A messzelátó

 

A legegyszerűbb eszközük egyike

Készítettünk már messzelátót? Nincs ennél könnyebb. Ha két nagyítólencse kerül kezünkbe, feltétlenül próbáljuk meg. Két szemüveglencse is megfelel. Jó, ha az egyik lencse olyan, amely kevéssé nagyít (nagyobb fókusztávolságú, laposabb). A másik lencse pedig jobban nagyító legyen (domborúbb, kisebb fókusztávolságú, ábra).

Egy laposabb (nagyobb gyújtótávolságú) ás egy domborúbb (rövidebb gyújtótávolságú) lencsét mint messzelátót használhatunk

A laposabb lencsét egyik kezünkkel tartsuk távolabb szemünktől, a domborúbbat pedig másik kezünkkel tartsuk közvetlenül szemünk elé, és nézzünk át egyszerre a két lencsén valami távolabbi tárgy felé.

Ha a messzebb tartott lencse (a tárgylencse) távolságát változtatjuk, egyszer csak a távoli tárgyat nagyítottnak, közelebbinek látjuk. A kép fordított, ha mindkét lencse domború.
Az alábbi ábra alapján megértjük a messzelátó működését. A tárgylencsével a távoli tárgy fordított képét állíthatnánk elő egy papírlapon, és azt nézhetnénk egy szemünk elé tartott nagyítólencsén át. De a papírlap felesleges, nélküle is látjuk a szemünk elé tartott lencse által megnagyított képet.

Így működik a két nagyítólencséből összeállított messzelátó. Fordított képet látunk

Élt Hollandiában 1608-ban egy Lippershey nevű szemüvegcsiszoló. A hibás lencséket gyerekeinek adta, hadd játsszanak velük. A mendemonda szerint a gyerekek jöttek rá, hogy két domború lencséből messzelátó lesz, ha szemünk elé tartjuk őket.
Készíthetünk messzelátót úgy is, hogy közvetlenül szemünk elé egy kicsinyítő (homorú) lencsét tartunk, a tárgy felé tartott lencse pedig legyen most is domború. Ebben az esetben a nagyítva látott kép egyenes állású
A saját összeállítású, egyszerű lencséből készült messzelátón át igen rossz képet látunk. A kép nem éles, a kép széle felé az egyenes vonalak görbének látszanak, a napsütötte tárgyak körvonalai szivárványszínűek.
Ha ezután egy bármily egyszerű és olcsó gyári készítésű messzelátón át nézünk, meglepődve látjuk, hogy mennyivel jobb képet mutat. Ennek oka az, hogy tökéletesített, drágább lencséket alkalmaznak. Ezért drága az igazán jó messzelátó.

 

Messzelátó a borotválkozótükörből

Lehet olcsóbban is jó képet mutató messzelátót készíteni. Pillanatok alatt állíthatunk össze messzelátót tükörből és egyetlen nagyítólencséből (ábra).
Az olcsón kapható, homorú felületű borotválkozótökröt mindenki ismeri. Ha közelről belenézünk, arcunk képét nagyítva látjuk benne. De ne magunkat nézzük, hanem fordítsuk az ablak felé. Most az ablak ás az ablakon kívüli tárgyak kicsinyített ás fordított képét látjuk benne.

Tükrös messzelátó borotválkozótükörből és egy kis nagyítású (3 - 6-szoros) lencséből

Tegyük most a nagyítólencsét közvetlenül szemünk elé, és nézzük a lencsével mint nagyítóval - kissé oldalról - a tükörben látott képet. Egy kis próbálgatás után tisztán, nagyítva látjuk. Közelinek látszanak a tükörben a távoli tárgyak. A kép sokkal tisztább, élesebb, fényesebb, mint az a kép, amit a két lencséből álló kísérleti összeállításunkban láttunk, szivárványszínek sincsenek lenne. Ez az előnye. A tükörről visszaverődnek a fénysugarak. Fényvisszaverődéskor pedig nem bomlik színekre a fény.
A csillagászok ezért alkalmaznak elsősorban tükrös messzelátókat. Tükröt csiszolni is könnyebb, mint nagy lencsét. így például a világ legnagyobb lencsés messzelátójában a képet alkotó lencsének az átmérője csak 1 méter és 2 centiméter. De a legnagyobb tükrös távcsőben a képet alkotó tükörnek az átmérője 5 méter, a tükör súlya 15 000 kilogramm.

