Kinh nghiệm làm kính thiên văn

Nội dung text: Kinh nghiệm làm kính thiên văn

1. Kinh nghiệm làm kính thiên văn Cơ sở lí thuyết. Để làm một chiếc kính thiên văn đơn giản, trước hết bạn cần nắm được nguyên tắc vật lí của việc lắp kính. 1- Độ phóng đại: độ phóng đại của một chiếc kính có giá trị bằng thương số chiều dài tiêu cự của vật kính và thị kính. G= f1/f2. 2- Vị trí tương đối của 2 kính: nguyên tắc cơ bản là phải đặt sao cho tiêu điểm của 2 kính trùng nhau (cái này chỉ là tương đối nhưng cố gắng càng chính xác càng tốt), có nghĩa là bạn sẽ phải có một ống kính có chiều dài bằng tiêu cự của vật kính - do tiêu cự của thị kính khá ngắn và sẽ còn có thêm bộ phận chỉnh khoảng cách của vật kính so với thị kính nên độ dài ống kính chỉ cần đúng bằng độ dài của tiêu cự vật kính. Thứ hai nữa là 2 kính
2. phải đặt đồng trục, tức là trục chính của 2 thấu kính (vật kinh + thị kính) phải trùng nhau. Điều này cũng chỉ là tương đối, bạn nên cố gắng hết sức để 2 trục càng gần nhau càng tốt. Chuẩn bị vật liệu: Vật liệu cơ bản nhất tất nhiên là thị kính và vật kính rồi. Tùy vào mục đích sử dụng và các tính toán của riêng bạn về độ sai số của việc điều chỉnh, bạn có thể có các cách chọn thị kính và vật kính khác nhau, ở đây tôi sử dụng 2 vật kính có tiêu cự là 100 và 50cm và các thị kính có tiêu cự trong khoảng 1-3cm. Như vậy các vật liệu cần chuẩn bị gồm: 1- 2 vật kính tiêu cự 100 và 50 cm, để đơn giản, bạn có thể ra một hiệu kính thuốc nào đó mua 2 mắt kính của kĩnh viên thị. Nói với cửa hàng là muốn mua 2 mắt kính viễn chưa mài đường kính (phi) 65 (mm), một cái số 1 và 1 cái số 2. Số ở đây chính là điốp, tiêu cự của kính có giá trị là f=1/D, tức là kính số 1 sẽ có tiêu cự 100cm và số 2 là 50cm. Giá của mỗi chiếc kính này là 10 nghìn đồng. 2- Thị kính: bạn có thể có nhiều cách mua thị kính, tuy nhiên kinh nghiệm mua thị kính của tôi, tôi đã học được của một anh bạn tôi cùng trong
3. CLB Thiên văn học. Được chỉ dẫn, tôi đã ra chợ trời (Hà Nội) tìm đến mấy hàng bán linh kiện điện tử hỏi và được cho xem một số các thấu kính (có lẽ là thị kính hoặc vật kính của kính hiển vi hay một số dụng cụ quang học cũ tháo ra), tôi đã chọn được một số kính thích hợp. Lưu ý các bạn là chọn các kính này các bạn nên để ý tiêu cự của kính và chất lượng kính. Cách xác định tiêu cự của một thấu kính nhỏ như vậy rất dễ. Bạn có thể ước lượng tương đối chính xác bằng cách đưa thấu kính lên tay bạn hay một vật gì đó, đath sát kính vào và di chuyển dần ra xa. Bạn sẽ thấy hình ảnh to dần và khi nào hình ảnh biến mất trước khi nó bị lộn ngược thì cái điểm mà hình ảnh biến mất đó chính là lúc khoảng cách từ vật bạn quan sát đến mặt kính đúng bằng tiêu cự. Tiếp đó bạn chỉ việc kiểm tra xem kính có bị xước không (không nên lấy các kính đã xước nhé). Giá của mỗi chiếc kính này khoảng 15- 10 nghìn đồng (cũng có cái đắt hơn hay rẻ hơn tùy vào chất lượng của chúng), bạn nhớ chọn mua tiêu cự từ 1-3cm thôi, không nên chọn những kính tiêu cự <1cm vì sẽ khó chỉnh cho nó đồng trục với vật kính và khoảng cách thích hợp lắm. 3- Ống kính, chân kính và các bộ phẩn nối: Các phần này tôi sử dụng các ống nhựa dẫn nước PVC bán rất nhiều trên thị trường Hà Nội. Để làm ống kính và chân kính cho chiếc kính này, tôi
