Cách làm kính viễn vọng mất ít tiền
Đây là bài viết kid tìm kiếm trên mạng(thử chế tạo rồi nhưng mà.......... :oops: )Ai muốn thử tài thì đọc nha^^. Có nhiều từ viết tắt ko hiểu được là j`. Nếu ai thực sự muốn có 1 cái kính viễn vọng thì nên tìm hiểu nhiều hơn nhé.
Đã bao giờ bạn nghĩ đến việc tự mình sẽ làm ra được 1 chiếc KTV chưa? Có lẽ đa số là chưa vì cứ nói đến KTV là hình như người ta cứ nghĩ ngay đến những KTV khổng lồ đường kính 6m, 8m, 10m cùng với những nhà vòm to lớn... được chiếu trên TV và chỉ dừng lại ở đó. Tuy nhiên theo kinh nghiệm ít ỏi của bản thân tôi, việc đầu tiên mà chúng ta cần làm quen với TVH không phải là đọc các sách vở nói về các quy luật chuyển động các hành tinh, các chòm sao, mặt trời... mà phải là bắt tay vào tự làm cho mình một chiếc KTV (chiếc KTV mà tôi sẽ giới thiệu với các bạn sau đây có giá tiền mua nguyên vật liệu khoảng 30.000VND thôi nên chắc hầu hết ai cũng có thể thực hiện được)!
Có thể bạn nghĩ rằng tôi suy nghĩ có vấn đề? Cũng có thể là như vậy lắm chứ, nhưng theo tôi mới học TV mà đã lao vào học trên lý thuyết suông các công thức, các quỹ đạo chuyển động... thì sẽ chỉ làm cho người mới học rối tung đầu óc lên thôi. Trong khi đó, tại sao ta lại không học TV thông qua thực hành nhỉ, bằng việc tự tạo cho mình một chiếc KTV (thực ra đối với amateur như chúng ta thì gọi nó là ống nhòm có lẽ đúng hơn) sẽ đem lại cho bạn những giây phút giải trí rất thú vị và hiệu quả.
Chúng ta hãy cùng bắt đầu nhé, trước hết bạn cần biết rằng cấu tạo chung của KTV cực kỳ đơn giản, chỉ gồm có 2 thấu kính (lens) đặt trên cùng 1 đường thẳng thôi, không gì có thể đơn giản hơn như vậy. Tiếp theo để giữ cho ống kính được thẳng và có thể quay được người ta lắp 2 thấu kính trên vào 1 cái ống (tube) - đối với chúng ta theo tôi tốt nhất là dùng ống nước (nhựa PVC) để làm, vừa rẻ vừa nhẹ.
Như đã nói ở trên, KTV của chúng ta gồm 2 thấu kính, 1 cái ở đằng trước đối diện với vật thể được quan sát được gọi là kính vật (objective glass) có tiêu cự f1; cái ở đằng sau là chỗ mà mắt ta trực tiếp ngắm vào gọi là kính mắt (eye piece) có tiêu cự f2. Nắm được 2 con số f1 và f2 cho ta một số tính năng cơ bản của 1 KTV, đó là:
+ Số phóng đại của kính G=f1/f2 (lần)
+ Chiều dài giữa 2 kính d=f1+f2 đơn vị chiều dài
f1 và f2 thường được đo bằng cm, tuy nhiên có 1 số trường hợp f1 được đo bằng m còn f2 đo bằng mm nên bạn phải đổi chúng về cùng 1 đơn vị đo.
Để cho rõ thêm về f1, f2 bạn có thể tham khảo ví dụ sau: chiếc KTV mà Galileo đã dùng để quan sát Mặt Trăng, sao Mộc... và đã phát hiện ra bao nhiêu điều mới là về vũ trụ, làm thay đổi toàn bộ quan niệm của con người, làm sụp đổ thuyết nhật tâm Ptoleme... có f1=120cm và f2=4cm. Như vậy bạn có thể tính được KTV này có số phóng đại G=30 lần và nó dài khoảng hơn 1,2m
Còn 1 điểm nữa các bạn cũng có thể thấy được qua công thức G=f1/f2 là ta có thể có được G theo ý muốn bằng cách thay đổi f1 và f2. Thường thì ai mà chẳng muốn có số phóng đại lớn nên người ta hay tìm cách tăng f1 hoặc giảm f2, chẳng hạn với f1=2m (200cm) và f2=1cm thì ta sẽ có G=200 lần - quá tuyệt vời phải không. Tuy nhiên bạn cũng cần biết thêm rằng không phải cứ tăng G lên mà tốt đâu, đối với beginner thì chỉ cần khoảng G=30 lần là đủ, như thế chúng ta cũng sẽ quan sát được những gì mà Galileo vào năm 1609 đã thấy rồi.
