Dikkat Edilmesi Gerekenler
From :ATM Türk: Amatör Teleskop Yapımı
| Revision as of 04:29, 13 January 2008 Himenali (Tartışma | contribs) ← Previous diff |
Current revision Salih (Tartışma | contribs) |
||
| Line 1: | Line 1: | ||
| - | Ilk aynanizi yaparken, aynanin 'yanlis' traslanmasi/asindirilmasi su kosullar altinda mumkundur: | + | Teleskoplarla ilgileniyorsanız, kullanım kılavuzlarında ya da tüplerinin üzerlerinde, örneğin 1000mm f/11 D=90mm F=1000mm şeklinde bir takım rakamların yer aldığını görmüşsunuzdur. Bu örnekteki tanımın anlamı şudur: |
| - | a) Yeterince rasgele olmayan asindirma hareketlerinin (''pattern'') kullanilmasi (ornegin, hep ayni noktaya uyguladiginiz israrli basinc)<br> | + | D: objektif (ayna ya da mercek) çapı (''diameter'') = 90 mm <br> |
| - | b) Aynayi ya da aleti yeterince ve rasgele (birbirlerine ters yonde) dondurmemek. <br> | + | F: odak uzaklığı (''focal length'') = 1000 mm <br> |
| - | c) MOT (ayna ustte) / TOT (alet ustte) yontemlerinden sadece birisiyle calismak. <br> | + | f/: odak uzaklığı / objektif çapı = 1000 / 90 = 11 <br> |
| - | d) Calisilan tezgahin duz olmamasi, aynanin yeterince desteklenememesi (ozellikle 19 mm kalinligindaki soda-kirec camlari icin kritik), camin uyguladiginiz kuvvetler altinda esneyerek farkli eksenler boyunca farkli odak uzunluklarina sahip olmasi | + | |
| - | Olusacak hatalar ise sunlar olabilir: | + | Şimdi bunların değişmesiyle teleskobun özelliklerinin nasıl değişeceğine değinelim: |
| - | a) Bolgelenme (''zoning'') / simit seklinde halka(-lar) <br> | + | Bir teleskobun objektif çapı ne kadar büyük olursa, daha çok ışık toplayacağı için o denli sönük yıldız ve cisimleri görmek mümkün olur. Bunu küçük bir kova ile büyük bir kovanın toplayacağı şu miktarına benzetebiliriz. Zaten bu nedenle çok büyük çaplı teleskoplara ‘isik kovası’ (''light bucket'') denilmektedir. Optik alet kullanmayan insan gözü (çıplak göz) yaklaşık 6. kadirden yıldızları görürken, 8 inç = 203 mm çaplı bir teleskop 13. kadirden yıldızları görebilir. Buna dayanarak, sönük cisimleri ve daha fazla cisim görmek için objektifi (aynanızın çapını) bütçeniz ölçüsünde büyük tutmanız gerekir gibi bir sonuç çıkar. '''AAVSO''''nun '''Değişken Yıldızların Gözlem Kılavuzu'''’nda teleskopların özellikleri ve göreceğiniz kadır sınırlarıyla ilgili çok yararlı bilgiler bulabilirsiniz:<br> |
| - | b) Bolgelenme ve istenilen derinlige (''sagitta'') ulasirken kenarlarin gereginden fazla incelmesi, kenarlarin cila almamasi <br> | + | http://www.aavso.org/publications/manual/index.shtml#turkish |
| - | c) Astigmatizma | + | |
| - | Bunlar disinda camin pahlanmis yerine el ile dokunmanin da kirmiklara (''chipping'') neden olacagi soylenmektedir. Mumkun oldugunca bu kisma dokunmaktan kacinmali (elden aktarilan isi, cami mikroskopik olcekte de olsa genlestiriyor). Bir de asindirma sirasinda ara sira kursun kalem testi (''pencil test'') yaparak cam ile aletin birbirine tam uydugundan emin olmakta yarar vardir. | + | Odak uzaklığı, bir teleskobun boyutunu, ve o teleskopla ne kadar fazla büyültme yapabileceğiniz konusunda size bir fikir verir. Örneğimizdeki 1000mm odak uzaklıklı mercekli ya da Newton türü aynalı bir teleskobun tubunun uzunluğu yaklaşık 800/1000 mm kadar olur. Bu da genelde o teleskobun taşınabilirliği hakkında kabataslak bir ölçüttür. Teleskop ne kadar uzunsa taşınması o derecede güçtür. |
| + | [http://www.atmturk.org/index.php/Katadiyoptrik - Hem Mercekli Hem Aynalı Katadiyoptrik teleskoplarda] (örneğin Schmidt-Cassegrain turu) taşınma sorunu daha azdır, çünkü odak uzaklıkları büyük olsa da, ışık demeti içlerinde iki kez yansıdığından boyutları daha küçüktür. | ||
| - | TOT ve MOT terimleri sitemizin [http://www.atmturk.org/index.php/Baz%C4%B1_Amat%C3%B6r_Teleskop_Yap%C4%B1m%C4%B1_Terimleri Bazı Amatör Teleskop Yapımı Terimleri] bolumunde aciklanmaktadir: | + | Teleskoplarda yapabileceğiniz büyültmeyi hesaplamak için objektifin odak uzaklığı kullandığınız gözmerceğinin odak uzaklığına bölünür: <br> |
