กล้องโทรทรรศน์

กล้องโทรทรรศน์
(Telescope)

นางสาวสุจรยิ า สอนบญุ 604148517
สาขาวิชาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

กาเนดิ กลอ้ งโทรทรรศน์

กล้องโทรทรรศน์ คืออุปกรณ์ที่ใช้ขยายวัตถุท้องฟ้าโดยอาศัย
หลกั การรวมแสง เพ่อื ใหส้ ามารถมองเหน็ วตั ถุท้องฟา้ ท่ีไมส่ ามารถมองเห็นได้
ดว้ ยตาเปล่า หรอื ทาใหม้ องเห็นไดช้ ัดขนึ้ และมขี นาดใหญข่ ้ึน

กล้องโทรทรรศน์ไดถ้ ูกคิดค้นขึ้นครั้งแรกเมื่อปี ค.ศ. 1608 โดยฮานส์
ลิเพอร์ซี ชา่ งทาแวน่ ชาวฮอลแลนดค์ นหนง่ึ ซงึ่ ตอ่ มาคน้ พบวา่ หากนาเลนส์มา
วางเรียงกับให้ได้ระยะท่ีถูกต้องเลนส์สามารถขยายภาพที่อยู่ไกลๆ ได้ใกล้ขึ้น

Hans Lipershey (ฮานส์ ลเิ พอรซ์ )ี
ผ้คู ิดคน้ กลอ้ งโทรทรรศน์เป็นคนแรกในปี ค.ศ. 1608

กาเนิดกล้องโทรทรรศน์ (ตอ่ )

ตอ่ มา กาลเิ ลโอ กาลเิ ลอี (Galileo Galilei) เปน็ บคุ คลแรกทร่ี ิเร่มิ
นากล้องมาใชส้ ังเกตดวงดาวเมื่อปี ค.ศ. 1609

คุณสมบตั ขิ องกล้องโทรทรรศน์

กล้องโทรทรรศน์ มีคณุ สมบตั ทิ ส่ี ำคัญ 2 ประกำรคอื

ควำมสำมำรถในกำรรวบรวมแสง - เลนสห์ รอื กระจกขนำดใหญ่
สำมำรถรวบรวมแสงได้มำกกวำ่ ดวงตำของมนุษย์
ควำมสำมำรถในกำรขยำย - ช่วยเพ่ิมขนำดของภำพ
ทำให้เหน็ รำยละเอียดของวตั ถไุ ด้มำกขึ้น

หลกั การเบ้อื งตน้

อุปกรณท์ ส่ี าคัญของกลอ้ งโทรทรรศน์คอื "เลนสน์ ูน"
มีหนา้ ท่ีรวมแสงใหม้ าตกท่จี ดุ "จดุ โฟกสั " (focus)
เราเรียก ระยะทางระหว่างจดุ ก่งึ กลางของเลนส์กับ

จุดโฟกสั วา่ "ความยาวโฟกสั "

หากเราใชเ้ ลนสน์ ูนส่องมองวตั ถุ ทีร่ ะยะ ใกล้กว่า
ความยาวโฟกัส จะเห็นว่า เลนส์นนู ช่วยในการขยายภาพ
หากเราใช้เลนสน์ นู สอ่ งมองวตั ถุ ที่ระยะ ไกลกวา่
ความยาวโฟกสั จะเห็นวา่ เลนส์นนู รวมแสง แลว้ ใหภ้ าพหัวกลับ

กำรทำงำนของกล้องโทรทรรศน์

อาศัย หลักการหักเหของแสงผ่านเลนส์นูนจานวน 2 ชุด โดยเลนส์แต่ละชุด
ประกอบด้วยเลนส์ 2-3 ชิ้น สร้างจากเนื้อแก้วที่ต่างกัน ประกบกัน เพื่อแก้
ความคลาดสี (ถ้าใช้เลนส์เดี่ยว จะให้ภาพขอบวัตถุเป็นสีรุ้ง เนื่องจากแสงแต่ละสีมี
ความยาวคล่นื ไม่เท่ากัน จึงทาใหค้ วามยาวโฟกสั ไม่เท่ากัน)

