천체망원경 관련 용어 및 개념 정리

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천체망원경의 종류 및 특징

굴절망원경
		렌즈를 통해 빛을 모으는 방식 집광력이 높고 경통이 밀폐됨 : 상이 밝고 안정적임 동일 구경의 반사망원경보다 비쌈 색수차가 발생할 수 있음 대구경 제작이 어려움 종류에 따라 상이 반전될 수 있음
굴절망원경 관련 용어 및 개념
1. 색수차(chromatic aberration) 빛이 렌즈를 통과할 때 빛을 구성하는 각 파장의 굴절률의 차이(분산;dispersion)로 인해 초점이 맞지 않는 현상 1-1. 색수차를 보정하기 위한 방법 초점거리를 길게 함. 굴절률이 다른 렌즈를 겹쳐서 사용 : 아크로매틱, 아포크로매틱 렌즈 아베 수(Abbe number)가 높은 유리로 제작된 렌즈를 사용 ED(ED; extra-low dispersion), SD(super-low dispersion), 플로라이트(Fluorite) 소재 1-2. 색수차를 보정하기 위한 렌즈 방식 1-2-1.아크로매틱 렌즈(Achromatic Lens) 굴절률이 다른 2매의 렌즈를 겹쳐서 색수차를 보정함. 1-2-2.아포크로매틱(Apocheromatic Lens) : 통칭 아포, 혹은 APO 굴절률이 다른 3매의 렌즈를 겹쳐서 색수차를 보정함. 1-3. 기타사항 아포도 색수차는 잡지만 구면수차나 코마수차를 잡지 못하는 경우가 있기 때문에 종합적인 성능이 고려되어야 함.

반사망원경
		거울의 반사를 활용한 방식 동일 구경 굴절에 비해 저렴함 동일 구경 굴절에 비해 집광력이 떨어짐 구면수차가 발생할 수 있음 색수차가 발생하지 않음 관리가 까다로움 : 광축 틀어짐 등
반사망원경의 종류
		뉴토니안(Newtonian) 대구경으로 제작하기 용이함 코마수차가 나타남 보통 6정도의 F값을 가짐 돕소니안(Dobsonian) 간략화된 가대로 제작된 뉴턴식 반사망원경 동구경대비 가격이 저렴함
		카세그레인(Cassegrain) 뉴턴에 비해 경통의 길이가 짧음 코마수차가 나타남 보통 8 이상의 F값을 가짐 리치-크레티앙(Ritchey–Chrétien) 주경과 부경이 모두 쌍곡면인 카세그레인식 망원경 코마수차가 적음 가공난이도가 높아 가격이 비쌈
반사망원경 관련 용어 및 개념
1. 구면수차(Spherical Aberration) 곡률이 일정한 렌즈 혹은 거울에 의해 빛이 모일 때 상이 맺히는 위치가 달라지는 현상. 광축에서 가까운 근축광선과 광축에서 먼 원축광선의 초점이 서로 다르기 때문에 발생. 원축광선이 근축광선에 비해 더 크게 꺽임. 구면을 비구면으로 만들면 해결 가능함. 2. 코마수차(Coma Aberration) 광축에서 벗어난 빛이 비스듬하게 들어와 뿌연 상이 맺히는 현상 뿌옇게 맺히는 상이 마치 혜성처럼 보이게 만들기 때문에 coma 수차라고 부름. 조리개를 조절하여 해결 가능함.

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기타 용어 및 개념

 

구경(Aperture)

• 망원경에서 빛을 모으는 역할을 하는 렌즈 혹은 반사경의 직경
• 구경이 클수록 더 밝고 배율이 높은 상을 얻을 수 있음

초점거리(Focal length)

• 렌즈나 반사경으로부터 초점이 맺히는 점까지의 거리

구경비(F값, F ratio)

• 렌즈나 반사경의 초점거리를 구경으로 나눈 값
• 일반적인 망원경은 4~10 범위 내의 F값을 가짐
• 구경에 비해 초점거리가 짧을수록 F값이 작고, 초점거리가 길수록 F값이 큼
• F값이 작으면 배율이 낮은 대신 상이 밝음
• F값이 크면 배율이 높은 대신 상이 어두움

배율(Magnification)과 밝기

1) 면적을 가지는 관측 대상의 밝기

• 배율이 높을수록 상의 밝기는 감소함.
• 망원경의 배율이 높을수록 관측 면적이 줄어들어 들어오는 빛이 양이 감소함.

2) 점광원의 밝기

• 배율에 따른 상의 면적변화가 없기 때문에 구경에만 의존함.

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Reference

https://astro.kasi.re.kr/learning/pageView/5390

https://astro.kasi.re.kr/learning/pageView/5388

https://www.astromart.co.kr/community/tip/?mod=document&uid=606 

http://www.spacetimes.co.kr/View.aspx?No=1266037 

http://spacetimes.co.kr/View.aspx?No=1266374 

https://sorrytome.tistory.com/32

https://namu.wiki/w/%EB%A7%9D%EC%9B%90%EA%B2%BD

https://byjus.com/msbshse/maharashtra-board-solutions-class-9-science-chapter-18/

https://wagd.tistory.com/20

http://slittlefair.staff.shef.ac.uk/teaching/phy241/lectures/L03/index.html

https://www.lonelyspeck.com/a-practical-guide-to-lens-aberrations-and-the-lonely-speck-aberration-test/