Vẫn từ công thức G=f1/f2, bạn thử nghĩ xem chuyện gì sẽ xảy ra nếu như ta nhìn qua KTV theo chiều ngược lại từ đằng trước ra đằng sau nhỉ? Lúc đó vai trò của kính mắt và kính vật sẽ đổi chỗ cho nhau và ta sẽ có G=f2/f1 -> mọi vật sẽ bị thu nhỏ lại nhiều lần, chẳng hạn với ví dụ trên thì G mới=1/30 và bạn sẽ thấy cảnh vật xung quanh bị thu nhỏ đi 30 lần.
==================================
Hình như tôi nói hơi nhiều rồi nhỉ? Bây giờ chúng ta cùng bắt tay vào làm từng bước 1 chiếc KTV nhé, việc đầu tiên là bạn phải đi mua kính vật và kính mắt.
1. Kính vật phải là kính hội tụ có tiêu cự lớn và bạn nên chọn loại có tiêu cự f1 từ 40-100cm, theo tôi bạn nên ra một hàng kính mắt ở ngoài đường và hỏi mua 1 mắt kính viễn có độ tụ +1 điốp - như vậy bạn đã có được 1 kính mắt có tiêu cự 100cm với giá khoảng 10.000đ. Nhớ mua loại mắt kính mà người ta chưa mài để lắp vào kính nhé, nó sẽ có hình tròn đường kính 6,5cm mà bạn có thể dùng nó để phóng đại các vật ở gần xung quanh mình đấy.
2. Kính mắt thường có tiêu cự f2 nhỏ khoảng <10cm và có thể là kính hội tụ hoặc là kính phân kỳ (khác với kính vật phải là kính hội tụ) tuy nhiên để mua được kính phân kỳ tiêu cự nhỏ thì hơi khó nên theo tôi bạn sẽ mua 1 kính hội tụ có tiêu cự khoảng 7cm - đó đơn giản chính là một cái kính lúp của TQ mà ta có thể mua ở các cửa hàng văn phòng phẩm. Khi bạn đi mua, có thể bạn sẽ gặp nhiều loại kính khác nhau, nhưng kinh nghiệm mua kính mắt là chọn loại càng nhỏ càng tốt, chẳng hạn 1 số cửa hàng có các loại kính cỡ 90mm,80mm...40mm, khi đó hãy chọn mua cái có đường kính 40mm (giá khoảng 8.000đ) và kiểm tra qua tiêu cự của nó.
Để xác định gần đúng tiêu cự kính lúp này bạn có thể làm như sau: đặt kính lúp sát trên mặt bàn rồi dần dần đưa nó lên về phía mắt mình, lúc đó mọi vật qua kính sẽ to dần lên... đến 1 lúc 1 mọi thứ sẽ bị nhoè đi nhìn không rõ nữa, lúc đó k/c từ kính đến mặt bàn có thể coi gần đúng là f2.
Sau khi đã mua được 2 kính trên, bạn hãy về nhà và thử sử dụng luôn khả năng phóng đại của 2 chiếc kính này. Trước hết hãy chọn 1 vật thể ở xa vô cùng (khoảng trên 20m là được, càng xa chỗ bạn càng tốt) đó có thể là 1 toà nhà, 1 cái cây...sau đó tìm cách cố định kính vật lại (bạn nên kẹp nó thẳng đứng vào 1 cái hộp, đặt trên 1 cái ghế để có thể di chuyển khi cần thiết). Kính mắt cũng làm tương tự như vậy hoặc nếu không bạn có thể cầm bằng tay. Tuy nhiên tốt nhất là bạn có được 2 cái ghế có cùng chiều cao, gắn kính vật và kính mắt vào 2 cái hộp để trên 2 cái ghế đấy sao cho chúng cao ngang nhau là thoải mái cho mình nhất.
Tiếp theo hãy hướng kính vật về phía mục tiêu quan sát và cố định nó trên ghế, xê dịch cái ghế có để kính mắt đến thẳng hàng với kính vật và mục tiêu (hãy gọi đây là đường thẳng d). Bây giờ là lúc khó khăn nhất, bạn hãy vừa nhìn vào kính mắt, và vừa di chuyển cái ghế có chứa kính mắt theo đường thẳng d, bạn sẽ thấy hình ảnh của mục tiêu thay đổi mỗi khi vị trí giữa kính vật và kính mắt thay đổi. Khoảng cách đúng của nó sẽ phải là f1+f2 khoảng 107 cm nên bạn cố gắng xê dịch ghế trong khoảng này (nhớ là lúc nào hai kính này cũng phải song song với nhau nhé, nếu bị lệch nhiều quá bạn sẽ không thấy gì đâu).