กำรทำงำนของกลอ้ งโทรทรรศน์

เลนสช์ ดุ หน้ามขี นาดใหญห่ ันไปยงั วัตถุทต่ี อ้ งการจะดูเรยี กวา่
"เลนส์ใกลว้ ัตถ"ุ (Objective Lens) มีหนา้ ทร่ี วบรวมแสง
เลนสช์ ุดหลังมขี นาดเลก็ ใชส้ าหรบั มองเรยี กว่า
"เลนส์ใกลต้ า" (Eyepieces) มีหน้าท่เี พิ่มกาลงั ขยาย

กำรทำงำนของกลอ้ งโทรทรรศน์

เลนส์ทั้งสองเรียงต่อกันโดยมีระยะห่างเท่ากับความยาวโฟกัสของ
เลนส์ใกล้วัตถุ (fo) และความยาวโฟกัสของเลนส์ใกล้ตา (fe) รวมกันหรือ
fo + fe กลอ้ งโทรทรรศน์แบบนี้ให้ภาพจริงหวั กลับ

ภาพการทางานของเลนส์กล้องโทรทรรศน์

ชนิดของกล้องโทรทรรศน์

แบ่งตามหลักการเกดิ ภาพได้ 3 ชนิด

1 กลอ้ งโทรทรรศนแ์ บบหักเหแสง
(Refracting telescope)

2 กลอ้ งโทรทรรศน์แบบสะทอ้ นแสง
(Reflecting telescope)

3 กลอ้ งโทรทรรศน์แบบผสม
(Catadioptic telescope)

1
กลอ้ งโทรทรรศน์แบบหกั เหแสง

(Refracting telescope)

1 กล้องโทรทรรศน์แบบหกั เหแสง

เปน็ กล้องโทรทรรศนท์ ่ีใช้เลนส์นนู ในการรวมแสง

มีขนาดเลก็ เน่อื งจากเลนส์นูนสว่ นใหญ่มีโฟกสั ยาว

ภาพแสดงกล้องโทรทรรศน์แบบหกั เหแสง เหมาะสาหรบั ใชส้ ังเกตการณ์พื้นผวิ ดวงจนั ทร์
และดาวเคราะห์

ไม่เหมาะกบั งานสารวจ เนบิวลา และกาแล็กซี
เนื่องจากเทห์วัตถุประเภทนี้ มคี วามสวา่ งนอ้ ย

จาเปน็ ต้องใช้กาลงั รวมแสงสงู

หลกั การของกลอ้ งโทรทศั นช์ นดิ หักเหแสง

กล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสง ใช้หลักการรวมแสงโดยใช้เลนส์นูน
กลอ้ งชนดิ นป้ี ระกอบดว้ ยเลนส์นูน 2 ชุด คอื

เลนสใ์ กลว้ ัตถุ มขี นาดใหญ่ เลนส์ใกลต้ า มีขนาดเลก็
ความยาวโฟกสั มาก (f1) ความยาวโฟกัสน้อย (f2)

หลักการของกลอ้ งโทรทศั นช์ นิดหกั เหแสง (ต่อ)

เมื่อลาแสงขนานเดินทางผ่านเลนส์ใกล้วัตถุ เกิดการรวมแสงที่ระยะโฟกัสของเลนส์ใกล้วัตถุ (เกิดภาพจริง
หัวกลับ) ซ่ึงเป็นจุดที่เท่ากับความยาวโฟกัสของเลนส์ใกล้ตา จากน้ันแสงเกิดการหักเหผ่านเลนส์ใกล้ตา ทาให้
สามารถเกิดภาพเสมือน ขนาดใหญ่ สามารถขยายภาพของวัตถุให้มีขนาดใหญ่ข้ึนได้ ท้ังน้ีขนาดของภาพข้ึนอยู่กับ
กาลังขยายของกลอ้ ง ซ่ึงหาได้จาก