| + | Örneğin 1000 mm / 25 mm = 40 kez. Bu formül teoride istediğiniz kadar büyültme yapabileceğinizi düşündürse de, bir teleskopla optimum sonucu alabileceğiniz azami büyültme teleskobun objektif çapının mm cinsinden 2 katıdır. Örneğimizdeki 90mm'lık teleskobun sağlayabileceği azami büyültme 90 x 2 = 180 kezdir. Bu konuda sitemizdeki [http://www.atmturk.org/index.php/Ideal_Büyültme_Oranı İdeal Büyültme Oranı] bölümüne bakabilirsiniz. | ||
| - | TOT - ''tool on top'' demektir. Anlami, teleskop aynasi olacak cam disk tezgah ustune konulur. Asindirmada kullanilan alet (cam disk ya da seramik parcalariyla kapli alci kalip ya da mermer disk) ise onun uzerine konulup asindirma yapilir. | ||
| - | MOT - ''mirror on top'' demektir. Yukarida yazilanin tam tersi soz konusudur. | + | Odak oranı (örneğimizdeki f/11) bir teleskobun geniş alanlı mı (hızlı), yoksa dar alanlı mı olduğunu (yavaş) belirtir. Geniş alan derken, aynı gözmerceğini kullanarak daha az büyültme yapıp daha geniş alanı görmek kastedilmektedir. Dar alan ise bunun tam tersi, daha fazla büyültme yapıp daha dar bir alanı görmenizi ifade eder. Bunun pratikte kullanımı, odak oranı büyük (örneğin f/10 ve fazla) olan teleskopların daha çok yüksek büyültme gerektiren Ay ve gezegen gözlemleri yapmaya uygun olmasıdır. Odak oranı az olan teleskoplar gökyüzünde görünür çapları büyük (yaygın) olan, örneğin Andromeda galaksısı gibi özellikle uzak gökyüzü cisimlerini (''deep sky objects'') görmeniz için daha uygundur. |
| + | |||
| + | |||
| + | Yapacağımız aynanın odak uzaklığını seçerken, hepsi de birbirlerine bağlı üç değişken; odak uzaklığı (f), Objektif (ayna) çapı (D) ile odak oranı (f/D), optik tüp komplesinin boyunu (= teleskobun taşınabilirliğini) ve ulaşılabilecek en büyük büyültme oranlarını da belirleyecektir. | ||
| + | |||
| + | |||
| + | Örneğin, f/D=6, D=20 (çm) işe, f= 120 (çm) olacak ve 20 (mm) lik bir gözmerceği ile X60, 8 (mm) bir mercekle de X150 büyültme mümkün olacaktir. Ayna çapı 15 (cm) olan bir teleskop yapsaydık, f/6 odak oranı ile, odak uzaklığı f=90 (cm) ve elde edilebilecek büyültmeler de sırasıyla, X45 ve X112.5 olacaktı. Bunun dışında `çıkış gözbebeği büyüklüğü' (''exit pupil'') ve bununla ilgili başka parametreler de hem ayna çapı hem de odak oranı ile ilgilidir. Ayrıca seçilmesi gereken ikincil aynanın büyüklüğü de bunlara bağlıdır. | ||
| + | |||
| + | Dolayısıyla, ağırlıklı olarak gezegenlere bakmak istiyorsak ve büyültme bizim için önemli ise, bu durumda ya objektif (ayna) çapını, ya da odak oranını ona uygun seçmeliyiz (f/8 > f/6 gibi) ki amacımıza ulaşalım. Böyle bir amacımız yok ve teleskobu genel amaçlı kullanacaksak, odak oranı için f/6 ya da f/5 gibi değerler de olabilir. f/4 ya da f/3 ve f/2 gibi oranlara gelince, bu odak oranlarının seçilmesi, optik tüp komplesinin boyutlarını küçültüp, teleskobun taşınabilirliğini arttırması karşılığında, çözülmesi güç bazı sorunlara yol açabilir: | ||
| + | |||
| + | * Aynanın ortasının çukurluğu (''sagitta'') daha derin olmak zorundadır. Bu da daha çok aşındırma yapmak gerektirir (aynayı işlemek için gereken zaman artar). Aynanın ortası daha da inceleceği için mekanik dayanıklılığı azalır ve daha kalın camlar kullanmak gerekir. Farklı çaplar ve odak oranları için merkezdeki çukurluğu hesaplayan bir uygulamayı [http://www.atmsite.org/contrib/Prewitt/sagitta/ Sagitta Calculator] adresinde bulabilirsiniz. | ||
| + | |||
| + | |||
| + | * Sadece parabolik aynalar sonsuzdaki bir cismi bir noktada odaklayabilecekleri için, küresel olarak aşındırdığımız aynanın daha sonra parabolik hale getirilmesi gerekir ve bu işlem hızlı aynalar için (< f/5) son derece zahmetlidir. Oysa büyük odak oranlarında (> f/6) küre ile parabol arasındaki fark çok daha azdır ve parabol hale getirme çok çok iyi yapılamasa bile, bunun yol açacağı optik kusur (küresel sapınç) çok daha azdır. | ||