4. cankhoangr 3m ống nhựa. Để chắc ăn, tôi mua 4m ống nhựa PVC đường kính 60mm (họ bán cả cây 4m), mỗi mét này giá 12 nghìn đồng (loại rẻ hơn - 6000 rất dễ vỡ và bị uốn cong do quá mỏng nên sẽ làm độ chính xác bị sai lệch, bạn cũng không nên tham mua ống loại đắt quá, nó có thể sẽ nặng, rất khó sử dụng) Ngoài ra tôi chuân bị thêm các bộ phận sau (cũng thuộc hệ thống ống PVC): - 2 cái chuyển bậc 76-60 (mm) - 2 ống nối chữ T (có 3 đầu nối) đường kính 60mm - 3 ống nối vuông góc và một ống nối thẳng 60 - Mấy cái chuyển bậc 60 - 48 hay 60-42 tùy theo số lượng thị kính - Khoảng 40cm ống nhựa đườg kính tuy` theo thi kinh' da~ mua. - (các chuyển bậc ở trên và ống nhựa loại nhỏ bạn có thể mua linh động tùy theo các thikính bạn có) Toàn bộ số ống nước này tôi mưa hết 70 nghìn đồng.
5. 4- Các dụng cụ khác: Để thực hiện việc làm kính này bạn cần có thêm một số dụng cụ khác để thực hiện: - 1 cái thước dây - băng dính (đừng mua lọai 500đ/cuộn nhé, không ăn thua đâu) - cưa sắt (bạn có thể mua ngay tại cửa hàng ống nước) - Đất sét (để gắn các kính vào ống nước, dùng keo hay băng dính rất khó), bạn có thể vào cửa hàng dụng cụ học sinh và mua một hộp đất nặn với giá 4000đ. - bút dạ để đánh dấu các đoạn ống nước khi sử dụng. Như vậy là bạn đã có đầy đủ các dụng cụ và vật liệu cần thiết để làm một chiếc kính thiên văn đơn giản cho riêng mình rồi đấy. Khi thực hiện việc mua vật liệu này, tôi cũng mất đến 1 buổi để mua được đầy đủ, do đó bạn cũng nên kiên nhẫn một chút nhé. Bây giờ xin được nói qua một chút về các bước lắp một chiếc kính đơn giản với các vật liệu như trên theo kinh nghiệm của tôi, rất mong được
6. trao đổi với tất cả những ai quan tâm và nhận được sự góp ý của tất cả các bạn. Các bước lắp ráp chiếc kính thiên văn. (do chưa có điều kiện nên hình ảnh chi tiết về các bộ phận của chiếc kính tôi chưa đưa lên đây được, sơ đồ lắp ráp thì tôi sẽ tranh thủ vẽ và trao đổi cùng các bạn trong vài ngày tới) 1- Lắp vật kính: bạn hãy lắp 2 vật kính nói trên vào 2 cái chuyển bậc 76-60 đã mua được. Cách tốt nhất là dùng đất nặn ở trên để gắn chạt chúng vào 2 cái chuyển bậc này. Bạn lưu ý nhớ đặt 2 cái mắt kính viễn vào 2 cái chuyển bậc sao cho nó thật vuông góc với trục của cái chuyển bậc (tức chính là trục của ống kính sau này). Việc này bạn buộc phải dùng khả năng quan sát và ước lượng của mình thôi. sau khi chỉnh cho nó vuông góc và nằm gòn trong cái chuyển bậc. sau đó lấy đất nặn (ít thôi), nắn qua cho dẻo rồi chát sát vào rìa kính, chỗ nối với chuyển bậc, sao cho vừa đủ giữ chặt nhưng không dây ra làm mất nhiều diện tích của kính (một chút ở rìa thôi) Như vậy là bạn đã có 2 cái vật kính tương ứng với 2 ống kính 100 và 50 cm.