กาลงั ขยาย = ความยาวของเลนส์ใกลว้ ัตถุ/ความยาวโฟกัสของเลนส์ใกลต้ า

หลักการของกล้องโทรทศั นช์ นิดหกั เหแสง (ตอ่ )

ภาพแสดงเส้นทางเดินของแสงและการเกิดภาพ ในกลอ้ งโทรทรรศน์แบบหักเหแสง

ขอ้ ดขี องกลอ้ งแบบหักเหแสง

เปน็ กล้องพืน้ ฐานทสี่ ร้างได้ไม่ยากนกั โดยท่วั ไปจะ
มเี ส้นผ่านศนู ย์กลางนอ้ ยๆจึงมีนา้ หนกั เบา

ขอ้ เสยี ของกลอ้ งแบบหกั เหแสง

1. เน่ืองจากมีเส้นผา่ นศูนยก์ ลางน้อย ทาใหป้ รมิ าณการรับ
แสงน้อยไม่เหมาะใช้ดวู ัตถุไกลอย่าง กาแลกซีและเนบวิ ล่า

2. ใช้เลนซ์เป็นตัวหกั เหแสง ทาใหเ้ กดิ การคลาดสไี ดห้ ากใชเ้ ลนซค์ ุณภาพไม่ดพี อ
จึงตอ้ งมกี ารใชเ้ ลนซ์ หลายช้นิ ประกอบกนั ทาใหม้ รี าคาสูง

3. ภาพท่ไี ด้จากกลอ้ งแบบหกั เหแสงจะให้ภาพหวั กลบั และกลบั ซา้ ยขวา คือ
อ่านตวั หนังสอื ไม่ไดน้ ่ันเอง ดังนนั้ กลอ้ งแบบนจ้ี ะตอ้ งมี diagonal prism

เพ่อื ชว่ ยแก้ไขภาพ (ดูเรอ่ื งอุปกรณ์กล้องโทรทรรศน์

2
กลอ้ งโทรทรรศน์แบบสะทอ้ นแสง

(Reflecting telescope)

2 กลอ้ งโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสง

ภาพแสดงกลอ้ งโทรทรรศนแ์ บบสะทอ้ นแสง ถกู คดิ ค้นโดย เซอร์ ไอแซค นิวตัน

หรอื เรียกวา่ "กล้องโทรทรรศน์แบบนวิ โทเนยี น"
(Newtonian telescope)

ใชก้ ระจกเว้าทาหน้าที่เลนสใ์ กล้วัตถแุ ทนเลนส์นูน

สามารถสังเกตวัตถุท้องฟ้าท่ีมีความสว่างน้อยและอยู่ไกลมาก
เช่น เนบิวลาหรือกาแล็กซีได้ อย่างไรก็ตามภาพท่ีได้จากกล้องชนิดน้ี
อาจไม่คมชดั เทียบเท่ากบั กล้องโทรทรรศนแ์ บบหักเหแสง

หลักการทางานกล้องโทรทรรศน์แบบสะทอ้ นแสง

ใช้หลักการรวมแสงด้วยกระจกเว้า โดยติดตั้งกระจกเว้าอยู่ที่ปลายด้าน
หน่ึงของ ลากล้อง เม่ือแสงตกกระทบและรวมแสงที่จุดโฟกัสซ่ึงเป็นตาแหน่ง
ตรงกลางของลากล้องแล้ว จะมีกระจกเงาราบสะท้อนลาแสงออกสู่เลนส์ใกล้ตา
ซึ่งอยดู่ า้ นข้างของลากล้อง

ภาพแสดงกล้องโทรทรรศน์แบบสะทอ้ นแสง

ข้อดขี องกล้องชนิดนี้

1. ใชก้ ระจกเวา้ เปน็ ตวั รวมแสง ทาให้สามารถสรา้ งขนาดใหญ่มากๆ ได้
ซง่ึ จะมรี าคาถูกกวา่ เลนซท์ มี่ ีขนาดเทา่ กัน