| + | |||
| + | * Görüntünün karşıtlığı (kontrast) ve büyültme azalır, renk düzeltme azalır, optik kusurlar artar. | ||
| + | |||
| + | |||
| + | Odak oranını mümkün olabilecek kadar büyük seçmekle, hem optik kusurlardan hem de ayna hızalama (ışık demetini koşutlama = ''colllimation'') hatalarından da kaçınmış oluruz, teleskobun büyültmesi ve görüntünün kontrasti artar, renk düzeltme miktarı iyileşir, tüm optik kusurlar azalır. Karşılığında ise, teleskobun optik tüp komplesinin boyu uzamış olur ki ufak çaplarda bu bir sorun olmaz. | ||
| + | |||
| + | Öte yandan ikinci önemli değişken olan ayna çapı büyüdükçe, aşındırma ve cilalama için gereken süre de artmaya başlar. 15 cm lik bir ayna için gereken zaman ile 25 cm çapındaki için gereken zaman çok farklı olabilir. Büyük aynaların özellikle kenarları (en önemli kısımlar) güç cilalanır. Bu sebepten, ilk ayna için çok büyük çapların seçilmesi önerilmez (örneğin en çok 15 cm). Tabi burada kullanılan camın kalınlığı da bir başka sınırlayıcı sayılır. 19 mm soda-kireç cami (bildiğimiz pencere camı) kullanıyorsak, 25 cm çap oldukça büyük bir çap değeri sayılır. Daha büyük aynalarda daha kalın camlar kullanmak gerekir. | ||
| + | |||
| + | Tüm aynalar, ne kadar kalın olurlarsa olsunlar, teleskop ufkuktaki hedeflere yöneltildikçe `bir miktar' esneyerek görüntüyü deforme ederler. İnce aynalarda bu deformasyon daha fazladır. Buna karşılık, ayna inceldikçe, çevresi ile ısıl dengeye ulaşma zamanı kısalmaya başlar. Bu da ince aynaların ucuz olmaları dışında az sayıdaki avantajlarından birisidir. | ||
| + | |||
| + | 6 inç çaplı bir aynada f/4 hedeflenirse, çukurluk değeri 0.238125 mm olur. f/10 için ise 0.09525 mm değerine düşer. İlk durumda aşındırılması gereken yaklaşık 2 mm'lik cam, f/10'da dörtte birine düşer. Raleigh ölçütüne göre 6 inçlik bir aynada f/D = 8.2 seçilirse, ayna oldukça güç bir işlem olan parabol hale getirilmeden de küresel biçimde de bırakılabilir. Tabii tüpün boyu f/4 durumunda 60 cm, f/8.2 durumunda ise 123 cm olacaktir. | ||
| + | |||
| + | |||
| + | |||
| + | İlk aynanızı yaparken, aynanın 'yanlis' traşlanması/asındırılması şu koşullar altında mümkündür: | ||
| + | |||
| + | a) Yeterince rasgele olmayan aşındırma hareketlerinin (''pattern'') kullanılması (örneğin, hep aynı noktaya uyguladığınız ısrarlı basınç)<br> | ||
| + | b) Aynayı ya da aleti yeterince ve rasgele (birbirlerine ters yönde) döndürmemek. <br> | ||
| + | c) MOT (ayna üstte) / TOT (alet üstte) yöntemlerinden sadece birisiyle çalışmak. <br> | ||
| + | d) Çalışılan tezgahın düz olmaması, aynanın yeterince desteklenememesi (özellikle 19 mm kalınlığındaki soda-kireç çamları için kritik), camın uyguladığınız kuvvetler altında esneyerek farklı eksenler boyunca farklı odak uzunluklarına sahip olması | ||
| + | |||
| + | |||
| + | Oluşacak hatalar ise şunlar olabilir: | ||
| + | |||
| + | |||
| + | a) Bölgelenme (''zoning'') / simit şeklinde halka(-lar) <br> | ||
| + | b) Bölgelenme ve istenilen derinliğe (''sagitta'') ulaşırken kenarların gereğinden fazla incelmesi, kenarların cila almaması <br> | ||
| + | c) Astigmatizma | ||
| + | |||
| + | |||
| + | Bunlar dışında camın pahlanmış yerine el ile dokunmanın da kırmıklara (''chipping'') neden olacağı söylenmektedir. Mümkün olduğunca bu kışma dokunmaktan kaçınmalı (elden aktarılan ısı, cami mikroskopik ölçekte de olsa genleştiriyor). Bir de aşındırma sırasında ara sıra kurşun kalem testi (''pencil test'') yaparak cam ile aletin birbirine tam uyduğundan emin olmakta yarar vardır. | ||
| + | |||
| - | Yapacagimiz aynanin odak uzakligini secerken, hepsi de birbirlerine bagli uc degisken; odak uzakligi (f), Objektif (ayna) capi (D) ile odak orani (f/D), optik tup komplesinin boyunu (= teleskobun tasinabilirligini) ve ulasilabilecek en buyuk buyultme oranlarini da belirleyecektir. | + | TOT ve MOT terimleri sitemizin [http://www.atmturk.org/index.php/Baz%C4%B1_Amat%C3%B6r_Teleskop_Yap%C4%B1m%C4%B1_Terimleri Bazı Amatör Teleskop Yapımı Terimleri] bölümünde açıklanmaktadır. Kısaca değinmek gerekirse: |