Chỉ một lúc sau thôi bạn sẽ thấy hình ảnh của đối tượng quan sát xuất hiện nét qua kính mắt, hãy dừng lại và dùng thước dây đo chính xác khoảng cách giữa 2 kính lúc này. Thế là xong giai đoạn 1 rồi, theo tôi lúc này bạn hãy tập quan sát thêm 1 vài mục tiêu khác cho quen dần với cách điều chỉnh đi - điều này sẽ rất có lợi về sau đấy.
3. Quan sát theo kiểu như trên rất khó, đặc biệt là đối với các thiên thể thì vô cùng khó khăn (đã có 1 thời người ta cũng dùng 2 thấu kính kiểu như vậy để quan sát bầu trời - gọi là aerial telescope, nếu có dịp tôi sẽ nói thêm về cái này) bây giờ bạn cần phải làm cho KTV của mình một cái vỏ - ống, lúc này cần thiết phải có 1 cái cưa nhỏ để cưa và 1 cuộn băng dính nhỏ để nối nếu cần.
+ Để làm thân ống bạn hãy chọn mua khoảng 1m ống nhựa đường kính 60mm (khoảng 8.000đ)
+ Để giữ cố định vật kính (có đường kính 65mm) bạn cần mua 1 cái đầu nối từ 65mm về 60mm để gắn vào thân ống, cái này ở ngoài hàng ống nước người ta gọi là cái "chuyển bậc từ 65 về 60" (khoảng 3.000đ). Bạn hãy đặt kính vật vào giữa cái chuyển bậc này và cố định nó là bằng băng dính trong hoặc tốt nhất là bằng 1 dải đất sét. Nghe có vẻ hơi "bẩn" nhưng tôi thấy đất sét có tác dụng tốt nhất trong trường hợp này đấy, bạn nặn 1 dải đất sét nhỏ thôi, dài bằng chu vi của kính mắt và dùng để miết vào xung quanh chỗ tiếp xúc của kính mắt với ống nhựa. Như thế sẽ cố định được kính mắt với ống nhựa khá là chắc chắn.
.
+ Cái vật kính của bạn hiện tại là 1 chiếc kính lúp có tay cầm nên bạn hãy tháo cái kính ra khỏi tay cầm của nó, việc này cũng không khó lắm đâu vì bản thân tôi đã tháo 6 cái rồi mà chưa bị vỡ hay nứt cái nào cả :-) (chỉ cần dùng tay thôi cũng đủ để làm rồi)
Chú ý lúc này ta sẽ không mua cái chuyển bậc từ 60 về 42 (ở ngoài hàng ống nước không có cỡ 40 đâu) để đặt kính mắt đâu vì như vậy sẽ rất khó để di chuyển kính mắt để chỉnh nét. Thay vào đó ta sẽ mua cái chuyển bậc từ 60 về 50 làm trung gian và mua thêm khoảng 20cm ống nước cỡ 42mm để chứa kính mắt và có thể di chuyển được trong lòng cái chuyển bậc cỡ 50mm được.
Vì các kính thước trên đều không khớp với nhau nên bạn cần phải trổ tài thủ công 1 chút vậy, hãy dùng giấy và băng dính để cuốn vào xung quanh ống, kính mắt... để cho nó vừa khít với nhau là được.
... Như thế là xong rồi đấy, chỉ sau vài tiếng đồng hồ vất vả bạn đã làm xong chiếc KTV đầu tiên của mình rồi, hãy dựa nó vào 1 điểm tựa vững chắc (ví dụ như bệ cửa sổ), chọn mục tiêu quan sát, di chuyển ống chứa kính mắt cho hình ảnh rõ nết và bắt đầu những quan sát đầu tiên của mình. Tuy rằng qua ống kính bạn sẽ thấy mọi vật bị lộn ngược lại (do đặc tính tạo ảnh của thấu kính hội tụ thôi) nhưng thực sự nó sẽ mang lại cho bạn rất nhiều điều thú vị. Hãy tranh thủ quan sát các mục tiêu trên mặt đất thật nhiều và làm quen dần cách điều khiển KTV của bạn, nó sẽ giúp cho bạn có rất nhiều kinh nghiệm quý báu trước khi chuẩn bị quan sát các thiên thể vào ban đêm - đối tượng chính của chúng ta. Chúc các bạn thành công!