2. โดยท้ัวไปกลอ้ งชนดิ นีจ้ ะมีเสน้ ผ่านศนู ย์กลาง 5-6 นว้ิ ขน้ึ ไป ทาให้มี
การรวมแสงได้มากเหมาะที่จะใชส้ ังเกตวตั ถุระยะไกลๆ เชน่ กาแลกซี

เนบิวล่า เพราะมคี วามเข้มแสงนอ้ ยมาก
3. ภาพที่ได้จากกล้องแบบสะทอ้ นแสง จะไมก่ ลบั ภาพซ้ายขวา
เหมอื นกลอ้ งแบบหักเหแสง แต่การมองภาพอาจจะ หัวกลบั บ้าง
ข้นึ อยูก่ ับลกั ษณะการมองจากกลอ้ งเพราะเปน็ การมองที่หวั กล้อง

ไม่ใช่ท่ีท้ายกล้อง เหมอื นกลอ้ งแบบหกั เหแสง

ข้อเสียของกล้องชนิดนี้

1. การสรา้ งนนั้ ยงุ่ ยากซบั ซ้อนมาก
2. มกี ระจกบานทส่ี องสะท้อนภาพอยกู่ ลางลากลอ้ ง ทาให้กีดขวาง
ทางเดินของแสงหากเสน้ ผา่ นศูนย์กลาง กล้องเล็กมากๆ ดงั นน้ั กลอ้ ง

แบบสะทอ้ นแสงน้จี ะมักมีขนาดใหญ่ ต้ังแต่ 4.5 น้วิ ขน้ึ ไป

3
กลอ้ งโทรทรรศนแ์ บบผสม
(Catadioptic telescope)

3 กลอ้ งโทรทรรศนแ์ บบผสม

เปน็ กลอ้ งโทรทรรศนแ์ บบสะท้อนแสงที่ใชก้ ารสะท้อน
แสงกลบั ไปมาเพ่อื ให้ลากล้องมีขนาดส้นั ลง

ภาพแสดงกล้องโทรทรรศน์ชนดิ ผสม ชก้ ระจกนนู เป็นกระจกทตุ ยิ ภูมิช่วยบีบ
ลาแสงทาให้ลากล้องสน้ั กระทดั รดั

กล้องโทรทรรศน์แบบนี้มีความยาวโฟกัสมากเ หมาะส าหรับ ใช้
สารวจวัตถุขนาดเล็ก เช่น ดาวเคราะห์ เนบิวลาและกาแล็กซีที่อยู่ห่างไกล
แต่ไมเ่ หมาะสาหรับการสังเกตวัตถุขนาดใหญ่ เช่น กระจุกดาวเปิด เนบิวลา
และกาแลก็ ซีท่ีอยู่ใกล้

หลกั การทางาน กลอ้ งโทรทรรศนแ์ บบผสม

กล้องโทรทรรศน์แบบผสม เป็นกล้องแบบสะท้อนแสงท่ีใช้ทั้งกระจกเว้า กระจกนูน และ
เลนสป์ รับแกภ้ าพ โดยเมอ่ื ลาแสงตกกระทบทก่ี ระจกเว้า ซึ่งถอื เปน็ กระจกปฐมภูมิ จะเกิดการรวมแสง
และไปตกกระทบท่ีกระจกนูน ซ่ึงถือเป็นกระจกทุติยภูมิ จากน้ันลาแสงจะสะท้อนไปยังเลนส์ใกล้ตา
และมีเลนสป์ รบั แก้ภาพ ชดเชยความโค้งของกระจกนูน โดยเลนส์ปรับแก้ภาพไม่ได้มีผลต่อกาลังรวม
แสงและกาลังขยายของกลอ้ ง

ภาพแสดงกลอ้ งโทรทรรศน์แบบผสม แบบชมดิ ท์ แคสสเิ กรน
( Schmidt-Cassegrain Telescope )

.....กล้องโทรทรรศนท์ ีส่ นใจ.....
(กลอ้ งโทรทรรศน์ GTC)