 

Hányszorosan nagyítanak a távcsövek?

A nagyítás rendszerint rá van írva a messzelátóra. Például a 8-szorosan nagyító messzelátón át úgy látjuk a tárgyakat, mintha 8-szor közelebb lennének hozzánk. A 800 méterre levő házat úgy látjuk, mintha csak 100 méterre lenne tőlünk.
A színházlátogató 2 - 3-szoros nagyítású messzelátót használ. A katona, a kiránduló 6 - 12-szereset. A 12-szeresnál jobban nagyító messzelátót már nem tartják kézben, mert a kéz remegése miatt a kép annyira ugrándozik, hogy élvezhetetlen.
Földi tárgyak részére a légkör nyugtalansága miatt ritkán alkalmaznak 100-szorosnál nagyobb nagyítást. Ez az oka annak is, hogy a csillagászok is legfeljebb 1000-szeresen nagyító messzelátón át nézik vagy fényképezik az égitesteket.
Hogyan lehet előre megmondani, hogy mennyire nagyít a távcső? Ezt is érdemes megjegyezni, olyan egyszerű.
Legyen például a tárgylencse fókusztávolsága 1 méter = 100 centiméter. A szemünk elé tartott lencse fókusztávolsága pedig 10 centiméter. Akkor a távcső nagyítása 100 cm : 10 cm = 10-szeres.
Általában: a messzelátó nagyítását úgy tudjuk meg számítással, hogy a tárgylencse fókusztávolságát elosztjuk a szemünk előtt levő lencse fókusztávolságával.
Az amerikai Yerkes csillagvizsgáló távcsöve tárgylencséjének átmérője 102 cm, fókusztávolsága pedig 19 m 79 cm, kereken 20 méter = 2000 cm.
Ha 10 cm fókusztávolságú lencsén át nézünk, akkor a távcső nagyítása 2000: 10 = 200-szoros, ha pedig 1 cm fókusztávolságú lencsét teszünk szemünk elé, akkor 2000: 1 = 2000-szeres a távcső nagyítása.
Az óriási messzelátók építői nem azért készítenek egyre nagyobb távcsöveket, hogy egyre nagyobb nagyítást érjenek el velük - hanem arra törekednek, hogy a távcsövek tárgylencséi legyenek egyre nagyobb ármérőjűek. Így több fényt gyűjtenek össze, a gyenge fényű csillagok is láthatók lesznek.
Kézben tartható távcsöveink is annál jobbak, annál drágábbak, mennél nagyobb a tárgylencséjük.

 

Mire jó a nagy átmérőjű lencse?

Ha belenézünk egy kis lencséjű, hatszorosán nagyító távcsőbe, azután egy másik, de nagy lencséjű, ugyanannyira nagyító távcsőbe, meglepődve látjuk, hogy mennyivel fényesebb, világosabb a kép a nagy lencséjű messzelátóban.
Miért ad fényesebb képet a nagyobb átmérőjű lencse? Mert a tárgyról több fény esik a nagy felületű lencsére, több fénnyel ragyogóbb képet rajzol. A 2-szer, 3-szor nagyobb átmérőjű lencse 2.2 = 4-szer, 3.3 = 9-szer fényesebb, fényerősebb képet alkot.
Szabad szemmel miért látunk csak kb. 6000 csillagot, amikor sok ezermillió csillag van az égen?
Azért, mert ezeknek a szabad szemmel láthatatlan csillagoknak igen gyenge a fényük. Szemünk 5 milliméter átmérőjű látónyílására, pupillájára olyan kevés fény esik, hogy nem vesszük észre.

