天体望遠鏡は、空にある天体を観察する際に、その見かけの大きさや明るさを増大させることができる光学機器です。
像整流器(車両またはプリズム) を装備すると、接近望遠鏡のように動作します。これは、地上望遠鏡または海洋望遠鏡と呼ばれます。
歴史的
彼の発明は匿名であり、イタリア (1590 年頃) または北ヨーロッパ(オランダ、1608 年頃) から来ています。デカルトは、 『屈折学』の冒頭でこの発明について次のように語っています。
- しかし、私たちの科学の恥ずべきことに、この非常に有用で非常に賞賛に値するこの発明は、最初は経験と幸運によってのみ発見されました。約30年前、オランダのアルクマールという町出身のジャック・メティウスという男は、数学を職業とする父と兄がいたにもかかわらず勉強したことはなかったが、鏡を作ったり、鏡を燃やすことに特に喜びを感じていた。氷で冬を構成するメガネも、経験が示しているように、さまざまな形のグラスをいくつか持っていたので、彼は幸せに基づいて2つのグラスを通して見ることにしました。そのうちの1つは中央が表面よりも少し厚いものでした。両端は、もう一方は反対に、中央よりも端の方がはるかに厚く、彼はそれを「チップ」の両端にとても喜んで適用したため、私たちが話している最初のグラスはそれで構成されていました。
1608 年 9 月末に 3 倍率の望遠鏡を実演したハンス・リッペルシェイ、ジャック・メティウス、サカリアス・ヤンセンといった数人が特許を取得しようとしたため、この望遠鏡の発明の帰属を特定するのは困難です。
この望遠鏡が知られるようになり、普及し始めると、トーマス・ハリオットを含む数人が 1609 年初頭に望遠鏡を空に向けて天体を観察しました。しかし、1609 年 8 月以降、あらゆる天体観測を通じて、特に観測した空と物体に対する新しい見方を通じて、望遠鏡を天体観測の道具として真に確立したのはガリレオでした。彼はその現象に驚きました。彼はそれらを見て、研究しました。彼は自分で眼鏡を作り、最初は倍率を 3 倍ではなく 6 倍にし、徐々に 20 倍、次に 30 倍に増やしました。
構成
望遠鏡は、閉じた筒の両側に配置された対物レンズと接眼レンズで構成されています。鏡筒は固定式または海洋望遠鏡の場合のように伸縮式です。接眼レンズはその名の通り目の横にあり、小さいです。対物レンズは反対側にあり、通常は接眼レンズよりも大きくなります。
これらの地上用または天体用の最初の接近メガネは、眼鏡メーカーによる偶然の原理により、凸レンズと凹面の接眼レンズを備えていました（上記のルネ・デカルトによる説明を参照）。最新のもの (以下の説明を参照) は凸型の対物レンズと接眼レンズを備えています。歴史はありますが、2 つのシステムにはそれぞれ次のような利点があります。
- 凹面接眼レンズ: まっすぐな像により、地上望遠鏡として使用でき、対物レンズの焦点距離に比べて鏡筒の長さが短くなります。 2 つの小さなガラスを組み合わせると、いわゆるガリレオ双眼鏡が作成されます (性能が低いため劇場で使用されます)。
- 凸接眼レンズ: 像の反転 (上下) とレンズの焦点距離に対する伸び。天体望遠鏡での使用は、これらの結果によって妨げられることはありません (空の高いところにも低いところもなく、システムをサポートする機械的なマウントもありません)。一方、海洋または陸上での使用では、望遠鏡のチューブと像をまっすぐにするための光学システムが必要であり、これはダブレットまたは偶数個のプリズム（曲がって全体の寸法が短くなる）で構成されるビークルと呼ばれます。プリズム望遠鏡、またはいわゆる海洋双眼鏡。
2 つの虫眼鏡を使って簡単な望遠鏡を作ることができます。かなり遠くに焦点を合わせた大きなものはレンズの役割を果たし、小さなものは近くに焦点を合わせて接眼レンズの役割を果たします。実際、対物レンズと接眼レンズは 2 つの収束光学系です。つまり、虫眼鏡のように光線を集中 (焦点合わせ) します。これら 2 つの集光システムには、主な特徴として直径と焦点距離があります。焦点距離は、収束光学系の中心 (たとえば、虫眼鏡のレンズの中心) と焦点 (無限遠から来る光線が収束する点) の間の距離です。
現代の眼鏡にはすべて、複数のレンズで構成される対物レンズと接眼レンズが付いています。実際、単純なレンズは、特定の条件下でのみ許容できる品質を持ちます。いくつかのレンズと異なる屈折率のガラスを組み合わせることで、特定の欠陥を修正または軽減することができ、広い範囲にわたって欠陥のないダブレット (アクロマート) またはトリプレット (アポクロマート) を作成します。
望遠鏡の倍率は次の式で求められます。
次に、望遠鏡の倍率は、対物レンズの焦点距離を接眼レンズの焦点距離で割ることによって計算されます。
アフォーカル天体望遠鏡
天体望遠鏡は、対物レンズの像焦点が接眼レンズの物体焦点と同じ位置にある場合に、アフォーカルであると言われます。観察される物体は無限遠にあり、その像は対物レンズの焦点像面にあります。対物レンズの像焦点面とは別に、接眼レンズの物体焦点面もあり、それによって提供される像は無限遠にあります。人間の目は無限遠にある物体を観察するように作られているため、無限焦点天体望遠鏡で画像を観察する場合には適していません。