ⓘ प्रकाशीय दूरदर्शी ऐसा दूरदर्शक है जो दूरस्थ पिण्ड का आवर्धित प्रतिबिम्ब प्राप्त करने के लिये विद्युतचुम्बकीय स्पेक्ट्रम के दृश्य भाग का सहारा लेता है। । इससे प् ..

                                     

ⓘ प्रकाशीय दूरदर्शी

प्रकाशीय दूरदर्शी ऐसा दूरदर्शक है जो दूरस्थ पिण्ड का आवर्धित प्रतिबिम्ब प्राप्त करने के लिये विद्युतचुम्बकीय स्पेक्ट्रम के दृश्य भाग का सहारा लेता है। । इससे प्राप्त प्रतिबिम्ब को सीधे आंख से देखा जा सकता है, फोटोग्राफ लिया जा सकता है या इलेक्ट्रानिक इमेज सेंसरों की सहायता से आंकड़े संचित किये जा सकते हैं।

प्रकाशीय दूरदर्शी मुख्यतः तीन प्रकार के होते हैं-

  • अपवर्तक दूरदर्शी refractors जो लेंस का प्रयोग करते हैं।
  • परावर्तक दूरदर्शी reflectors जो दर्पणों का प्रयोग करते हैं।
  • मिश्र दूरदर्शक catadioptric telescopes जिनमें लेंस और दर्पण दोनों का प्रयोग किया जाता है।
                                     

1. अपवर्तक दूरदर्शी

ये दूरदर्शी भी दो प्रकार के हैं:

  • केपलर प्रकार के दूरदर्शी।
  • गैलिलिओ प्रकार के दूरदर्शी तथा

प्रत्येक वर्तन दूरदर्शी के दो मुख्य अवयव होते हैं: अभिदृश्यक लेंस objective और नेत्रक eyepiece। ये दूरदर्शी की नलिका के सिरों पर स्थित होते हैं।

गैलिलिओ किस्म के दूरदर्शी में अभिदृश्यक अभिसारी लेंस converging lens और नेत्रक अपसारी लेंस diverging lens होता है।

केपलर दूरदर्शी में प्रतिबिंब साधारणतया उल्टा बनता है और दूरदर्शी नलिका की लंबाई भी अधिक होती है, लेकिन इसका दृष्टिक्षेत्र field of view अधिक होता है। इसके अतिरिक्त इसमें क्रूसतंतु की व्यवस्था भी हो सकती है। इसलिए माप संबंधी कार्यों के लिए यह अधिक उपयुक्त है। आजकल आकाश के ज्योतिष्पिंडों और पृथ्वी पर स्थित दूरवर्ती वस्तुओं के देखने में अधिकतर दूरबीनों का ही उपयोग होता है। आकाश के ज्योतिष्पिंडों को देखने के लिए प्रयुक्त होनेवाले दूरदर्शी ज्योतिष-दूरदर्शी astronomical telescope कहलाते हैं। इनमें प्रतिबिंब उलटा बनता है। जहाँ तक ज्योतिष्पिंडों का प्रश्न है, उनके प्रतिबिंब का उल्टा या सीधा होना विशेष महत्व नहीं रखता, किंतु पार्थिव उपयोग में आनेवाले दूरदर्शी में प्रतिबिंब का सीधा होना आवश्यक है। पार्थिव उपयोग में आनेवाले केपलर दूरदर्शी को पार्थिव दूरदर्शी terrestrial telescope की संज्ञा दी गई है। पार्थिव दूरदर्शियों में सीधा प्रतिबिंब प्राप्त करने के लिए एक अतिरिक्त लेंस व्यवस्था का उपयोग होता है।

                                     

2. अपवर्तन दूरदर्शी का अभिदृश्य लेंस

एक अच्छे अपवर्तन दूरदर्शी में उसके अभिदृश्यक लेंस का वर्णविपथन से रहित होना आवश्यक है। वर्णविपथन chromatic aberration के कारण प्रतिबिंब कुछ रंगीन दिखाई देता है। वर्णविपथन के दोष से रहित लेंस व्यवस्था को अवर्णक लेंस व्यवस्था achromatic system of lenses कहते हैं। अवर्णकता प्राप्त करने के लिए एक उच्च विक्षेपण high dispersion वाले ऋण लेंस negative lens का निम्न विक्षेपण low dispersion के धन लेंस के साथ युग्म बनाया जाता है। सैद्धांतिक विश्लेषण करने पर यह पाया गया कि वर्णविपथन के दोष से रहित लेंस-युग्म एक सीमा तक गोलीय विपथन spherical aberration से भी विमुक्त होता है। फोटोग्राफी के लिए दूरदर्शी में कभी कभी तीन अभिदृश्यक लेंसों triple object glass का उपयोग किया जाता है।

