From :ATM Türk: Amatör Teleskop Yapımı

Teleskoplarla ilgileniyorsaniz, kullanim kilavuzlarinda ya da tuplerinin uzerlerinde, ornegin 1000mm f/11 D=90mm F=1000mm seklinde bir takim rakamlarin yer aldigini gormussunuzdur. Bu ornekteki tanimin anlami sudur:

D: objektif (ayna ya da mercek) capi (diameter) = 90 mm
F: odak uzakligi (focal length) = 1000 mm
f/: odak uzakligi / objektif capi = 1000 / 90 = 11

Simdi bunlarin degismesiyle teleskobun ozelliklerinin nasil degisecegine deginelim:

Bir teleskobun objektif capi ne kadar buyuk olursa, daha cok isik toplayacagi icin o denli sonuk yildiz ve cisimleri gormek mumkun olur. Bunu kucuk bir kova ile buyuk bir kovanin toplayacagi su miktarina benzetebiliriz. Zaten bu nedenle cok buyuk capli teleskoplara ‘isik kovasi’ (light bucket) denilmektedir. Optik alet kullanmayan insan gozu (ciplak goz) yaklasik 6ci kadirden yildizlari gorurken, 8 inc = 203 mm capli bir teleskop 13cu kadirden yildizlari gorebilir. Buna dayanarak, sonuk cisimleri ve daha fazla cisim gormek icin objektifi (aynanizin capini) butceniz olcusunde buyuk tutmaniz gerekir gibi bir sonuc cikar. AAVSO’nun Degisken Yildizlari Gorsel Gozlem Kilavuzu’nda teleskoplarin ozellikleri ve goreceginiz kadir sinirlariyla ilgili cok yararli bilgiler bulabilirsiniz:
http://www.aavso.org/publications/manual/index.shtml#turkish

Odak uzakligi, bir teleskobun boyutunu, ve o teleskopla ne kadar fazla buyultme yapabileceginiz konusunda size bir fikir verir. Ornegimizdeki 1000mm odak uzaklikli mercekli ya da Newton turu aynali bir teleskobun tubunun uzunlugu yaklasik 800/1000 mm kadar olur. Bu da genelde o teleskobun tasinabilirligi hakkinda kabataslak bir olcuttur. Teleskop ne kadar uzunsa tasinmasi o derecede guctur. Katadiyoptrik teleskoplarda (ornegin Schmidt-Cassegrain turu) tasinma sorunu daha azdir, cunku odak uzakliklari buyuk olsa da, isik demeti iclerinde iki kez yansidigindan boyutlari daha kucuktur.

Teleskoplarda yapabileceginiz buyultmeyi hesaplamak icin objektifin odak uzakligi kullandiginiz gozmerceginin odak uzakligina bolunur:
Ornegin 1000 mm / 25 mm = 40 kez. Bu formul teoride istediginiz kadar buyultme yapabileceginizi dusundurse de, bir teleskopla optimum sonucu alabileceginiz azami buyultme teleskobun objektif capinin mm cinsinden 2 katidir. Ornegimizdeki 90mm'lik teleskobun saglayabilecegi azami buyultme 90 x 2 = 180 kezdir. Bu konuda sitemizdeki Ideal Buyultme Orani bolumune bakabilirsiniz.

Odak orani (ornegimizdeki f/11) bir teleskobun genis alanli mi (hizli), yoksa dar alanli mi oldugunu (yavas) belirtir. Genis alan derken, ayni gozmercegini kullanarak daha az buyultme yapip daha genis alani gormek kastedilmektedir. Dar alan ise bunun tam tersi, daha fazla buyultme yapip daha dar bir alani gormenizi ifade eder. Bunun pratikte kullanimi, odak orani buyuk (ornegin f/10 ve fazla) olan teleskoplarin daha cok yuksek buyultme gerektiren Ay ve gezegen gozlemleri yapmaya uygun olmasidir. Odak orani az olan teleskoplar gokyuzunde gorunur caplari buyuk (yaygin) olan, ornegin Andromeda galaksisi gibi, ozellikle uzak gokyuzu cisimlerini (deep sky objects) gormeniz icin daha uygundur.

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.

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.

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:

• 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 kullanmak gerekir. Farkli caplar ve odak oranlari icin merkeki cukurlugu hesaplayan bir uygulamayi Sagitta Calculator adresinde bulabilirsiniz.

• 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.

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.

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.

Ilk aynanizi yaparken, aynanin 'yanlis' traslanmasi/asindirilmasi su kosullar altinda mumkundur:

a) Yeterince rasgele olmayan asindirma hareketlerinin (pattern) kullanilmasi (ornegin, hep ayni noktaya uyguladiginiz israrli basinc)
b) Aynayi ya da aleti yeterince ve rasgele (birbirlerine ters yonde) dondurmemek.
c) MOT (ayna ustte) / TOT (alet ustte) yontemlerinden sadece birisiyle calismak.
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:

a) Bolgelenme (zoning) / simit seklinde halka(-lar)
b) Bolgelenme ve istenilen derinlige (sagitta) ulasirken kenarlarin gereginden fazla incelmesi, kenarlarin cila almamasi
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.

TOT ve MOT terimleri sitemizin Bazı Amatör Teleskop Yapımı Terimleri bolumunde aciklanmaktadir. Kisaca deginmek gerekirse:

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.

Aynanizin kullanilabilir ya da 'kirinimla sinirli' (refraction limited) olmasi icin, bitmis bir ayna yuzeyinin lambda / 4 (~ 0.56µm) duzeyinden daha fazla hatasinin olmamasi gerekir. Lambda, isigin dalga boyunu ifade eder. Cok kaba gorunuslu bir olcu aletiyle (Foucault test duzenegi) lambda/100 duzeyindeki cok cok kucuk hatalar bile saptanabilir. Ama kusursuz Airy diskleri elde edebilmek icin ozellikle baslangicta dogru bir strateji izlemek de onemlidir. Ornegin ayna capini olabildigince kucuk, odak oranini da olabildigince buyuk secmek gibi.

Bir teleskop aynasi, insan tarafindan sekillendirilmis en duyarli kati mikroskobik yuzeylerden birisidir. Bir karsilastirma olmasi açisindan, olçüleri buyuterek soyle bir ornek verebiliriz:
20 cm capinda bir aynayi bir an için 800 kere buyuterek 1600 metre capina cikardigimizi hayal edelim. Böyle bir durumda bu tur aynalarda ortalama olarak secilen kalinliklar goz onune alindiginda kalinligi da 260 – 300 metreye çikacaktir.

Bir metal atolyesinde 20 cm çapinda bir parçayi genellikle 0.02 mm duyarlilikta islemek mumkundur ki, olcekleri buyutursek bizim ornegimizde bu duyarlilik yaklasik 20 cm'ye karsilik gelmektedir. Bu olcekte, isigin ortalama dalgaboyu 0.0005588 ile 4.318 mm arasinda degisir. Azami kabul edilebilir optik hata 0.55 mm olacaktir. Oysa iyi kalite optik yuzeylerde tolerans 0.25 mm civarindadir. Bu, 1800 metre cap, 300 metre kalinliginda bir diskte, en cok 'bir iskambil karti kalinliginda' bir degisime karsilik gelmektedir! Ayna yapmak, bir bilim oldugu kadar ayni zamanda bir sanattir.

geri