Ingawa darubini zinazoakisi huzalisha aina nyingine za upotofu wa macho, huu ni muundo ambao unaweza kufikia malengo makubwa ya kipenyo. Takriban darubini zote kuu zinazotumiwa katika utafiti wa unajimu ni kama hizo. Darubini zinazoakisi huja katika miundo mbalimbali na huenda zikatumia vipengele vya ziada vya macho ili kuboresha ubora wa picha au kuiweka picha katika hali ya manufaa ya kiufundi.
Sifa za kuakisi darubini
Wazo kwamba vioo vilivyojipinda vinafanya kazi kama lenzi linarudi nyuma angalau katika risala ya Alphazen ya karne ya 11 kuhusu macho, kazi ambayo ilienea sana katika tafsiri za Kilatini katika Ulaya ya kisasa ya mapema. Muda mfupi baada ya uvumbuzi wa darubini ya kurudisha nyuma na Galileo, Giovanni Francesco Sagredo na wengine, wakichochewa na ufahamu wao wa kanuni za vioo vilivyopinda, walijadili wazo la kuunda darubini kwa kutumia kioo.kama chombo cha picha. Bolognese Cesare Caravaggi aliripotiwa kuunda darubini ya kwanza inayoakisi karibu 1626. Profesa wa Kiitaliano Niccolo Zucci, katika kazi ya baadaye, aliandika kwamba alijaribu kioo cha shaba kilichochongwa mwaka wa 1616, lakini akasema kwamba hakikutoa picha ya kuridhisha.
Historia ya Uumbaji
Manufaa yanayoweza kutokea ya kutumia vioo vya kimfano, hasa kupunguza mkato wa duara bila kutofautiana kwa kromati, yamesababisha miundo mingi inayopendekezwa ya darubini za baadaye. Aliyejulikana zaidi alikuwa James Gregory, ambaye alichapisha muundo wa kiubunifu wa darubini "inayoakisi" mnamo 1663. Ilichukua miaka kumi (1673) kabla ya mwanasayansi wa majaribio Robert Hooke kuunda aina hii ya darubini, ambayo ilijulikana kama darubini ya Gregorian.
Isaac Newton kwa ujumla alipewa sifa ya kuunda darubini ya kwanza inayoakisi-refract mnamo 1668. Ilitumia kioo cha msingi cha chuma chenye duara na chenye ulalo kidogo katika usanidi wa macho, unaoitwa darubini ya Newton.
Maendeleo zaidi
Licha ya manufaa ya kinadharia ya muundo wa kiakisi, utata wa muundo na utendakazi duni wa vioo vya chuma vilivyotumika wakati huo vilimaanisha kwamba ilichukua zaidi ya miaka 100 kwao kuwa maarufu. Maendeleo mengi katika kuakisi darubini yalijumuisha uboreshaji katika utengenezaji wa vioo vya mfano katika karne ya 18.karne ya 19, vioo vya kioo vilivyopakwa fedha katika karne ya 19, mipako ya alumini ya kudumu katika karne ya 20, vioo vilivyogawanywa ili kutoa vipenyo vikubwa, na optics hai ili kufidia deformation ya mvuto. Ubunifu wa katikati ya karne ya 20 ulikuwa darubini za catadioptic kama vile kamera ya Schmidt, ambayo hutumia kioo cha duara na lenzi (inayoitwa bati la kusahihisha) kama vipengee vya msingi vya macho, vinavyotumiwa hasa kwa kupiga picha kwa kiasi kikubwa bila mgawanyiko wa duara.
Mwishoni mwa karne ya 20, ukuzaji wa macho yanayobadilika na kupiga picha kwa mafanikio ili kuondokana na matatizo yanayohusiana na uchunguzi na uakisi wa darubini hupatikana kila mahali kwenye darubini za angani na aina nyingi za zana za kupiga picha za vyombo vya angani.
Kioo msingi cha curvilinear ndicho kipengele kikuu cha macho cha darubini, na huunda taswira katika ndege inayolenga. Umbali kutoka kwa kioo hadi ndege ya msingi inaitwa urefu wa kuzingatia. Kitambuzi cha dijiti kinaweza kuwekwa hapa ili kurekodi picha, au kioo cha ziada kinaweza kuongezwa ili kubadilisha sifa za macho na/au kuelekeza nuru kwenye filamu, kihisi cha dijiti au kifaa cha macho kwa uchunguzi wa kuona.
Maelezo ya kina
Kioo cha msingi katika darubini nyingi za kisasa huwa na silinda ya glasi dhabiti ambayo uso wake wa mbele umesagwa hadi umbo la duara au mithili ya mfano. Safu nyembamba ya alumini hutolewa kwenye lens, ikitengenezakioo cha kwanza cha kuakisi.