7. 2- Ống kính: Bạn cần làm ống kính sao cho vừa gọn vừa thích hợp cho cả 2 vật kính nói trên. Ống kính sẽ sử dụng ống nhưạ đường kínmh 60 đã mua. Để làm được điều này, tôi dùng cưa sắt cưa ống nhựa 60 đã mua thành 2 đoạn, một đoạn dài 42cm và một đoạn 45cm. Đoạn 42 cm tôi dùng làm phần trước của ống kính với vật kính 100cm và chính là toàn bộ ống kính với vật kính 50cm. (tôi chỉ lấy 42cm vì còn chiểu dài của cái chuyển bậc). Khi lắp kính có vật kính 100cm thì 2 ống này tôi nói với nhau bằng một cái ống nối chữ T phi60. 3- thị kính: các thị kinh bạn mua được theo cách trên của tôi đều có đường kính nhỏ hơn 40mm. Bạn có thể tùy vào đường kính các thị kính mua được để mua các đoạn ngắn ống nhựa tương ứng. Lắp thị kính của bạn vào đầu ống nhựa nhỏ tương ứng đó. Ví dụ như tôi có một một thị kính tiêu cự 1,5cm và đường kính là khoảng 3cm, tôi chọn mua loại ống nhựa có đường kính chừng 3cm để lắp vừa thị kính này (nhớ là phải vuông góc với trục ống), đoạn ống nhựa gắn với thị kính này dài khoảng 10 cm để có thể chỉng được. Tiếp đó đo cái ống lắp thị kính này với cái chuyển bậc 60-48 xem nó thừa ra bao nhiêu. Nếu thị kính nhỏ > ống thị kính qú nhỏ so với cái chuyển bậc 60-48 thì bạn nên mua thêm một cái chuyển bậc từ cỡ lớn hơn
8. cỡ đó (cỡ của cái ông thị kính) đến cỡ 48. Sau đó bạn có thể dán thêm giấy vào cái ống giữ thị kính sao cho khi đặt nó vào cái chuyển bậc nối với ống kính thì nó không bị lỏng quá mà vẫn có thể di chuyển trong đó được. 4- Bây giờ bạn có thể lắp cái chuyển bậc 60-48 vào ống kính phi60 đã có ở trên, lắp vật kính do bạn chọn vào đầu kia ống kính (nếu vật kính 100cm thì nối 2 đoạn ống lại, nếu 50 cm thì chỉ cần đoạn 42cm). Tiếp đó lắp ống thị kính như trên vào cái chuyển bậc 60-48 là bạn sẽ có một cái kính thiên văn khúc xạ đơn giản nhất rồi đấy. Bạn có thể ngắm thử để chỉnh khoảng cách giữa thị kính và vật kính (nhờ cái đoạn ống giữ thị kính có thể di chuyển được) để tiện quan sát, nếu thấy không ổn bạn cũng có thể làm lại để ống kính dài thêm hay ngắn đi 2-5cm cho tiện sử dụng. Khi dùng, bạn có thể tùy theo đối tương và điều kiện quan sát để thay các vật kính và thị kính tương ứng. Tôi có 2 vật kính như đã mô ta và 4 thị kính có tiêu cự từ 1-4cm. Như vậy tôi có 8 cách lực chọn kính cho mình đấy. Lưu ý các bạn là đừng tham mà mua cái vật kính 200cm nhé, cái ống nhữa PVC dài những 2m khi hướng lên cao sẽ bị trọng lực làm nó bị uốn cong dôi chút và cũng rất khó chỉnh hướng nữa đấy. 5- Chân kính:
9. Một cái ống PVC 1m có vẻ không nặng nhưng nếu bạn đưa nó lên cao để ngắm thì không được nổi 10 phút đâu. Do đó bạn nên có một chân kính. Tôi đã được tham khảo nhiều kiểu chân kính của mấy anh bạn trong CLB Thiên văn học, đấy có thể là chân kính của camera (cái này tôi e là hơi đắt) hay đổ xi mặng vào cái xô nhựa (nặng lắm) nên tôi quyết định dùng kiểu khác, kiểu này cũng do tôi tham khảo một phần của một anh bạn trong CLB. Đó là dùng trực tiếp các ống nhựa PVC. Nếu là vật kính 50cm, tức là ống kỉnh chỉ có ngắn nhu thế thì có lẽ không cần chân kính vì vnó rất nhẹ và gọn. Còn nếu là vật kính 100cm thì ở trên tôi đã có một ống nối chữ T nối 2 nửa của ống kính rồi. Ống này có 3 đầu để lắp ống nước vào. 2 đầu thẳng nhau đã để lắp ống kính. Đầu thứ 3, tôi cưa một đoạn ống PVC phi60 dài khoảng 15cm rồi lắp vào đó. Đầu kia của đoạn ống 15cm này tôi lắp với cái ống nối 60 vuông góc để nối với chân kính. Như vậy chiếc kính của tôi có thể chỉnh được độ nghiêng so với mặt đất (nhờ cái ống chữ T nằm song song với mặt đất) và hướng nhìn (nhờ cái ống vuông góc - tôi sẽ đưa hình ảnh cụ thể để các bạn quan sát sau)
10. Vậy là ống kính của tôi đã được lắp với một hệ thống nối trực tiếp với chân kính. Chân kính sẽ được nối vào đầu còn lại của cái ống nối vuông góc đã nối vào ống kính. Bạn nên có một cái chân kính cao chừng 1,5m để khi cúi xuống một chút hay ngồi xuống là nhìn được vào kính. Để đỡ cồng kềnh, tôi đã cưa ra 2 đoạn ống 60, mỗi đoạn dài 75cm, 2 đoạn này nối với nhau bằng cái ống nối thẳng 60 để khi mang đi đâu có thể tháo ra được. Như vậy, cái chân kính của bạn cao 1,5m va` đã có đầu trên nối vào cái ống nối vuông góc, đầu dưới của chân kính bạn có thể làm theo cách của tôi như sau: - Nối đầu dưới vào một đầu của một ống nối chữ T (đầu vuông góc với 2 đầu còn lại) - cưa ra 4 đoạn ống phi60, mỗi đoạn dài chừng 25-30cm, lấy 2 đoạn nối vào 2 đầu thẳng nhau của cái ống chữ T vừa nối vào chân kính. 2 đầu còn lại của 2 đoạn này nối vào 2 ống nối 60 vuông góc và đầu kia của 2 cái ống nối vuông góc thì lắp nốt 2 đoạn 25-30cm vừa cưa vào. Tức là bạn sẽ có một cái "bàn chân" rất vững hình chữ Z để đỡ chân kính.
11. Lắp "bàn chân" vào chân, lắp chân vào cái ống nối vuông góc nối với ống kính và vật kính, thị kính lắp đầy đủ, ngắm thưvà chỉnh một chút, bạn sẽ có thể dùng chiếc kính vừa tự làm quan sát các thiên thể như Mặt Trăng và một số hành tinh rồi đấy. Đây là hình ảnh chiếc kính thiên văn tự làm của tôi, chụp trong buổi họp của CLB Thiên văn học ngày 5/6/2005
12. Với chiếc kính tự làm có độ phóng đại từ 20x - 100x, bạn có thể nhìn khá rõ các miệng núi và các biển của Mặt Trăng, nhìn sao Thổ, sao Mộc, sao Hỏa rõ hơn (còn có thấy các vệ tinh của sao Mộc hay vành đai của sao Thổ hay không thì tùy vào chất lượng kính àv khả năng lắp vf điều chỉnh của bạn nữa