| - | Ornegin, f/D=6, D=20 (cm) ise, f= 120 (cm) olacak ve 20 (mm) lik bir gozmercegi ile X60, 8 (mm) bir mercekle de X150 buyultme mumkun olacaktir. Ayna capi 15 (cm) olan bir teleskop yapsaydik, f/6 odak orani ile, odak uzakligi f=90 (cm) ve elde edilebilecek buyultmeler de sirasiyla, X45 ve X112.5 olacakti. Bunun disinda `cikis gozbebegi buyuklugu' (''exit pupil'') ve bununla ilgili baska parametreler de hem ayna capi hem de odak orani ile ilgilidir. Ayrica secilmesi gereken ikincil aynanin buyuklugu de bunlara baglidir. | + | TOT - ''tool on top'' demektir. Anlamı, teleskop aynası olacak cam disk tezgah üstüne konulur. Aşındırmada kullanılan alet (cam disk ya da seramik parçalarıyla kaplı alcı kalıp ya da mermer disk) ise önün üzerine konulup aşındırma yapılır. |
| - | Dolayisiyla, agirlikli olarak gezegenlere bakmak istiyorsak ve buyultme bizim icin onemli ise, bu durumda ya objektif (ayna) capini, ya da odak oranini ona uygun secmeliyiz (f/8 > f/6 gibi) ki amacimiza ulasalim. Boyle bir amacimiz yok ve teleskobu genel amacli kullanacaksak, odak orani icin f/6 ya da f/5 gibi degerler de olabilir. f/4 ya da f/3 ve f/2 gibi oranlara gelince, bu odak oranlarinin secilmesi, optik tup komplesinin boyutlarini kucultup, teleskobun tasinabilirligini arttirmasi karsiliginda, cozulmesi guc bazi sorunlara yol acabilir: | + | MOT - ''mirror on top'' demektir. Yukarıda yazılanın tam tersi söz konusudur. |
| + | |||
| + | Aynanızın kullanılabilir ya da 'kırınımla sınırlı' (''refraction limited'') olması için, bitmiş bir ayna yüzeyinin lambda / 4 (~ 0.56µm) düzeyinden daha fazla hatasının olmaması gerekir. Lambda, ışığın dalga boyunu ifade eder. Çok kaba görünüşlü bir ölçü aletiyle (Foucault test düzeneği) lambda/100 düzeyindeki çok çok küçük hatalar bile saptanabilir. Ama kusursuz Airy diskleri elde edebilmek için özellikle başlangıçta doğru bir strateji izlemek de önemlidir. Örneğin ayna çapını olabildiğince küçük, odak oranını da olabildiğince büyük seçmek gibi. | ||
| - | * Aynanin ortasinin cukurlugu (''sagitta'') daha derin olmak zorundadir. Bu da daha cok asindirma yapmak gerektirir (aynayi islemek icin gereken zaman artar). Aynanin ortasi daha da incelecegi icin mekanik dayanikliligi azalir ve daha kalin camlar | + | Bir teleskop aynaşı, insan tarafından şekillendirilmiş en duyarlı katı mikroskobik yüzeylerden birisidir. Bir karşılaştırma olması açısından, olçüleri büyüterek söyle bir örnek verebiliriz: <br> |
| - | kullanmak gerekir. Farkli caplar ve odak oranlari icin merkeki cukurlugu hesaplayan bir uygulamayi [http://tinyurl.com/fu6bn Sagitta Calculator] adresinde bulabilirsiniz. | + | 20 cm çapında bir aynayı bir an için 800 kere büyüterek 1600 metre çapına çıkardığımızı hayal edelim. Böyle bir durumda bu tür aynalarda ortalama olarak seçilen kalınlıklar göz önüne alındığında kalınlığı da 260 – 300 metreye çıkacaktır. |
| - | * Sadece parabolik aynalar sonsuzdaki bir cismi bir noktada odaklayabilecekleri icin, kuresel olarak asindirdigimiz aynanin daha sonra parabolik hale getirilmesi gerekir ve bu islem hizli aynalar icin (< f/5) son derece zahmetlidir. Oysa buyuk odak oranlarinda (> f/6) kure ile parabol arasindaki fark cok daha azdir ve parabol hale getirme cok cok iyi yapilamasa bile, bunun yol acacagi optik kusur (kuresel sapinc) cok daha azdir. | ||
| - | * Goruntunun karsitligi (kontrast) ve buyultme azalir, renk duzeltme azalir, optik kusurlar artar. | + | Bir metal atölyesinde 20 cm çapında bir parçayı genellikle 0.02 mm duyarlılıkta işlemek mümkündür ki ölçekleri büyütürsek bizim örneğimizde bu duyarlılık yaklaşık 20 cm'ye karşılık gelmektedir. Bu ölçekte, ışığın ortalama dalgaboyu 0.0005588 ile 4.318 mm arasında değişir. Azami kabul edilebilir optik hata 0.55 mm olacaktir. Oysa iyi kalite optik yüzeylerde tolerans 0.25 mm civarındadır. Bü, 1800 metre çap, 300 metre kalınlığında bir diskte, en çok 'bir iskambil kartı kalınlığında' bir değişime karşılık gelmektedir! Ayna yapmak, bir bilim olduğu kadar aynı zamanda bir sanattır. |