กลอ้ งโทรทรรศน์ GTC หรือทีร่ ้จู กั กนั ในชื่อ
Gran Telescopio Canarias (GranTeCan)

กลอ้ งโทรทรรศน์ GTC

เปน็ กล้องโทรทรรศน์ขนาด 10.4 เมตร

เริม่ ใชง้ านในปี ค.ศ. 2009 กล้องตวั น้ีถกู สรา้ งขน้ึ ในโครงการ GTC ซ่งึ เปน็
ความรว่ มมือกนั ระหว่างประเทศสเปน ประเทศเม็กซโิ ก มหาวทิ ยาลยั
ฟลอรดิ า และ IAC (InstitutodeAstrofÃsicadeCanarias)

กระจกหลกั ของกล้องโทรทรรศน์ GTC ประกอบข้ึนจากกระจกรปู
หกเหลีย่ มจานวน 36 ช้นิ โดยกระจกแตล่ ะช้นิ ทางานรว่ มกันผา่ น

การควบคมุ ดว้ ยระบบคอมพวิ เตอร์

การทางาน

กล้องโทรทรรศน์น้ันถูกล้อมรอบด้วยโดมท่ีป้องกันไม่ให้องค์ประกอบต่างๆ ในขณะเดียวกันโดม
ได้รับการออกแบบมาเพ่อื ลดความป่ันปว่ นของอากาศที่อยู่ใกล้กับกล้องโทรทรรศน์ เม่ือการสังเกตการณ์
เร่มิ ข้นึ ในเวลากลางคนื โดมจะถกู เปดิ ขน้ึ โดยปล่อยใหแ้ สงจากดวงดาวกระทบกล้องโทรทรรศน์

การควบคุมกล้องโทรทรรศน์และเครื่องมือทาได้จากระยะไกลจากห้องควบคุมและเป็นแบบ
อตั โนมัติ เวลาสงั เกตการณ์ที่มอี ยูเ่ ป็นสนิ คา้ ท่มี ีค่า เพ่อื เพม่ิ ประสทิ ธิภาพการใชง้ านการสงั เกตการณ์จะถกู
กาหนดไวใ้ นลกั ษณะที่เพิ่มประสทิ ธภิ าพการใช้กล้องโทรทรรศน์ตามสภาพทอ้ งฟ้าในปัจจุบัน

ขอ้ มลู ท่วั ไปของกลอ้ งโทรทรรศน์ GTC

• นา้ หนักการเคลื่อนย้ายของกลอ้ งโทรทรรศนท์ ้งั หมด = 400 ตัน
• นา้ หนกั กระจกหลัก = 17 ตัน
• พน้ื ทเี่ ก็บรวบรวมท่มี ปี ระสิทธภิ าพ = 73 ม.2
• ทางยาวโฟกสั ทีใ่ ช้งานจริง = 169.9 ม
• มาตราส่วนจาน = 0.82 mm / arcsec

ขอ้ มลู ทัว่ ไปของกล้องโทรทรรศน์ GTC (ตอ่ )

▪ โฟกสั Cassegrain
- นา้ หนักเคร่ืองมือท่ีแขวนจากโรเตเตอร์ = 2400 กก
- Field-of-view = เส้นผา่ นศูนย์กลาง 15 arcmin

▪ โฟกัส Cassegrain แบบพับ
- น้าหนักเคร่อื งมือท่ีแขวนจากโรเตเตอร์ = ตัวละ 1,000 กก
- Field-of-view = เส้นผ่านศนู ยก์ ลาง 5 arcmin

▪ โฟกัส Nasmyth
- นา้ หนกั เครอ่ื งมอื ที่แขวนจากโรเตเตอร์ = 2400 กก
- น้าหนักเคร่ืองมือพร้อมรองรับแบรงิ่ ท่สี อง = 7500 กก. แตล่ ะชิน้
- Field-of-view = เส้นผา่ นศูนย์กลาง 20 arcmin