عندما سمع عالم الفلك الإيطالي جاليليو جاليلي الضجة المثارة حول أول تليسكوب عملي في بداية القرن السابع عشر، سارع بصُنع نسخته الخاصة وتوجيهها نحو السماء.
إذا اتبعت النموذج الخاص به، يمكنك صنع تلسكوب جاليلي خاص بك في المنزل واستخدامه لدراسة النجوم، تمامًا كما فعل عالم الفلك الشهير قديمًا.
لتصنع ذلك بنفسك، فتليسكوب جاليلي يعتبر ممتاز وغير مكلف كتليسكوب مبدئي أو كمشروع لمعرض العلوم .
على الرغم من مجال رؤيته المحدودة، إلا أنه يمكن استخدامه في دراسة النجوم بشكل أكثر عمقًا .
ما هو التلسكوب الجاليلي
التلسكوب الجاليلي خلاصةً، عبارة عن أنبوبة اسطوانية مع اثنين من العدسات الموضوعة في كلا الطرفين.
العدسة العينية عبارة عن عدسة مقعرة – مستوية، وهي مسطحة على أحد الجوانب ومنحنية نحو الداخل من الجانب اﻵخر.
الجانب المستقيم موجه نحو الخارج.
في الطرف الآخر العدسة الشيئية، عبارة عن عدسة مقعرة – محدبة، تنحني للداخل من أحد الجوانب وإلى الخارج من الجانب اﻵخر.
الجانب المحدب بإتجاه الخارج.
يمكن العثور على معظم المواد التي ستحتاج إليها فى مخازن توريد المكاتب أو مخازن الأجهزة.
ومع ذلك، ستكون العدسات غالبًا هي البند الأكثر تحديًا فى عملية الشراء.
ويمكن شراؤها من مجموعة متنوعة من المصادر.
إدموند للبصريات لديها مجموعة متنوعة من المقاسات عالية الجودة والأطوال البؤرية التي يمكنها تحقيق هدف التكبير الخاص بك.
ومع ذلك، تعاملنا مع شركة صغيرة لبيع الفائض والتي تقوم بالشحن ، وذلك لأنها قريبة منا .
التكبير والبعد البؤري في التلسكوب المنزلي
قوة التليسكوب، أو التكبير، مرتبط بعدساته.
يحدد التكبير بواسطة قسمة البعد البؤري للتلسكوب على البعد البؤري للعدسة العينية.
البعد البؤري هو المسافة من العدسة إلى نقطة تجميع أحزمة الضوء أو النقطة المركزية للتلسكوب ، ويتم قياسه بالمليمترات.
على سبيل المثال، استخدام عدسة 50 مم على تلسكوب ذو بعد بؤري450 مم سوف تحصل على قوة 9 إكس.
بشكل عام، كلما زاد البعد البؤري للتلسكوب، كلما زادت قوته ، كلما زادت الصورة وقل مجال الرؤية.
من خلال تبادل العدسات، يمكنك تغيير قوة التلسكوب.
اختر نطاقًا
تقدم هذه المقالة طريقتين لبناء تليسكوب جاليلي – أحدهما يتكون من أنبوب من الورق المقوى تم إنشاؤه من قبل مشروع جاليليو، الذي ألهم بنائنا، وتليسكوب الأنابيب البلاستيكية المصنوعة من البولي فينيل كلوريد، والذي قمنا باستخدامه لمشروعنا النهائي.
ويبدو أن الورق المقوى أبسط بكثير من الاثنين.
ومع ذلك، فإنه ينتج عنه تلسكوب ذو قوة تكبير 9 إكس، في حين أن لدينا التلسكوب البلاستيكى النهائي ذو قوة تكبير20 إكس، الكثير من التيلسكوبات المشابهة لتليسكوب غاليليو يمكن استخدامها لاكتشاف الأقمار الأربعة المهيمنة حول المشتري.
طبيعة تلسكوب جاليلي تعني أنه للحصول على قوة تكبير أكبر يتطلب ذلك طولًا أكبر، مما يؤدي إلى تلسكوب أكثر صعوبة فى التعامل.
كما يجب أن تأخذ في الاعتبار أيضًاا، أن تلسكوب جاليلي لديه مجال صغير من الرؤية، مما يعني، على سبيل المثال، أنك لن تكون قادرًا على دراسة وجه كامل للقمر في نفس الوقت.
ربما لن تستطيع التليسكوبات ذات قوة التركيز 9 إكس التقاط أقمار جاليليو، لكن يمكنها رؤية الملامح على سطح القمر، بما في ذلك السهول الضحلة والوديان والجبال.
