบรวมแสงได้มาก กล้องโทรทรรศน์นิวตันจึงเหมาะสำหรับการสังเกตวัตถุที่มีแสงน้อย เช่น เนบิวลา กาแล็กซี และดาวหาง

โดยสรุป กระจกเว้าหลักและกระจกทุติยภูมิคือหัวใจสำคัญที่ทำให้กล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสงแบบนิวตันทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ การออกแบบที่เรียบง่ายแต่ทรงพลัง ทำให้กล้องโทรทรรศน์ประเภทนี้เป็นเครื่องมือที่ยอดเยี่ยมสำหรับผู้ที่ต้องการเริ่มต้นสำรวจจักรวาลอันกว้างใหญ่