==============
Còn sau đây là tóm tắt lại trình tự các bước ở trên:
Phần 1 - Những thứ cần mua, chuẩn bị
1. Kính vật là kính viễn có độ tụ +1 đi ốp, đường kính 65mm (10.000đ)
2. Kính mắt là kính lúp, đường kính khoảng 40mm (nhỏ hơn thì càng tốt) (8.000đ)
3. 1m ống nhựa đường kính 60mm (8.000đ)
4. Cái chuyển bậc 65-60 (3.000đ)
5. Cái chuyển bậc 60-50 (2.500đ)
6. 20cm ống nhựa đường kính 42mm (2.000đ)
7. 1 cuộn băng dính trong loại nhỏ (500đ)
8. Xin 1 ít đất sét hoặc nếu không có thì phải đi mua vậy, cũng rẻ thôi.
9. Chuẩn bị giấy, kéo, thước dây và 1 cái cưa nhỏ để cưa ống nước
Phần 2 - Lắp ráp KTV
10. Ngắm thử kính vật và kính mắt để xác định khoảng cách giữa 2 kính cho ảnh rõ nét
11. Lắp kính vật vào cái chuyển bậc 65-60, dùng đất sét cố định nó lại
12. Tháo kính mắt ra khỏi tay cầm, dùng giấy và băng dính cố định nó vào ống nhựa 20cm
13. Dùng giấy và băng dính độn vào bên trong cái chuyển bậc 60-50 sao cho ống nhựa 20cm nói trên có thể di chuyển được trong nó (đừng chặt quá cũng như đừng lỏng quá)
14. Vẽ phác sơ đồ cấu tạo của kính ra giấy, ước tính thử chiều dài của thân ống nước (chú ý chiều dài này khoảng 80-90cm vì ta còn phải tính thêm chiều dài của ống nhỏ mang kính mắt nữa)
15. Cưa ống nhựa chính theo chiều dài đã tính toán
16. Lắp tất cả 3 bộ phận ở (11), (13) và (15) lại với nhau. Ngắm thử và điều chỉnh lại (cưa hoặc nối các ống nhựa) nếu cần thiết.
* Thêm một vài kinh nghiệm nhỏ nữa của tôi tới các bạn:
+ Đừng quá mong chờ vào kết quả mà bạn mong đợi, hình ảnh nhìn qua kính sẽ không được đẹp như nhìn bằng mắt thường hoặc qua ống nhóm đâu, lí do là vì các thấu kính chúng ta sử dụng đều là loại rẻ tiền nên chịu rất nhiều sai số. Để khắc phục bạn hãy cố gắng sưu tầm hoặc tìm mua các thấu kính chuyên dụng, ví dụ như tháo kính mắt của ống nhòm hoặc 1 số máy quang học ra để dùng chẳng hạn, nhưng như thế sẽ khá đắt, ví dụ kính mắt cũ tiêu cự 1cm có khử 1 số sai số quang học cơ bản khoảng 40.000đ còn mới khoảng 120.000đ...
+ Tìm một kính vật tốt có khử các sai số quang học còn khó hơn, nhưng nếu may mắn bạn vẫn có thể tìm được chúng từ các máy quang học đã qua sử dụng hoặc đã bị hỏng...
+ Có 1 biện pháp đơn giản để tăng chất lượng hình ảnh khi nhìn qua kính là sử dụng những tấm bìa cáctông để chắn bớt ánh sáng đi qua rìa của kính vật. Bởi vì kính vật ta sử dụng làm bằng nguyên liệu thuỷ tinh chất lượng thấp nên càng ở phía rìa kính thì sai số càng nhiều, bạn hãy cắt 1 số hình tròn đường kính 65mm, ở chính giữa có đục các lỗ đường kính 1cm, 2cm,3cm... và dùng thay đổi nhau để đặt vào trước kính vật, che bớt phần ánh sáng đi qua rìa của kính. Như thế hình ảnh sẽ sắc nét hơn nhiều nhưng lại bị tối đi, vì thế bạn nên có khoảng 4 cái để có thể lựa chọn cái tốt nhất cho mình, tuỳ theo từng đối tượng và thời điểm quan sát.