| - | Odak oranini mumkun olabilecek kadar buyuk secmekle, hem optik kusurlardan hem de ayna hizalama (isik demetini kosutlama = ''collimation'') hatalarindan da kacinmis oluruz, teleskobun buyultmesi ve goruntunun kontrasti artar, renk duzeltme miktari iyilesir, tum optik kusurlar azalir. Karsiliginda ise, teleskobun optik tup komplesinin boyu uzamis olur ki ufak caplarda bu bir sorun olmaz. | ||
| - | Ote yandan ikinci onemli degisken olan ayna capi buyudukce, asindirma ve cilalama icin gereken sure de artmaya baslar. 15 cm lik bir ayna icin gereken zaman ile 25 cm capindaki icin gereken zaman cok farkli olabilir. Buyuk aynalarin ozellikle kenarlari (en onemli kisimlar) guc cilalanir. Bu sebepten, ilk ayna icin cok buyuk caplarin secilmesi onerilmez (ornegin en cok 15 cm). Tabi burada kullanilan camin kalinligi da bir baska sinirlayici sayilir. 19 mm soda-kirec cami (bildigimiz pencere cami) kullaniyorsak, 25 cm cap oldukca buyuk bir cap degeri sayilir. Daha buyuk aynalarda daha kalin camlar kullanmak gerekir. | ||
| - | Tum aynalar, ne kadar kalin olurlarsa olsunlar, teleskop ufkuktaki hedeflere yoneltildikce `bir miktar' esneyerek goruntuyu deforme ederler. Ince aynalarda bu deformasyon daha fazladir. Buna karsilik, ayna inceldikce, cevresi ile isil dengeye ulasma zamani kisalmaya baslar. Bu da ince aynalarin ucuz olmalari disinda az sayidaki avantajlarindan birisidir. | + | '''Neden 6 İnç Çapında Ayna ile Başlamalı?''' |
| - | 6 inç capli bir aynada f/4 hedeflenirse, cukurluk degeri 0.238125 mm olur. f/10 icin ise 0.09525 mm degerine duser. Ilk durumda asindirilmasi gereken yaklasik 2 mm'lik cam, f/10'da dortte birine duser. Raleigh olcutune gore 6 inclik bir aynada f/D = 8.2 secilirse, ayna oldukca guc bir islem olan parabol hale getirilmeden de kuresel bicimde de birakilabilir. Tabii tupun boyu f/4 durumunda 60 cm, f/8.2 durumunda ise 123 cm olacaktir. | + | Scientific American dergisinin eski editoru [http://en.wikipedia.org/wiki/Albert_Graham_Ingalls Albert Ingalls]’in duzenledigi [http://www.willbell.com/tm/tm7.htm “Amateur Telescope Making”] isimli kitabin birinci cildinin giris kisminda, editor ATM hareketinin ABD’de baslama hikayesine deginmekte, ve amatorlere neden ilk asamada 6 inc bir ayna ile calismalari gerektigini su sekilde aciklamaktadir: |
| + | “Eger bir dahi oldugunuza emin degilseniz, bu ugrasiya ilk kez baslarken dogal olarak icinizde hissettiginiz en buyuk capli teleskobu yapma hevesine yenilmeyin. Kucuk, 6 inc capinda bir ayna yaparken basiniza gelecek o kadar cok uzucu deneyim vardir ki, sonucta ilk kucuk aynanizla calisirken kazandiklariniz ileride yapacaginiz daha buyuk capli aynalar icin cok degerli birikimler olusturacaktir. Ancak yine de, az sayida kisinin basardigi gibi (Ingalls bu satirlari Kasim 1932’de yaziyor), 12 inc capinda bir aynayla ise baslarsaniz, onunde sonunda basarili olacaginizdan hic suphe yoktur. Bununla birlikte, ortalama bir amatoru dikkate alirsak, ilk basta uc degisik capta ayna yapmak (ornegin sirasiyla, 6, 8 ve 12 inc), ilk baslarken 12 inc capla baslamaktan hem daha az zaman alacagi gibi (ucu icin toplam zaman), kucuk caplarla ugrasirken kazanacaginiz cok onemli deneyimler de yaniniza kar kalacaktir. Ayrica bu sekilde yapmaniz size daha da zevkli gelecektir. ATM’lerin yasadigi deneyim genelde sudur: baslangicta bir amator isin sonunda eline gecek olan nihai urune (teleskoba) odaklanmistir, ve bunun yapimini sadece bir gorev olarak gormektedir. Daha sonralari, teleskop yapmanin onu kullanmaktan daha zevkli bir ugras oldugunu kesfedecektir. Ileriki asamalarda yapabileceginiz boyda bir teleskobu, daha isin en basindayken yaparak sakin kendinizi bu zevkten mahrum etmeyin!” | ||
