Tinhtoankinhthienvanphanxa

<span class='text_page_counter'>(1)</span>Tài liệu cho lớp học chế tạo KTV. CLB Thiên Văn Nghiệp Dư TP.HCM - HAAC. Tính toán lắp ráp cho KTV phản xạ Trước khi tiến hành bắt tay vào làm kính phản xạ, ta cần phải xác định được mình đã có và chưa có những gì; những bộ phận nào có thể mua được (hoặc nên mua) và những bộ phận nào có thể tự làm. Thông thường, khi đã bước vào giai đoạn này thì một điều chắc chắn rằng ít nhất trọng tay bạn đã có được chiếc gương cầu lõm (gương sơ cấp) cho mình. Như vậy, nếu muốn có được một chiếc kính hoàn chỉnh, bạn cần phải có thêm những bộ phận nào? Trước hết hãy xem qua cấu tạo chi tiết thực tế của một chiếc kính phản xạ Newton:. Hình 1: Kính phản xạ Newton Như hình trên, nếu không xét đến giá đỡ kính và thị kính thì các bộ phận cần có của một KTV phản xạ Newton bao gồm: 1- thân ống kính; 2- gương sơ cấp; 3-hộp giữ gương; 4gương chéo và giá đỡ gương chéo (spider); 5- ống lấy nét cho thị kính (ống focus) và cuối cùng là 6- ống ngắm (finder – không có trong hình). Trong những thứ trên, nếu có một ít kĩ năng về cơ khí thì tất cả ta đều có thể tự tay làm được. Ngoài ra, trừ món số 1 và 3, những 1.

<span class='text_page_counter'>(2)</span> Tài liệu cho lớp học chế tạo KTV. CLB Thiên Văn Nghiệp Dư TP.HCM - HAAC. món còn lại đều đã có bán ở VN, do đó để tiết kiệm thởi gian chúng ta có thể ráp kính từ các bộ phận sẵn có này. Từ những thứ đã liệt kê ở trên, bạn có thể xác định được mình còn thiếu những gì để có thể bắt tay vào chế tạo hoặc mua, tuy nhiên, trước khi tiến hành làm, sẽ là một thiếu sót nghiêm trọng nếu chúng ta bỏ qua giai đoạn tính toán, thiết kế ban đầu cho kính! Khi tính toán thiết kế kính phản xạ Newton, bao giờ ta cũng bắt đầu từ đường kính và tiêu cự gương sơ cấp. Từ hai thông số này, ta sẽ tính toán hoặc lựa chọn những thông số còn lại để có được một chiếc kính hoạt động tối ưu nhất. Các thông số này bao gồm: 1. Đường kính và chiều dài ống kính Quy tắc cần nhớ: Đường kính ống thường lấy lớn hơn đường kính gương khoảng 2-4 cm, chiều dài ống kính thường được lấy đúng bằng tiêu cự gương.. Hình 2: Lựa chọn kích thước ống kính a. Đường kính ống Sở dĩ phải lấy đường kính ống lớn hơn đường kính gương là để chừa một khoảng không gian ở biên ống kính, sau này khi dùng đinh vít mắc các phụ kiện vào kính (như finder, spider, quai xách…) thì phần thừa của đinh vít sẽ không “xâm phạm” vào diện tích gương gây nhiễu xạ khi quan sát. Ngoài ra, còn một lí do quan trọng khác phải lấy đường kính ống lớn hơn đường kính gương, mục đích là để chừa không gian cho các vít điều chỉnh độ nghiêng của gương (sẽ nói rõ hơn trong phần “hôp giữ gương”) khi chuẩn trực kính. b. Chiều dài ống Chiều dài ống kính có thể được lấy nhỏ hơn tiêu cự gương (xem lại sơ đồ kính phản xạ Newton để hiểu vì sao). Tuy nhiên, tốt nhất nên lấy bằng đúng tiêu cự gương sơ cấp để khi lắp kính ta sẽ được một phần ống thừa ra. “Phần ống thừa” này là hết sức cần thiết vì nó 2.

<span class='text_page_counter'>(3)</span> Tài liệu cho lớp học chế tạo KTV. CLB Thiên Văn Nghiệp Dư TP.HCM - HAAC. có tác dụng như một loa chắn sáng ngăn cản các nguồn sáng không mong muốn đi vào gương sơ cấp và thị kính, làm giảm độ tương phản của hình ảnh. 2. Hình dạng, kính thước và vị trí đặt gương chéo Gươg chéo là cách gọi chung. Gương chéo có thể là gương phẳng được đặt nghiêng 45 độ trong ống kính, hoặc có thể là lăng kính phản xạ toàn phần với kích cỡ tương ứng. Trên thế giới, gương phẳng được sử dụng phổ biến hơn. Còn ở VN hiên nay, gương phẳng vẫn được sử dụng nhiều hơn so với lăng kính, tuy nhiên không phải với cùng lý do như dân làm kính nghiệp dư trên thế giới mà ta dùng gương phẳng, mà lý do chủ yếu là vì ở VN ta thì việc tìm một mảnh kính phẳng và tẩy đi lớp sơn phía sau của nó thì dễ dàng hơn rất nhiều so với việc tìm mua lăng kính phản xạ toàn phần. a. Hình dạng gương chéo: Gương chéo, cụ thể ở đây là gương phẳng, có thể được cắt hình ellipse , hình chữ nhật hoặc hình chữ nhật vát 4 góc.. Hình 3: Hình dạng gương chéo Vì được đặt nghiêng 1 góc 45 độ bên trong ống kính, do đó ellipse là hình dạng tối ưu nhất để giảm thiểu sự che phủ của gương chéo lên gương sơ cấp. Tuy nhiên, việc cắt và mài gương chéo hình ellipse không phải ai cũng có điều kiện làm được, do đó, thay vì dùng gương ellipse, ta có thể dùng gương chéo hình chữ nhật, khi đó gương sơ cấp sẽ bị che khuất nhiều hơn và hiện tương nhiễu xạ cũng tăng do phần thừa ở 4 góc của hình chữ nhật, tuy nhiên với các quan sát thông thường thì hầu như khó nhận biết được sự khác biệt giữa một kính dùng gương chéo hình ellipse với một kính tương đương dùng gương chéo hình chữ nhật. b. Vị trí đặt gương chéo:. 3.