تفاصيل كوكب المشتري، مثل البقعة الشهيرة الكبرى ذات اللون الأحمر، لن تكون مرئية في 9 إكس، ربما تكون حلقات زحل مرئية على القرص، ولكن ليس بتفاصيل كبيرة.
ومع ذلك، بالنسبة للطلاب الذين لم يلاحظوا بعد السماء، يمكن لتليسكوب غاليلي 9 إكس صنع مجال مبدئي مثير.
بناء تلسكوب غاليلي بسيط (تكبير حوالي 9 أضعاف)
لكي تصنع تلسكوب غاليلي بسيط من الورق المقوى بسيط مع تكبير حوالي9 إكس ،ستحتاج مواد بالمواصفات التالية:
انبوبة اسطوانية من الكارتون المقوي، تحتوي على أنبوبتين داخلية وخارجية.
ويمكن العثور عليها في معظم مخازن الإمدادات المكتبية:
- قطر 50 مم (حوالي 2 بوصة)
- طول 1100 مم (43.3 بوصة)
العدسات، والتي يمكن شراؤها
- عدسة مقعرة محدبة : قطر 49 مم، البعد البؤري من 1,350 مم
- عدسة مقعرة مستوية: قطر 49 مم، البعد البؤري 152 مم
- لاحظ أن الأطوال البؤرية للعدسات هي 1,350 / 152 = 8.88.
الأدوات
- منشار
- سكين متعدد الإستخدامات
- مثقاب كهربائي
تحتوي الأنبوبة الخارجية للتليسكوب علي أنبوبة داخلية يمكنها الإنزلاق بحرية داخل الأنبوبة الخارجية.
اقطع قطعتين من الانبوب الداخلي، حوالي 1 إلى 1.5 بوصة (2.5 إلى 4 سم)، لعمل فواصل لحمل العدسة الشيئية.
ثم استخدم بعد ذلك المنشار لقطع الكرتون المقوي بطريقة مستقيمة ونظيفة، وهذا أمرٌهام.
الغطاء القابل للإزالة فى نهاية الأنبوب الخارجي سيصبح الثقب الخاص بفتحة النظر.
استخدم المثقاب لعمل فتحة النظر في وسط الغطاء، مستخدمًا مقدار صغير من الضغط.
فمن المهم للحفاظ على القطع أملس قدر الإمكان.
احفر ثقوب صغيرة حول الجزء الخارجي من الأنبوب الداخلي، حيث ستكون العدسة.
وضع النهاية المسطحة للعدسة العينية باتجاه الغطاء القابل للإزالة.
حرك العدسة والغطاء فى اتجاه الأنبوب الخارجي.
قم بإضافة الغِراء من خلال الثقوب، وادارة العدسة لنشره حولها.
اضغط على الأنبوب باتجاه العدسة بثبات حتى يجف الغِراء.
ثم اجلس جانبا لبرهة من الوقت.
اقطع النهاية المغلقة من الأنبوبة الخارجية.
وحدد البعد الذى ستحتاجه العدسات والفواصل داخل الأنبوبة، ثم احفر ثقوب صغيرة على جانبي تلك المنطقة.
ضع الفاصل الأول؛ وضِف الغِراء من خلال الثقب الخاص به، محركًا اياه برفق حتى ينتشر.
حافظ على الضغط على المنطقة حتى يجف الغِراء.
بمجرد جفاف الفاصل الأول، ركب العدسة الشيئية بالداخل، مع الفاصل الثاني بالإتجاه المضاد.
أدخل الغِراء من خلال الثقب، قم بنشره، واضغط حتى يجف.
حرِك الأنبوب الداخلي بداخل الأنبوب الخارجي.
يمكن القيام بعملية التركيزللتليسكوب عن طريق تحريك أنبوب الورق المقوى حسب الضرورة حتي تتضح الصورة.
وبمجرد العثور على مسافة التركيز الصحيح، يمكن تثبيت النهايتين بشكل دائم باستخدام الغِراء أو الشريط.
بناء تلسكوب جاليلي متخصص (تكبير حوالي 20 ضعف)
أهم ماتريد أخذه فى الإعتبار هو مدى قوة التكبير الخاصة بالتليسكوب .
اخترنا تكبير حوالي 20 إكس، مما تسبب فى تلسكوب أطول مما يمكن أن نجد فى متجر لتوريد المكاتب.
على هذا النحو، قررنا تبديل الجزء الأكبر من الجسم إلى الأنابيب البلاستيكية(بولي فينيل كلوريد).
