본문내용
주파수는 지구 대기 에 의해 제한 받는데, 그 범위는 30MHz에서 30000MHz(10m에서 1cm)사이이다. 경찰, 비행기, 그리 고 군대에서 사용하는 레이다는 cm 영역에서 운용된 다.
전파망원경에 대해서 알아보자.
실제로 전파 망원경은 광학 반사망원경과 동일한 기 능을 가짐을 알 수 있다. 복사는 포물 반사면 즉 접 시에 의하여 수집되며, 2차 반사면에서 반사된 후, 1 차 반사면 가까이에 있는 카세크레인 초점에 모인다. 입사하는 신호를 수신하기 위하여 이 초점에 수신기
를 설치한다.
초기의 전파망원경에서는 수신기가 주 초점에 설치 되었다.
포물접시는 몇 가지의 중요한 기능을 가진다. 첫째 로 자신의 직경과 같은 크기의 빛살(beam)을 수신기 쪽으로 반사시키는 수집기의 역할이다. 항상 매우 미 약한 신호를 다루고 있으므로, 큰 직경의 반사경일수 록 많은 양의 에너지를 초점에 모을 수 있다. 둘째로 직경에 비해서 초점 거리가 짧다. 바꾸어 말하면 초 점비가 작다(약1이다). 이것은 접시 자체가 뒤쪽으로 부터 탐지기를 향하여 들어오는 복사를 차단한다는 의미이다. 셋째로 접시는 각도 분해를 크게 개선해 준다.
광학의 경우와 같이 각도 분해는 사용되는 파장과 반사면의 직경에 관계된다. a를 각의 초로 나타낸 최 소 분해 가능 각도라고 놓으면 a=2.1*
10 ^{ 5}
(
lambda
/d) 인데, 여기에서
lambda
는 파장, 그리고 d는 직경이다. 이 때
lambda
와 d는 같은 단위로 표현해야 한다. 예로써 중 성수소의 21cm선을 탐지할 때 사용되는 직경 40미터 전파망원경의 각도 분해 능력을 계산해 보자. 계산 결과는 각도로 17.2분이 될 것이다. 육안의 분해 능 력은 각도로 15초밖에 되지 않는다. 각도 분해를 개 선하기 위한 목적으로 천문학자들은 많은 수의 초대 형 전파반사경을 만들었다. 모든 방향으로 구동이 가 능한 세계 최대의 망원경을 독일 에펠산에 있는 막스 프랑크 전파 천문학 연구소에 있다. 프에르토리코 (Pueroto Rico)의 산에는 직경 300미터의 비구동 반 사경이 있다. 대형 전파 망원경을 가까이에서 대해 본 사람은 그 크기에 감명을 받는다. 그러한 경험이 없는 사람은 하늘의 어느 방향으로든지 움직일 수 있 는 축구장만한 크기의 거대한 구조물을 상상하면 된 다. 이러한 구조물의 디자인은 엄청난 문제점을 안고 있으며, 건설에도 상당히 큰 비용이 들 수밖에 없다.
전파망원경에 대해서 알아보자.
실제로 전파 망원경은 광학 반사망원경과 동일한 기 능을 가짐을 알 수 있다. 복사는 포물 반사면 즉 접 시에 의하여 수집되며, 2차 반사면에서 반사된 후, 1 차 반사면 가까이에 있는 카세크레인 초점에 모인다. 입사하는 신호를 수신하기 위하여 이 초점에 수신기
를 설치한다.
초기의 전파망원경에서는 수신기가 주 초점에 설치 되었다.
포물접시는 몇 가지의 중요한 기능을 가진다. 첫째 로 자신의 직경과 같은 크기의 빛살(beam)을 수신기 쪽으로 반사시키는 수집기의 역할이다. 항상 매우 미 약한 신호를 다루고 있으므로, 큰 직경의 반사경일수 록 많은 양의 에너지를 초점에 모을 수 있다. 둘째로 직경에 비해서 초점 거리가 짧다. 바꾸어 말하면 초 점비가 작다(약1이다). 이것은 접시 자체가 뒤쪽으로 부터 탐지기를 향하여 들어오는 복사를 차단한다는 의미이다. 셋째로 접시는 각도 분해를 크게 개선해 준다.
광학의 경우와 같이 각도 분해는 사용되는 파장과 반사면의 직경에 관계된다. a를 각의 초로 나타낸 최 소 분해 가능 각도라고 놓으면 a=2.1*
10 ^{ 5}
(
lambda
/d) 인데, 여기에서
lambda
는 파장, 그리고 d는 직경이다. 이 때
lambda
와 d는 같은 단위로 표현해야 한다. 예로써 중 성수소의 21cm선을 탐지할 때 사용되는 직경 40미터 전파망원경의 각도 분해 능력을 계산해 보자. 계산 결과는 각도로 17.2분이 될 것이다. 육안의 분해 능 력은 각도로 15초밖에 되지 않는다. 각도 분해를 개 선하기 위한 목적으로 천문학자들은 많은 수의 초대 형 전파반사경을 만들었다. 모든 방향으로 구동이 가 능한 세계 최대의 망원경을 독일 에펠산에 있는 막스 프랑크 전파 천문학 연구소에 있다. 프에르토리코 (Pueroto Rico)의 산에는 직경 300미터의 비구동 반 사경이 있다. 대형 전파 망원경을 가까이에서 대해 본 사람은 그 크기에 감명을 받는다. 그러한 경험이 없는 사람은 하늘의 어느 방향으로든지 움직일 수 있 는 축구장만한 크기의 거대한 구조물을 상상하면 된 다. 이러한 구조물의 디자인은 엄청난 문제점을 안고 있으며, 건설에도 상당히 큰 비용이 들 수밖에 없다.