الفيزياء

نشاط عملي يوّضح طريقة صنع “تلسكوب”

2011 الضوء واللون

غريس ودفورد

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

طريقة صنع التلسكوب التلسكوب الفيزياء التكنولوجيا والعلوم التطبيقية

الأهداف:

1- صنع تلسكوب انكساري.

2- تحديد جسم بعيد ومشاهدته مركّزاً.

 

الأدوات التي تحتاجها:

– مجموعة عدسات زجاجية أو بلاستيكية

– أسطوانتان من الكرتون (إحداهما أضيق قليلاً من الأخرى، بحيث يُمكن إدخالها بإحكام في الأسطوانة الكبيرة)

– شريط لاصق

 

خطوات العمل:

1- اختر عدستين تعملان معاً، ولكي تفعل ذلك، امسك إحدى العدستين قرب عينيك وأمسك عدسة أكبر على مسافة أبعد.

انظر من خلالهما إلى أحد الأجسام البعيدة، ثم حرك العدسة الكبيرة حتى يقع الجسم المُراد رؤيته في بؤرة التركيز. وينبغي أن يكون طول الأسطوانتين هو المسافة نفسها الفاصلة بين العدستين.

2– ضع العدسة الأكبر حجماً في نهاية طرف الأسطوانة الكبيرة ثم ضع شريطاً لاصقاً حول نهاية الأسطوانة واضغط عليها بلطف بحيث تثبت العدسة في مكانها.

3- ضع العدسة الصغيرة في نهاية الأسطوانة الصغيرة، ثم استعمل الشريط اللاصق لتثبيتها في مكانها.

4- حرك الطرف المكشوف من الأسطوانة الصغيرة إلى داخل الأسطوانة الكبيرة. اختر جسماً بعيداً وحاول أن تضعه في بؤرة التركيز بتحريك الأسطوانة الصغيرة نحو داخل وخارج الأسطوانة الكبيرة.

 

بإمكانك أن تصنع تلسكوباً عاكساً باستخدام مرآة حلاقة أو أي مرآة مقعرة كبيرة ومرآة صغيرة مستوية، وعدسة تكبير.

ومن المهم أن تكون المرآة الكبيرة التي تستخدمها مقعرة لأن التقعر يقوم بتركيز الضوء من الجسم الذي تنظر إليه على المرآة المستوية.

وقد يكون القمر اختياراً جيداً كجسم بعيد تريد مشاهدته. وعليك أن تتذكر ألاّ تنظر إلى الشمس أو غيرها من الأجسام الساطعة بواسطة التلسكوب أو المنظار.

 

ضع مرآة الحلاقة أمام الجسم الذي ترغب مشاهدته. امسك أو ضع المرآة المستوية أمام مرآة الحلاقة بحيث تستطيع رؤية الصورة منعكسة عن المرآة الكبيرة على المرآة الصغيرة.

ضع العدسة المكبِّرة بعد ذلك فوق المرآة الصغيرة كي تتمكن من مشاهدة صورة مكبَّرة للقمر أو الجسم الذي اخترته.

 

وإذا لم تستطع مشاهدة التفاصيل بصورة مقبولة، فقد يكون السبب ناجماً عن وجود مقدار كبير من الضوء من مصادر أخرى، ولهذا السبب يجب أن تكون أن تكون عدسات التلسكوبات والمرايا موضوعة داخل أسطوانات، إذ إن هذه الأسطوانات تحجب الضوء غير المرغوب به.

وسيكون من الأكثر إمتاعاً أن تستخدم هذا التلسكوب أثناء الليل عند مشاهدة القمر والنجوم.

 

إن تلسكوبي لا يقوم بتركيز الصورة بشكل جيد.

تأكد من أن أسطوانتي التلسكوب متداخلتان بإحكام، وإلا فإن العدستين لن تكونا متوافقتين عند تحريك الأسطوانتين نحو الداخل والخارج.

والشيء الآخر الذي يمكن أن يساعدك على تركيز الصورة هو تثبيت يديك، وبإمكانك مثلاً وضع الطرف النهائي للتلسكوب على قطعة أثاث أو حافة النافذة.

 

تحليل النشاط:

تستخدم التلسكوبات الانكسارية والعاكسة الضوء المنبعث من الجسم المراد رؤيته للحصول على صورة لتلك الأجسام، لهذا فهي تعرف بالتلسكوبات البصرية.

لقد ظلت التلسكوبات البصرية على مدى مئات السنين الوسيلة الوحيدة المتوافرة لهذا الغرض.

إن الضوء المرئي هو أحد أشكال الإشعاعات الكهرطيسية المنبعثة من الشمس والنجوم، ولكن هناك أشكال أخرى لهذه الإشعاعات، ومنها الحرارة والأشعة فوق البنفسجية والموجات اللاسلكية وأشعة إكس.

 

وكان يتم تصنيع التلسكوبات في القرن العشرين لتتحرى تلك الأشكال من الإشعاعات الكهرطيسية.

وتُصنع بعض تلك التلسكوبات غير العادية بطريقة تشبه طريقة تصنيع التلسكوبات البصرية من حيث استخدامها للمرايا والعدسات.

ويجري تغذية أنماط الإشعاعات الكهرطيسية التي يكتشفها التلسكوب من أجسام تسبح في الفضاء في الحواسيب لتنتج صوراً ملونة يمكن للعين البشرية رؤيتها.

 

وعلى عكس ذلك النوع من التلسكوبات، فإن التلسكوبات اللاسلكية لا تحتوي على مرايا أو عدسات، إذ إنها تقوم بدلاً من ذلك بتجميع الموجات اللاسلكية عن طريق استخدام هوائيات ضخمة.

ولقد كان أول تلسكوب لاسلكي عبارة عن مجموعة من الأسلاك الطويلة المعلقة على أعمدة تشبه حبال غسيل عملاقة.

 

أما التلسكوبات اللاسلكية الحديثة فهي عبارة عن أطباق عملاقة يمكن توجيهها إلى أي جزء من أجزاء السماء.

ويقوم جهاز الحاسوب بعد ذلك بوضع مخطط يبيّن المكان الذي انطلقت منه الموجات ثم يحوّل البيانات إلى صورة عن الفضاء.

 

المنظار

المنظار هو بمنزلة تلسكوبين موصولين معاً، بحيث يكون لكل عين تلسكوب.

والمنظار أفضل أداء من حيث تقدير المسافات من التلسكوب، لأن الدماغ يحتاج إلى صور من كلا العينين كي يحدد المسافة على نجو دقيق.