Current revision
Teleskoplarla ilgileniyorsanız, kullanım kılavuzlarında ya da tüplerinin üzerlerinde, örneğin 1000mm f/11 D=90mm F=1000mm şeklinde bir takım rakamların yer aldığını görmüşsunuzdur. Bu örnekteki tanımın anlamı şudur:
D: objektif (ayna ya da mercek) çapı (diameter) = 90 mm
F: odak uzaklığı (focal length) = 1000 mm
f/: odak uzaklığı / objektif çapı = 1000 / 90 = 11
Şimdi bunların değişmesiyle teleskobun özelliklerinin nasıl değişeceğine değinelim:
Bir teleskobun objektif çapı ne kadar büyük olursa, daha çok ışık toplayacağı için o denli sönük yıldız ve cisimleri görmek mümkün olur. Bunu küçük bir kova ile büyük bir kovanın toplayacağı şu miktarına benzetebiliriz. Zaten bu nedenle çok büyük çaplı teleskoplara ‘isik kovası’ (light bucket) denilmektedir. Optik alet kullanmayan insan gözü (çıplak göz) yaklaşık 6. kadirden yıldızları görürken, 8 inç = 203 mm çaplı bir teleskop 13. kadirden yıldızları görebilir. Buna dayanarak, sönük cisimleri ve daha fazla cisim görmek için objektifi (aynanızın çapını) bütçeniz ölçüsünde büyük tutmanız gerekir gibi bir sonuç çıkar. AAVSO'nun Değişken Yıldızların Gözlem Kılavuzu’nda teleskopların özellikleri ve göreceğiniz kadır sınırlarıyla ilgili çok yararlı bilgiler bulabilirsiniz:
http://www.aavso.org/publications/manual/index.shtml#turkish
Odak uzaklığı, bir teleskobun boyutunu, ve o teleskopla ne kadar fazla büyültme yapabileceğiniz konusunda size bir fikir verir. Örneğimizdeki 1000mm odak uzaklıklı mercekli ya da Newton türü aynalı bir teleskobun tubunun uzunluğu yaklaşık 800/1000 mm kadar olur. Bu da genelde o teleskobun taşınabilirliği hakkında kabataslak bir ölçüttür. Teleskop ne kadar uzunsa taşınması o derecede güçtür. - Hem Mercekli Hem Aynalı Katadiyoptrik teleskoplarda (örneğin Schmidt-Cassegrain turu) taşınma sorunu daha azdır, çünkü odak uzaklıkları büyük olsa da, ışık demeti içlerinde iki kez yansıdığından boyutları daha küçüktür.
Teleskoplarda yapabileceğiniz büyültmeyi hesaplamak için objektifin odak uzaklığı kullandığınız gözmerceğinin odak uzaklığına bölünür:
Örneğin 1000 mm / 25 mm = 40 kez. Bu formül teoride istediğiniz kadar büyültme yapabileceğinizi düşündürse de, bir teleskopla optimum sonucu alabileceğiniz azami büyültme teleskobun objektif çapının mm cinsinden 2 katıdır. Örneğimizdeki 90mm'lık teleskobun sağlayabileceği azami büyültme 90 x 2 = 180 kezdir. Bu konuda sitemizdeki İdeal Büyültme Oranı bölümüne bakabilirsiniz.
Odak oranı (örneğimizdeki f/11) bir teleskobun geniş alanlı mı (hızlı), yoksa dar alanlı mı olduğunu (yavaş) belirtir. Geniş alan derken, aynı gözmerceğini kullanarak daha az büyültme yapıp daha geniş alanı görmek kastedilmektedir. Dar alan ise bunun tam tersi, daha fazla büyültme yapıp daha dar bir alanı görmenizi ifade eder. Bunun pratikte kullanımı, odak oranı büyük (örneğin f/10 ve fazla) olan teleskopların daha çok yüksek büyültme gerektiren Ay ve gezegen gözlemleri yapmaya uygun olmasıdır. Odak oranı az olan teleskoplar gökyüzünde görünür çapları büyük (yaygın) olan, örneğin Andromeda galaksısı gibi özellikle uzak gökyüzü cisimlerini (deep sky objects) görmeniz için daha uygundur.
Yapacağımız aynanın odak uzaklığını seçerken, hepsi de birbirlerine bağlı üç değişken; odak uzaklığı (f), Objektif (ayna) çapı (D) ile odak oranı (f/D), optik tüp komplesinin boyunu (= teleskobun taşınabilirliğini) ve ulaşılabilecek en büyük büyültme oranlarını da belirleyecektir.
Örneğin, f/D=6, D=20 (çm) işe, f= 120 (çm) olacak ve 20 (mm) lik bir gözmerceği ile X60, 8 (mm) bir mercekle de X150 büyültme mümkün olacaktir. Ayna çapı 15 (cm) olan bir teleskop yapsaydık, f/6 odak oranı ile, odak uzaklığı f=90 (cm) ve elde edilebilecek büyültmeler de sırasıyla, X45 ve X112.5 olacaktı. Bunun dışında `çıkış gözbebeği büyüklüğü' (exit pupil) ve bununla ilgili başka parametreler de hem ayna çapı hem de odak oranı ile ilgilidir. Ayrıca seçilmesi gereken ikincil aynanın büyüklüğü de bunlara bağlıdır.