Baadhi ya darubini hutumia vioo vya msingi vilivyotengenezwa kwa njia tofauti. Kioo kilichoyeyuka huzunguka kufanya uso wake kuwa paraboloidal, hupoa na kuganda. Umbo la kioo linalotokana linakaribia umbo la paraboloid linalohitajika, ambalo linahitaji kusaga na kung'aa kidogo ili kufikia umbo sahihi.
Ubora wa picha
Darubini za kuakisi, kama mfumo mwingine wowote wa macho, haziundi picha "zinazofaa". Haja ya kupiga picha vitu vilivyo katika umbali hadi usio na kikomo, kuvitazama katika urefu tofauti wa mawimbi ya mwanga, na kuhitaji njia fulani ya kutazama picha inayotolewa na kioo cha msingi inamaanisha kwamba daima kuna maelewano fulani katika muundo wa macho wa darubini inayoakisi.
Kwa sababu kioo cha msingi huangazia nuru hadi sehemu ya kawaida mbele ya sehemu yake ya kuakisi, takriban miundo yote ya darubini ya kuakisi ina kioo cha pili, kishikilia filamu au kigundua karibu na sehemu hii ya msingi, hivyo basi kuzuia mwanga kufika sehemu ya msingi. kioo. Hii haileti tu kupunguza kwa kiasi fulani kiwango cha mwanga ambacho mfumo hukusanya, lakini pia husababisha hasara ya utofautishaji katika picha kutokana na athari za uzuiaji wa kutofautiana, pamoja na miiba michanganyiko inayosababishwa na miundo mingine ya usaidizi.
Matumizi ya vioo huepuka kutofautiana kwa kromati,lakini wanatengeneza aina zingine za upotovu. Kioo rahisi cha duara hakiwezi kupitisha mwanga kutoka kwa kitu cha mbali hadi kwenye lengo la kawaida, kwa sababu kuakisi kwa miale ya mwanga inayopiga kioo kwenye ukingo wake hakuunganishi na wale wanaoakisi kutoka katikati ya kioo, kasoro inayoitwa kupotoka kwa spherical. Ili kuepuka tatizo hili, miundo ya darubini inayoakisi ya hali ya juu zaidi hutumia vioo vya kimfano ambavyo vinaweza kuleta mwanga wote kwenye mtazamo wa pamoja.
Darubini ya Gregorian
Darubini ya Gregorian inaelezewa na mwanaastronomia na mwanahisabati wa Uskoti James Gregory katika kitabu chake cha 1663 Optica Promota kuwa anatumia kioo cha upili chenye concave kinachoakisi picha hiyo kupitia tundu kwenye kioo cha msingi. Hii huunda picha wima muhimu kwa uchunguzi wa nchi kavu. Kuna darubini kadhaa kubwa za kisasa zinazotumia usanidi wa Gregorian.
Darubini ya Kuakisi ya Newton
Kifaa cha Newton kilikuwa darubini ya kwanza ya kuangazia iliyofanikiwa, iliyojengwa na Isaac mnamo 1668. Kawaida huwa na msingi wa paraboloid, lakini katika uwiano wa focal wa f/8 au zaidi, msingi wa duara, ambao unaweza kutosha kwa mwonekano wa juu zaidi. Sekondari tambarare huakisi mwanga kwenye ndege ya msingi kwenye upande wa sehemu ya juu ya bomba la darubini. Hii ni moja ya miundo rahisi na ya gharama nafuu kwa ukubwa fulani wa malighafi, na ni ya kawaida kati ya hobbyists. Njia ya miale ya darubini ya kuakisi ilikuwa ya kwanzailifanyia kazi kwa usahihi sampuli ya Newtonian.
Kifaa cha Cassegrain
Darubini ya Cassegrain (wakati fulani huitwa "classical Cassegrain") iliundwa kwa mara ya kwanza mnamo 1672, ikihusishwa na Laurent Cassegrain. Ina msingi wa kimfano na upili wa lipaboliki ambao huakisi mwanga kurudi na kushuka kupitia tundu la msingi.
Muundo wa darubini ya Dall-Kirkham Cassegrain iliundwa na Horace Dall mnamo 1928, na ilitajwa katika makala iliyochapishwa katika Scientific American mwaka wa 1930 baada ya majadiliano kati ya mwanaastronomia mahiri Allan Kirkham na Albert G. Ingalls, (the mhariri wa gazeti wakati huo). Inatumia msingi duara wa mbonyeo na upili wa mbonyeo. Ingawa mfumo huu ni rahisi kusaga kuliko mfumo wa kawaida wa Cassegrain au Ritchey-Chrétien, haufai kwa kukosa fahamu. Mzingo wa uga kwa kweli ni mdogo kuliko ule wa Cassegrain ya kitambo. Leo, muundo huu hutumiwa katika matumizi mengi ya vifaa hivi vya ajabu. Lakini inabadilishwa na wenzao wa elektroniki. Hata hivyo, ni aina hii ya kifaa ambacho kinachukuliwa kuwa darubini kubwa zaidi inayoangazia.