+ Hãy làm 1 bộ sưu tập các thấu kính, cố gắng đi mua, xin... càng nhiều thấu kính (kính lúp) và các bộ phận quang học càng tốt, có thể có những cái bây giờ bạn chưa biết dùng nó vào việc gì nhưng sau này chắc chắn nó sẽ có ích đấy. Cố gắng tìm cách xác định tiêu cự cho từng cái, càng chính xác càng tốt.
+ Chiếc KTV này của bạn có G khoảng 100/7=13 lần, hơi nhỏ nhưng cũng đủ để tầm nhìn của bạn vươn xa hơn bình thường, còn gì thú vị hơn khi tự tay mình đã giúp mở rộng tầm mắt? Hãy tiếp tục nâng cấp khả năng KTV của bạn, chủ yếu bằng cách sử dụng các kính mắt có tiêu cự ngắn hơn, ví dụ nết bạn kiếm được kính vật có tiêu cự 4cm thì G lúc này sẽ là 25 lần rồi.
+ Khi đi mua ống nhựa, có lẽ người bán hàng sẽ khuyên bạn nên mua các loại ống nhựa cứng, bền và đắt tiền... nhưng hãy nhớ là ống của chúng ta dùng để đựng ánh sáng chứ không phải là đựng nước nên hãy chọn những loại nhựa càng mềm càng tốt, hơn nữa chúng lại có giá rẻ hơn và dễ cưa hơn.
+ Quan sát qua KTV cần 1 yếu tố rất quan trọng nữa là tính ổn định của ống kính, nếu có thể bạn hãy tự làm cho mình 1 cái giá đỡ cho ống kính sao cho khi quan sát không cần phải dùng tay để giữ, như thế sẽ thoải mái hơn rất nhiều. Nếu có điều kiện tôi sẽ trình bày thêm về cách làm giá đỡ trong bài sau.
+ Bên cạnh việc chính là chế tạo KTV, bạn còn có thể dùng các thấu kính, ống nhựa, đất sét còn thừa để làm 1 số dụng cụ quang học đơn giản khác nữa. Như thế sẽ giúp bạn bớt nhàm chán hơn nhiều, khi nào có điều kiện, tôi sẽ giới thiệu với các bạn cách làm kính hiển vi đơn giản, thiết bị phóng đại giúp tự nhìn mắt mình, kính tiềm vọng... hoàn toàn rất dễ làm, thậm chí còn dễ làm hơn cả KTV nói ở trên nữa kia.
+ Những công việc trên bạn hoàn toàn có thể tự làm 1 mình được, nhưng tại sao không rủ thêm vài người bạn của mình tới làm cùng nhỉ, như thế sẽ vui hơn rất nhiều và ai cũng có quyết tâm hơn. Và một điểm quan trọng nữa là bạn bè sẽ giúp đỡ ta rất nhiều trong công việc, bản thân tôi khi mới bắt đầu cũng vậy, cứ tự mày mò một mình rất mệt, sau này cũng được 1 số bạn cùng sở thích giúp đỡ nhiều nên cũng gọi là có 1 chút kiến thức.
+ Bây giờ điều kiện dùng Internet rất dễ dàng, bạn hãy tranh thủ vào các trang web mà tìm đọc các thông tin có liên quan, tốt nhất hãy vào search các từ sau: space exploration spacecraft shuttle NASA ESA Hubble ISS...
hoặc vào 1 số trang như
www.cnn.com (chọn phần Space),
www.planetary.org, www.marsnews.com v.v..
+ Các phần mềm, từ điển BKTT trợ giúp nghiên cứu TVH trên máy tính cũng có rất nhiều như chương trình SkyGlobe, Orbits 3... với các hình ảnh và mô hình trực quan sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về những thứ bên ngoài Trái đất thân yêu của chúng ta (Có một câu nói của Xiôncốpxki - nhà bác học nổi tiếng về tên lửa đẩy của LX mà tôi rất thích: "Trái Đất là cái nôi nuôi dưỡng con người. Nhưng sẽ đến lúc con người tự mình rời khỏi chiếc nôi nhỏ bé này để bước đi chinh phục vũ trụ!").
Trang Chính
Posts
Birthday
Tiêu đề: Cách tự chế kính viễn vọng ^^
Tiêu đề: Cách tự chế kính viễn vọng ^^
![[LTD] yagamiraito](https://2img.net/u/1716/13/10/90/avatars/9-6.jpg)
mcr 
![[LMD] Kuroba Kaitou](https://2img.net/u/1716/13/10/90/avatars/14-69.jpg)
![[LMD] Wings Of PegasuS](https://2img.net/u/1716/13/10/90/avatars/16-37.jpg)