<span class='text_page_counter'>(4)</span> Tài liệu cho lớp học chế tạo KTV. CLB Thiên Văn Nghiệp Dư TP.HCM - HAAC. Vị trí đặt gương chéo ảnh hưởng đến kích thước gương chéo. Nếu được đặt càng gần gương sơ cấp thì gương chéo phải càng lớn để hứng được hết chùm sáng từ gương sơ cấp. Vấn đề ở đây là ta cần phải tính toán được vị trí đặt gương chéo tốt nhất để nó không chiếm quá nhiều diện tích gương sơ cấp mà vẫn hứng hết được chùm sáng phản xạ. Vị trí này được tính bởi công thức:. L. f. Dtub 2. hf. e. (1). Hình 4: Vị trí đặt gương chéo Với: L: khoảng cách từ gương sơ cấp đến vị trí đặt gương chéo.. Dtub: đường kính thân ống hf: chiều cao ống focus khi thu ngắn hết mức. e: khoảng ló của tiêu điểm gương so với miệng ống focus, thường lấy khoảng 1.5-2 cm c. Kích thước gương chéo: Dù là gương chéo hình ellipse hay hình chữ nhật thì cả hai đều có cùng kích thước hai trục, nếu gọi trục ngắn là a thì trục dài sẽ có kích thước a 2 (hình 5). Vấn đề ở đây là phải tính được a.. 4.

<span class='text_page_counter'>(5)</span> Tài liệu cho lớp học chế tạo KTV. CLB Thiên Văn Nghiệp Dư TP.HCM - HAAC. Hình 5: Kích thước gương chéo Để tính a, ta phả xác định được các thông số sau: 1- Đường kính gương sơ cấp (D) 2- Tiêu cự gương sơ cấp (f) 3- Vị trí đặt gương chéo (L) Công thức tính : Trục ngắn:. a. l D 0.009 f f. 0.009 f. (2) Trục dài:. b. a 2. (3) Trong đó. l = f - L: khoảng cách từ gương chéo đến tiêu điểm gương sơ cấp D: đường kính gương f: tiêu cự gương sơ cấp Trong công thức (2), thành phần 0.009 f là kích thước ảnh lớn nhất mà gương chéo có thể hiển thị được. Trong quan sát bằng mắt qua KTV, ta thường lấy mặt trăng (có góc nhìn 0.5 độ) như là đối tương cho ảnh lớn nhất, từ đó kết hợp với các yếu tố khác để tính được kích thước gương chéo cần thiết. Nếu kính được thiết kế chuyên chụp ảnh các vật thể có góc nhìn lớn hơn mặt trăng (như các tinh vân, thiên hà…) thì khi đó hệ số 0.009 trong công thức (2) sẽ được thay bằng một con số khác để có được kích thước gương chéo lớn hơn. Để hiểu rõ hơn chúng ta có thể đọc thêm trong các tài liệu được nêu ở cuối bài.. 5.

<span class='text_page_counter'>(6)</span> Tài liệu cho lớp học chế tạo KTV. CLB Thiên Văn Nghiệp Dư TP.HCM - HAAC. 3. Ví dụ: Nếu làm KTV phản xạ với gương 76F900, hãy tính đường kính, chiều dài ống kính, kích thước và vị trí đặt gương chéo thích hợp. Biết thân ống kính sẽ dùng ống PVC theo TCVN và ống ấy nét (ống focus) mua sẵn có chiều cao 10.5cm khi thu ngắn hết mức. Trả lời: Ống kính: với gương đường kính 76mm, tiêu cự 900mm, ta có thể dùng ống PVC phi 90mm hoặc 114mm. Ở đây ta nên chọn ống phi 114mm với chiều dài 90cm hoặc 1m Vị trí đặt gương chéo: Ta có Dtub = 114mm hf = 105mm e. = 20mm. vậy. 114 105 15 2. L 900. 720mm. Ở đây ta cần lưu ý L là khoảng cách từ bề mặt gương sơ cấp đến vị trí đặt gương chéo, do đó khi đo đạc để đánh dấu vị trí đặt gương chéo, ta phải đo từ vị trí bề mặt gương thay vì đo từ đầu miệng ống phía gương sơ cấp. Kích thước gương chéo: Ta có. l = f – L = 900 – 720 = 180 mm vậy. a. 180 76 0.009 900 900. b. 22 2. 0.009 900 22mm. 32mm. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------Người biên soạn: Đặng Thế Phúc – CLB Thiên văn nghiệp dư TP.HCM Website: Tham khảo thêm: 1. Standard Handbook for Telescope Making, Neale E.Howard 2. How To Make A Telescope, Jean Texereau 3. Making & Enjoying Telescope, Robert Miller & Kenneth Wilson 6.

<span class='text_page_counter'>(7)</span>