المواد والأدوات اللازمة لبناء تلسكوب منزلي X20
الأنابيب البلاستيكية
- أنبوب خارجي (قطر: 5 سم أو 2 بوصة؛ الطول: 2 متر أو 7 أقدام)
- أنبوب داخلي (قطر 4 سم أو 1.5 بوصة؛ الطول: 15.25 سم أو 6 بوصة)
ملاحظة: الصور تظهر الأنابيب المرنة، التي بدأنا بها، ولكن عند الإنتهاء فضلنا الأنابيب المستقيمة
مناديل ورقية أو ورق تواليت
ورق مقوى إضافي
غِراء
العدسات
- عدسة مقعرة محدبة: قطر 49 مم، البعد البؤري 100 مم
- عدسة مقعرة مستوية: قطر 47 مم، البعد البؤري 2000 مم
لاحظ أن البعد البؤري للعدسة لدينا هو 2000/100 = 20، مما يؤدي إلى تكبير 20 إكس.
وكانت عدساتنا ذات قطر 47 و 49 مم، أو 1.8 و 1.9 بوصة، في حين أن الأنابيب البلاستيكية الوحيدة التي أمكننا الحصول عليها جاءت بقطر داخلي إما 1.5 أو 2 بوصة.
لذلك اشترينا الأنابيب البلاستيكية المرنة مع قطر داخلي 1.5 بوصة، والتي كانت صغيرة بما فيه الكفاية للانزلاق في الأنبوب الأكبر.
ملاحظة: اخترنا أن نتخلى ببساطة عن الأنبوبة البلاستيكية القياسية ذات القطر 1.5 بوصة لأنها كانت موجودة فقط بطول10 أقدام، في حين أن الأنبوبة المرنة لم تكن كذلك.
ومع ذلك، كانت الأنبوبة المرنة منحنية قليلا، وهي مشكلة ظننا أنها ربما تتغير مع ما يكفي من الضغط الخارجي و / أو بمرور وقت كافي داخل الأنابيب المستقيمة.
بالتأمل فيما مضي، ربما كان ينبغي علينا متابعة العمل بالأنبوبة القياسية والإحتفاظ بالزيادات لمشاريع مستقبلية.
حاولنا باستخدام أساليب مختلفة تأمين العدسة والأنبوبة.
حتي نجحنا فى ذلك باستخدام أنبوبة ورق التواليت، بالرغم من أن أنبوبة المنشفة الورقية ينبغي أيضا أن تفي بالغرض.
أزحنا العدسة العينية بداخل الأنبوبة، وعملنا بعناية للتأكد من أن ذلك تم بشكل صحيح .
أنبوبة الورق المقوي كانت لا تزال تبدوأصغر من قطر الأنبوبة البلاستيكية، لذا أضفنا فواصل الكرتون المقوي على طول الجانب.
ولصقنا الفواصل بما يسمح بتعديل العدسة العينية حسب الضرورة.
اليسار: إدراج العدسة الشيئية في الأنبوبة البلاستيكية المرنة.
اليمين: أنبوب الورق المقوى الذي استخدمناه لأحد العدسات كان صغيرًا جدًا، لذلك أضفنا قطعة من الورق المقوى على شكل ساعة بدون وجه، والتي عملت بشكل رائع.
كانت الأنبوبة البلاستيكية المرنة أكثر تعقيدًا، ولم تكن المشكلة لتحل بإستخدام أنبوبة مستقيمة.
لذلك استخدمنا السكين الحاد للكشط داخل الأنبوبة لخلق منطقة ناعمة كبيرة بما فيه الكفاية كي تسمح بإنزلاق العدسة الشيئية داخلها .
بمجرد إكتمال القطعتين، حان الوقت لوضعهم سويًا.
قم بإزاحة الأنبوبة الصغيرة داخل الأنبوبة الكبيرة.
الیسار: استخدم السكين الحاد للکشط داخل الأنبوبة وزیادة قطرها الداخلي.
اليمين: إدراج العدسة من الورق المقوى في الأنبوبة.
يمكن القيام بعملية التقريب للتليسكوب عن طريق تحريك أنبوبة الورق المقوى حسب الضرورة.
وبمجرد العثور على مسافة التركيز الصحيح، يربط الطرفين بشكل دائم باستخدام الغِراء.
كما يمكن أيضًا شِراء الموصلات البلاستيكية من متجر الأجهزة، حيث يمكن استخدامها فى ربط الطرفين.
مراقبة السماء
يمكن لتلسكوب بإرتفاع 4 أقدام أن يكون مفيدًا لدراسة النجوم ولكن مع مجال من 7 أقدام فإنه يتطلب بالتأكيد المساعدة.
الموقع الإلكتروني لمشروع جاليليو، الذي ألهمنا فى إنشاء التليسكوب الكبير، يضع خططا لبناء قاعدة كافية.
- ترجمة: عمرو الجابري
- تدقيق: أسمى شعبان
- تحرير: عيسى هزيم
- المصدر