Dolayısıyla, ağırlıklı olarak gezegenlere bakmak istiyorsak ve büyültme bizim için önemli ise, bu durumda ya objektif (ayna) çapını, ya da odak oranını ona uygun seçmeliyiz (f/8 > f/6 gibi) ki amacımıza ulaşalım. Böyle bir amacımız yok ve teleskobu genel amaçlı kullanacaksak, odak oranı için f/6 ya da f/5 gibi değerler de olabilir. f/4 ya da f/3 ve f/2 gibi oranlara gelince, bu odak oranlarının seçilmesi, optik tüp komplesinin boyutlarını küçültüp, teleskobun taşınabilirliğini arttırması karşılığında, çözülmesi güç bazı sorunlara yol açabilir:
- Aynanın ortasının çukurluğu (sagitta) daha derin olmak zorundadır. Bu da daha çok aşındırma yapmak gerektirir (aynayı işlemek için gereken zaman artar). Aynanın ortası daha da inceleceği için mekanik dayanıklılığı azalır ve daha kalın camlar kullanmak gerekir. Farklı çaplar ve odak oranları için merkezdeki çukurluğu hesaplayan bir uygulamayı Sagitta Calculator adresinde bulabilirsiniz.
- Sadece parabolik aynalar sonsuzdaki bir cismi bir noktada odaklayabilecekleri için, küresel olarak aşındırdığımız aynanın daha sonra parabolik hale getirilmesi gerekir ve bu işlem hızlı aynalar için (< f/5) son derece zahmetlidir. Oysa büyük odak oranlarında (> f/6) küre ile parabol arasındaki fark çok daha azdır ve parabol hale getirme çok çok iyi yapılamasa bile, bunun yol açacağı optik kusur (küresel sapınç) çok daha azdır.
- Görüntünün karşıtlığı (kontrast) ve büyültme azalır, renk düzeltme azalır, optik kusurlar artar.
Odak oranını mümkün olabilecek kadar büyük seçmekle, hem optik kusurlardan hem de ayna hızalama (ışık demetini koşutlama = colllimation) hatalarından da kaçınmış oluruz, teleskobun büyültmesi ve görüntünün kontrasti artar, renk düzeltme miktarı iyileşir, tüm optik kusurlar azalır. Karşılığında ise, teleskobun optik tüp komplesinin boyu uzamış olur ki ufak çaplarda bu bir sorun olmaz.
Öte yandan ikinci önemli değişken olan ayna çapı büyüdükçe, aşındırma ve cilalama için gereken süre de artmaya başlar. 15 cm lik bir ayna için gereken zaman ile 25 cm çapındaki için gereken zaman çok farklı olabilir. Büyük aynaların özellikle kenarları (en önemli kısımlar) güç cilalanır. Bu sebepten, ilk ayna için çok büyük çapların seçilmesi önerilmez (örneğin en çok 15 cm). Tabi burada kullanılan camın kalınlığı da bir başka sınırlayıcı sayılır. 19 mm soda-kireç cami (bildiğimiz pencere camı) kullanıyorsak, 25 cm çap oldukça büyük bir çap değeri sayılır. Daha büyük aynalarda daha kalın camlar kullanmak gerekir.
Tüm aynalar, ne kadar kalın olurlarsa olsunlar, teleskop ufkuktaki hedeflere yöneltildikçe `bir miktar' esneyerek görüntüyü deforme ederler. İnce aynalarda bu deformasyon daha fazladır. Buna karşılık, ayna inceldikçe, çevresi ile ısıl dengeye ulaşma zamanı kısalmaya başlar. Bu da ince aynaların ucuz olmaları dışında az sayıdaki avantajlarından birisidir.
6 inç çaplı bir aynada f/4 hedeflenirse, çukurluk değeri 0.238125 mm olur. f/10 için ise 0.09525 mm değerine düşer. İlk durumda aşındırılması gereken yaklaşık 2 mm'lik cam, f/10'da dörtte birine düşer. Raleigh ölçütüne göre 6 inçlik bir aynada f/D = 8.2 seçilirse, ayna oldukça güç bir işlem olan parabol hale getirilmeden de küresel biçimde de bırakılabilir. Tabii tüpün boyu f/4 durumunda 60 cm, f/8.2 durumunda ise 123 cm olacaktir.
İlk aynanızı yaparken, aynanın 'yanlis' traşlanması/asındırılması şu koşullar altında mümkündür:
a) Yeterince rasgele olmayan aşındırma hareketlerinin (pattern) kullanılması (örneğin, hep aynı noktaya uyguladığınız ısrarlı basınç)
b) Aynayı ya da aleti yeterince ve rasgele (birbirlerine ters yönde) döndürmemek.
c) MOT (ayna üstte) / TOT (alet üstte) yöntemlerinden sadece birisiyle çalışmak.
d) Çalışılan tezgahın düz olmaması, aynanın yeterince desteklenememesi (özellikle 19 mm kalınlığındaki soda-kireç çamları için kritik), camın uyguladığınız kuvvetler altında esneyerek farklı eksenler boyunca farklı odak uzunluklarına sahip olması
Oluşacak hatalar ise şunlar olabilir:
a) Bölgelenme (zoning) / simit şeklinde halka(-lar)
b) Bölgelenme ve istenilen derinliğe (sagitta) ulaşırken kenarların gereğinden fazla incelmesi, kenarların cila almaması
c) Astigmatizma
Bunlar dışında camın pahlanmış yerine el ile dokunmanın da kırmıklara (chipping) neden olacağı söylenmektedir. Mümkün olduğunca bu kışma dokunmaktan kaçınmalı (elden aktarılan ısı, cami mikroskopik ölçekte de olsa genleştiriyor). Bir de aşındırma sırasında ara sıra kurşun kalem testi (pencil test) yaparak cam ile aletin birbirine tam uyduğundan emin olmakta yarar vardır.
