망원경 (굴절망원경,반사망원경,굴절-반사망원경, 쌍안경)

소개글

망원경 (굴절망원경,반사망원경,굴절-반사망원경, 쌍안경)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 굴절망원경
(1) 굴절망원경의 종류
(2) 대물렌즈의 종류와 특성

2. 반사망원경 [종류와 원리]
(1) 반사망원경의 장점과 단점
(2) 반사망원경의 종류

3. 반사-굴절 망원경

4. 쌍안경

본문내용

바깥에 다시 45。 거울을 설치해 경통의 움직임과는 상관없이 한 곳에서 상을 볼 수 있도록 만든 망원경.
- 장점 : 경통의 위치와 상관없이 한 곳에서 볼 수 있으므로 관람용 등으로 사용하기에 적당하며, 무거운 측광장비를 부착시킬 때에도 유리하다.
- 단점 : 가격이 비싸고 여러 번 반사되는 동안에 빛의 손실이 있으며, 장시간의 사진촬영을 할 때에는 디로테이터가 필요하다.
3. 반사-굴절 망원경
반사망원경의 경통 앞에 각종 수차를 보정하기 위해 적당한 보정렌즈를 설치한 망원경을 반사-굴절식 망원경이라 하며, 슈미터망원경 및 슈미터카세그레인식 망원경, 막스토프 망원경, 막스토프-카세그레인식 망원경 등이 이에 속한다.
● 슈미터식 망원경(카메라)
주경을 구면으로 하고 모든 입사각에 대해 구면을 유지시키기 위해 초점의 위치에 (주경의 직경보다 작은)적당한 크기의 보정판을 설치한 망원경. 또한 보정판 위치에는 주경의 구면수차를 보정하기 위한 보정렌즈도 설치되어 있다. 이 망원경은 실제로는 사진관측에만 이용될 수 밖에 없으므로 사진기라 부르는 것이 더 적절하다. 유효 직경은 주경의 직경과는 관계없고 보정판의 크기이다.
- 장점 : 구면수차와 코마수차가 거의 없으며, F수가 짧아 넓은 영역의 사진관측 등에 유리하다.
- 단점 : 가격이 비싸고 초점면이 곡면이라 필름도 곡면으로 설치해야 상면만곡도 나타나지 않는다.
- 용도 : 넓은 하늘의 사진촬영(혜성, 소행성 등 신천체 탐색 등)
● 슈미터-카세그레인식 망원경
슈미터 방식과 카세그레인 방식을 복합한 것으로, 주경은 슈미터망원경처럼 구면 거울을 사용하나 중심부가 카세그레인 방식처럼 뚫려있고, 경통의 앞부분 역시 슈미터 방식처럼 구면수차를 보정하는 보정거울이 설치되어 있다. 따라서 주경의 유효 크기는 보정 거울의 크기이지 주경의 크기는 아니다. 이 망원경에는 카세그레인처럼 부경이 있고, 따라서 주경에서 반사한 빛은 부경에서 다시 반사된 후 주경의 중심에 뚫린 구멍을 통과해 초점을 맺도록 설계되어 있다. 부경은 대개 보정거울에 붙어 있다. 미국 등에서 많이 생산되며, 주로 교육용 및 아마추어 관측용 등으로 이용되고 있다.
● 막스토프식 망원경(사진기)
슈미터식 망원경과 마찬가지로 사진용으로만 이용이 가능할 뿐 맨눈으로 관찰할 수는 없기 때문에 사진기라 부르는 것이 오히려 적절하다. 슈미터식 망원경과 마찬가지로 주경을 구면으로 하고 주경의 초점 위치에 보정판을 설치하나, 보정판에 메니스커스 렌즈를 설치하여 구면수차를 제거한다는 점이 슈미터 망원경과는 다르다.
- 장점 : 슈미터식 보다 가격이 저렴하다.
- 단점 : 슈미터식 보다 구면수차가 약간 심하다.
● 막스토프-카세그레인식 망원경
이 망원경은 슈미터 사진기를 슈미터-카세그레인식 망원경으로 변환한 것과 유사하게 만든 것이다. 즉, 막스토프 망원경의 주경의 중심에 홈을 내고 초점 부근에 부경을 설치해 주경과 부경을 통과한 빛이 주경의 중심에 난 홈을 통과한 뒤 초점을 맺도록 설계한 것이다.