अभिदृश्यक लेंस के निर्माण में निम्नलिखित बातों का ध्यान रखना पड़ता है:

१ उपयुक्त आकार के काचमंडलक glass disc का चुनाव, २ काच की पारदर्शकता और दोषहीनता उसमें धब्बों का और बुदबुदों का अभाव, ३ काच की समांगता homogeneity तथा ४ काच के आंतर विकृति internal strain का अभाव।
                                     

3. परावर्तक दूरदर्शी

परावर्तन दूरदर्शियों का अभिदृश्य दर्पण mirror होता है, लेंस नहीं। ग्रेगरी Gregory ने दर्पणों और लेंसों द्वार निर्मित प्रतिबिंबों का विशेष अध्ययन किया। उसने यह बताया कि यदि दर्पणों और लेंसों के धरातल शंकव वक्रता conical curvantre युक्त हों तो उनमें विपथन का दोष नहीं होता। शांकब वक्रता के लेंस बनाने में अनेक कठिनाइयों का सामना करना पड़ता है, इसलिए ग्रेगरी ने यह सुझाव उपस्थित किया कि दूरदर्शी के अभिदृश्यक के लिए लेंस के स्थान पर शांकब वक्रता के दर्पण का उपयोग किया जाए। इस अभिदृश्यक दर्पण को परावर्तक reflector कहा जाता है। इसको पहले स्पेक्युलम speculum भी कहते था। न्यूटन ही प्रथम व्यक्ति था, जिसने परावर्तक दूरबीन का निर्माण किया था। इस यंत्र की सहायता से उसने बृहस्पति के उपग्रहों का और शुक्र के धन्वाकार का निरीक्षण किया था।

परावर्तन दूरबीन में परावर्तक दर्पण का विशेष महत्व होता है। इस दर्पण की श्रेष्ठता इस बात में है कि इसकी पॉलिश धुँधली न पड़े। चार भाग ताँबा और एक भाग टिन की बनी स्पेक्यूलम धातु पर्याप्त कठोर होती है और सफेद पॉलिश को आसानी से पकड़ लेती है।

लीबिख Liebig द्वारा काच पर चाँदी की फिल्म चढ़ाने की विधि का आविष्कार होने पर फूको Foucault ने सन् १८५७ में यह प्रस्ताव किया कि धातु के स्पेक्यूलम के स्थान पर काच के दर्पण का उपयोग किया जाना चाहिए। धातु के बने दर्पण दो मुख्य कठिनाइयाँ उपस्थित करते थे:

१ धातु के दर्पण की पॉलिश धुँधली हो जाने पर नई पॉलिश चढ़ाने के लिए उसको खुरचना पड़ता था। इस खुरचने से दर्पण के पृष्ठ पर विकृति होने की आशंका रहती थी और कभी कभी उसका फिर से घर्षण grinding करना पड़ता था। २ इसके अतिरिक्त, ताप temperature के परिवर्तन से धातु के दर्पण में प्रसार या संकोच होता था, जिससे उसकी फोकस दूरी में अंतर हो जाता था। काच के दर्पण का रजतपटल यदि धुँधला भी हो जाता है तो आसानी से नया रजतपटल चढ़ा लिया जाता है।

आजकल रजतपटल के स्थान पर काच के दर्पण पर ऐल्यूमिनियम का पटल चढाने की प्रथा है। वायु में खुला छोड़ने पर ऐल्यूमिनियम का आक्सीकरण oxidation हो जाता है, जिससे यह पटल सख्त और स्थायी बन जाता है।

                                     

3.1. परावर्तक दूरदर्शी प्रकार

परावर्तक दूरदर्शी पाँच प्रकार के होते हैं:

  • ४ ग्रिगोरीय दूरदर्शी तथा
  • २ न्यूटन दूरदर्शी,
  • ५ काउड Coude दूरदर्शी।
  • १ प्राइम-फोकस दूरदर्शी,
  • ३ कैसेग्रेन दूरदर्शी,

उक्त दूरदर्शियों में मुख्यत: परावर्तक reflector के धरातल की आकृति का अंतर होता है। प्राय: सब परावर्तक दूरदर्शियों में शांकव वक्रतायुक्त अभिदृश्यक दर्पणों का उपयोग होता है।

                                     

4. दूरदर्शी के आवश्यक गुण

प्रत्येक दूरदर्शी में निम्नलिखित गुण यथोचित रूप में अवश्य होने चाहिए:

  • प्रकाश संग्रह करने की क्षमता,
  • माप संबंधी उपादेयता,
  • सुर्निर्दिष्ट एवं परिवर्धित दृष्टिक्षेत्र well defined and enlarged field of view।
  • आवर्धक क्षमता magnifying power,
  • विभेदकता resolving power,

आवर्धन क्षमता और विभेदकता एक दूसरे पर निर्भर करती हैं। विभेदकता बढ़ाने के लिए आवर्धन बढ़ाना आवश्यक है। दूरबीन की आवर्धन क्षमता M निम्नलिखित समीकरण से प्राप्त होती है:

M = F / f

यहाँ F = अभिदृश्यक लेंस अथवा परावर्तक की फोकस, दूरी तथा f = नेत्रक की फोकस दूरी।

विभेदकता का अर्थ है किसी यंत्र की सहायता के बिना, नेत्र से एक प्रतीत होनेवाली दो वस्तुओं को अलग करके दिखने का सामर्थ्य। दूरदर्शी की विभेदकता वि P का समीकरण है:

P = 1.22 l / D

यहाँ दै l = दूरदर्शी द्वारा संगृहीत प्रकाश का औसत तरंगदैर्घ्य तथ ध्या D = दूरदर्शी का अभिदृश्यक का व्यास।

उपयोग की दृष्टि से अपवर्तन और परावर्तन दूरबीनें एक दूसरे की पूरक हैं। अपवर्तन दूरदर्शी की फोकस दूरी ताप के साथ नहीं बदलती। इसलिए ज्योतिषीय माप संबंधी कामों के लिए यह अधिक उपयुक्त है, किंतु यह विपथन दोषों से पूर्णरूपेण विमुक्त नहीं होता। इसके अतिरिक्त अपवर्तन दूरदर्शी पकाश के बहुत अच्छे संग्राहक नहीं होते, इसलिए प्रकाश में धुँधले दिखाई देनेवाले ज्योतिष्पिंडों नीहारिका इत्यादि के निरीक्षण के लिए अपवर्तन दूरदर्शी उपयुक्त नहीं होते।

परावर्तन दूरदर्शी माप और गणना संबंधी कार्यों के लिए अधिक उपयुक्त नहीं होते, किंतु इनकी प्रकाशव्यवस्था पूर्ण रूप से अवर्णक होती है। वर्णक्रम चित्र spectrogram के कार्य में परावर्तन दूरदर्शी विशेष रूप से उपयोगी होते हैं। ज्योतिष संबंधी अन्वेषण में प्राय: दो प्रकार के फोटो लिए जाते हैं। ये क्रमश: साधारण फोटो और वर्णक्रम फोटो होते हैं। आकाशीय पिंडों के ताप, रासायनिक रचना एवं वेग velocity ज्ञात करने के लिए उनके द्वारा उत्सर्जित प्रकाश के वर्णक्रम का फोटो ले लिया जाता है। त्रिपार्श्व prism, अथवा परावर्तन या विवर्तन ग्रेटिंग reflection of diffraction grating की सहायता से आकाशकीय पिंड से आए हुए प्रकाश को उसके वर्णक्रम spectrum में फैला दिया जाता है और उस वर्णक्रम का फोटो ले लिया जाता है।

                                     

5. दूरदर्शी का आरोहण

दूरदर्शी के आरोहण mounting का उतना ही महत्व है, जितना उसकी प्रकाशीय पूर्णता optical perfection का। किसी नक्षत्र की दैनिक गति diurnal motion का अनुसरण करने के लिए दूरदर्शी को निरंतर उन्नतांशीय altitudinal और दिगंशीय azimuthal गति से चलाना होता है। इसके लिए दूरदर्शी का विशेष ढंग से आरोहण करना पड़ता है।

इस सिलसिले में विषुव आरोहण equatorial mounting का विशेष महत्व है। इस आरोहण में दूरदर्शी को दो समकोणिक अक्षों axes पर स्वतंत्र रूप से घुमाने की व्यवस्था होती है। दूरदर्शी को एक चालक घड़ी या ड्राइविंग क्लॉक driving clock द्वारा घुमाया जाता है, जिससे उसकी गति आंतरायिक intermittent न होकर एक समान रह सके। दूरदर्शी की इस गति का कंपन रहित होना भी नितांत आवश्यक है और वेग ऐसा होना चाहिए कि तारे दूरदर्शी के दृष्टिक्षेत्र में बिल्कुल अचल रहें।scivci

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