TOT ve MOT terimleri sitemizin Bazı Amatör Teleskop Yapımı Terimleri bölümünde açıklanmaktadır. Kısaca değinmek gerekirse:
TOT - tool on top demektir. Anlamı, teleskop aynası olacak cam disk tezgah üstüne konulur. Aşındırmada kullanılan alet (cam disk ya da seramik parçalarıyla kaplı alcı kalıp ya da mermer disk) ise önün üzerine konulup aşındırma yapılır.
MOT - mirror on top demektir. Yukarıda yazılanın tam tersi söz konusudur.
Aynanızın kullanılabilir ya da 'kırınımla sınırlı' (refraction limited) olması için, bitmiş bir ayna yüzeyinin lambda / 4 (~ 0.56µm) düzeyinden daha fazla hatasının olmaması gerekir. Lambda, ışığın dalga boyunu ifade eder. Çok kaba görünüşlü bir ölçü aletiyle (Foucault test düzeneği) lambda/100 düzeyindeki çok çok küçük hatalar bile saptanabilir. Ama kusursuz Airy diskleri elde edebilmek için özellikle başlangıçta doğru bir strateji izlemek de önemlidir. Örneğin ayna çapını olabildiğince küçük, odak oranını da olabildiğince büyük seçmek gibi.
Bir teleskop aynaşı, insan tarafından şekillendirilmiş en duyarlı katı mikroskobik yüzeylerden birisidir. Bir karşılaştırma olması açısından, olçüleri büyüterek söyle bir örnek verebiliriz:
20 cm çapında bir aynayı bir an için 800 kere büyüterek 1600 metre çapına çıkardığımızı hayal edelim. Böyle bir durumda bu tür aynalarda ortalama olarak seçilen kalınlıklar göz önüne alındığında kalınlığı da 260 – 300 metreye çıkacaktır.
Bir metal atölyesinde 20 cm çapında bir parçayı genellikle 0.02 mm duyarlılıkta işlemek mümkündür ki ölçekleri büyütürsek bizim örneğimizde bu duyarlılık yaklaşık 20 cm'ye karşılık gelmektedir. Bu ölçekte, ışığın ortalama dalgaboyu 0.0005588 ile 4.318 mm arasında değişir. Azami kabul edilebilir optik hata 0.55 mm olacaktir. Oysa iyi kalite optik yüzeylerde tolerans 0.25 mm civarındadır. Bü, 1800 metre çap, 300 metre kalınlığında bir diskte, en çok 'bir iskambil kartı kalınlığında' bir değişime karşılık gelmektedir! Ayna yapmak, bir bilim olduğu kadar aynı zamanda bir sanattır.
Neden 6 İnç Çapında Ayna ile Başlamalı?
Scientific American dergisinin eski editoru Albert Ingalls’in duzenledigi “Amateur Telescope Making” isimli kitabin birinci cildinin giris kisminda, editor ATM hareketinin ABD’de baslama hikayesine deginmekte, ve amatorlere neden ilk asamada 6 inc bir ayna ile calismalari gerektigini su sekilde aciklamaktadir:
“Eger bir dahi oldugunuza emin degilseniz, bu ugrasiya ilk kez baslarken dogal olarak icinizde hissettiginiz en buyuk capli teleskobu yapma hevesine yenilmeyin. Kucuk, 6 inc capinda bir ayna yaparken basiniza gelecek o kadar cok uzucu deneyim vardir ki, sonucta ilk kucuk aynanizla calisirken kazandiklariniz ileride yapacaginiz daha buyuk capli aynalar icin cok degerli birikimler olusturacaktir. Ancak yine de, az sayida kisinin basardigi gibi (Ingalls bu satirlari Kasim 1932’de yaziyor), 12 inc capinda bir aynayla ise baslarsaniz, onunde sonunda basarili olacaginizdan hic suphe yoktur. Bununla birlikte, ortalama bir amatoru dikkate alirsak, ilk basta uc degisik capta ayna yapmak (ornegin sirasiyla, 6, 8 ve 12 inc), ilk baslarken 12 inc capla baslamaktan hem daha az zaman alacagi gibi (ucu icin toplam zaman), kucuk caplarla ugrasirken kazanacaginiz cok onemli deneyimler de yaniniza kar kalacaktir. Ayrica bu sekilde yapmaniz size daha da zevkli gelecektir. ATM’lerin yasadigi deneyim genelde sudur: baslangicta bir amator isin sonunda eline gecek olan nihai urune (teleskoba) odaklanmistir, ve bunun yapimini sadece bir gorev olarak gormektedir. Daha sonralari, teleskop yapmanin onu kullanmaktan daha zevkli bir ugras oldugunu kesfedecektir. Ileriki asamalarda yapabileceginiz boyda bir teleskobu, daha isin en basindayken yaparak sakin kendinizi bu zevkten mahrum etmeyin!”