Nézzük 5 cm = 50 mm lencseátmérőjű messzelátóval az eget. Ennek a tárgylencsének a felülete 100-szor akkora, mint szemünk látónyílásáé. Ez a távcső 100-szor annyi fényt gyűjt össze a csillagról, mint szemünk (ábra). Ezért annál gyengébb fényű csillagokat is meglátunk a messzelátón át, mennél nagyobb a messzelátó fénygyűjtő lencséjének (vagy tükrének) a felülete. (Ezen kívül azért is előnyös a nagy átmérőjű lencse, mert finomabb részleteket figyelhetünk meg vele azon a tárgyon, amit nézünk.)

Az 5 cm lencseátmérőjű messzelátó tárgylencséjének felülete 100-szor akkora, mint szemünk pupillájának felülete éjszaka. - Ezért a távcső 100-szor annyi fényt gyűjt össze, mint szemünk

A világ legnagyobb tükrös messzelátója az amerikai Palomar-hegyen épült csillagvizsgálóban. - A tükör átmérője 5 méter. Csiszolása hét évig tartott. Az eszköz méreteiről fogalmat alkothatnak, ha látjuk, hogy alatta egy csillagászati kongresszus 300 résztvevője ül. Az alul levő tükör összegyűjti a távoli égitestről érkező fényt és azt a legfelül látható hengeres térbe vetíti. Ott ül a megfigyelő.
Az ábrát ferdén átszelő hatalmas henger a tartószerkezet egy része.

A Palomar-hegyi óriástávcső 5 méter átmérőjű tükre (ábra) 1 milliószor annyi fényt gyűjt össze, mint szemünk. Olyan gyenge fényű, olyan távoli égitesteket fedeztek fel vele, ahonnét a fény 5 - 8 ezermillió év alatt jut el hozzánk, pedig a fény 1 másodperc alatt 300 000 kilométer utat fut be. Ezektől a csillagokról akkor indult el a hozzánk érkező fény, amikor a Nap, a Föld és a többi bolygók meg sem születtek még a világegyetem anyagából.
Ilyen, 5 méter átmérőjű óriástávcső egyetlen van a világon, mert igen sokba kerül, de kevesebbe, mint egy atomhajtású tengeralattjáró. Ebből már több van.
A messzelátókkal mintegy 500 millió csillagról és 10 millió - Tejutunkhoz hasonló - csillagködről szereztünk tudomást. De ezek a csillagködök is sok ezermillió csillagnapból állhatnak.

 

Miért építik hegytetőkre a csillagvizsgálókat?

Nem azért, hogy közelebb legyenek a csillagokhoz. Hiszen a legközelebbi égitest, a Hold 334 000 kilométer messzire van tőlünk, a Nap pedig 150 millió kilométerre. Ehhez képest semmit sem számít az, ha a csillagvizsgáló egy vagy két kilométer magas hegytetőn van.
A csillagvizsgálók számára por- és füstmentes helyeket keresnek ki, ahol a levegő tiszta, átlátszó. Ezt a hegyvidéken találjuk meg, távol az emberi településektől. A magasabb hegyek kiemelkednek az alacsonyan szálló, gyakori felhőrétegekből is, ezért a hegyi csillagvizsgálókban többször van alkalmas idő a megfigyelésekre.

 

Ennek még hasznát vehetjük

A jobb kézi messzelátókra nemcsak a gyártójuk neve van ráírva, például Zeiss, Gamma, hanem számok is, mint például 6 X 24 vagy 10 X 50 és így tovább.
Nagyon fontos, hogy ismerjük ezeknek a számoknak a jelentését, mert elárulják a messzelátó nagyítását és fényerejét.
Az első szám a messzelátó nagyítását jelenti, a második szám pedig a messzelátó nagyobbik lencséjének, a tárgylencsének a milliméterben kifejezett átmérőjét. Tehát a 6 X 24 jelzésű messzelátó 6-szorosan nagyít, tárgylencséjének átmérője pedig 24 milliméter. A 10 X 50 jelzésű pedig 10-szeresen nagyít, tárgylencséjének átmérője 50 milliméter. Ez utóbbi távcső két-háromszor értékesebb, mint az előző.


Felhasznált irodalom