4. 쌍안경
1) 쌍안경이 천체 관측에 좋은 이유
잘 알려진 성운, 성단 및 은하들 중에는 겉보기 크기가 달보다 큰 것들이 많다. 예를 들면 안드로메다 은하나 오리온대성운, 프레세페 성단, 플레이아데스 성단 등이 그런 것들이다. 그럼에도 불구하고 많은 성운, 성단, 은하들이 맨눈으로 잘 보이지 않는 것은 겉보기가 작기 때문이 아니라 희미하기 때문이다. 따라서 그런 천체들을 망원경으로 보고자 할 때에는 고배율 보다는 저배율이 좋다. 배율을 높인다는 것은 그 만큼 빛을 흩트리는 것이고, 역으로 저배율로 본다는 것은 빛을 좁은 영역에 모아 본다는 것이다. 즉, 저배율로 볼 때 희미한 천체가 잘 보인다.
이런 관점에서 쌍안경은 천체 관측에 유리하다. 대부분의 쌍안경은 배율이 낮기 때문이다. 또한 쌍안경은 가격이 저렴하다는 장점과 지상 관측용 등으로도 이용될 수 있는 점 등 다양한 장점들이 있다.
2) 쌍안경의 구조와 원리
왼쪽 그림은 쌍안경의 내부 구조를 나타낸 것이며, 붉은 색은 빛의 경로를 나타낸 것이다. 그림에서처럼 대물렌즈를 통과한 빛은 두 개의 프리즘을 거쳐 접안렌즈를 통과한 후 사람의 시신경에서 초점을 맺게 된다. 대물렌즈나 접안렌즈가 두 개 혹은 세 개의 복합렌즈로 된 이유는 색수차 등을 제거하기 위해서 이다.
쌍안경은 원리상 두 개의 케플러식망원경을 나란히 배열해 양 눈으로 볼 수 있도록 만든 장치이다. 그런데 케플러식망원경으로 물체를 보면 거꾸로 보이므로 이러한 문제를 제거하기 위해 쌍안경의 대물렌즈와 접안렌즈 사이에는 왼쪽 그림처럼 프리즘이 설치되어 있다. 프리즘은 빛의 경로를 바꾸면서 물체의 모습을 뒤집기도 하기 때문이다. 쌍안경에서 프리즘이 하는 또 다른 역할을 대물렌즈와 접안렌즈 사이의 거리를 좁히는 역할이다.
3) 어떤 쌍안경이 천체 관측에 좋은가 ?
망원경이나 쌍안경은 원칙적으로 대물렌즈의 지름이 큰 것이 좋다. 그러나 문제는 렌즈의 지름이 클수록 가격이 엄청나게 비싸다는 문제가 있다. 따라서 특별한 목적이 아니면 가격에 맞는 것을 골라야 한다. 대개 천문용으로 사용될 수 있는 쌍안경은 대물렌즈의 지름이 50 mm 이상인 것이 좋다. 쌍안경의 적당한 곳에는 그 쌍안경의 특성이 적혀있는데 예를 들면 7 × 50, 7.1° 와 같이 적혀있다. 이는 7배로 볼 수 있는 것으로 대물렌즈의 지름이 50 mm이며, 하늘의 영역을 각도로 7.1° 볼 수 있음을 의미한다.
앞서 언급한 것처럼 쌍안경은 배율이 낮은 것이 좋다. 그렇다고 무조건 낮은 배율이 좋은 것은 아니다. 망원경으로 볼 수 있는 낮은 배율에는 한계가 있기 때문이다. 배율을 지나치게 낮추면 빛을 모을 수는 있지만 모아진 빛의 일부가 눈동자 속으로 들어오지 못하기 때문이다. 망원경이나 쌍안경의 최저 배율은 대략 (대물렌즈의 지름 ÷ 7 cm) 정도이다.
4) 쌍안경으로 천체를 관측하는 방법
쌍안경의 단점은 흔들림이 심하다는 점이다. 따라서 쌍안경으로 천체를 볼 때에는 카메라 삼각다리에 고정시켜서 보는 것이 좋다. 쌍안경을 카메라 삼각다리 위에 설치하려면 쌍안경과 삼각다리 사이를 연결시켜주는 클립보드가 필요하다.

키워드

망원경,   굴절망원경 ,   반사망원경,   굴절-반사망원경,   쌍안경,   망원경 종류