천체망원경의 배율과 분해능, 접안경

배율과 분해능

망원경의 배율은 대물 거울의 초점 거리를 렌즈 접안경의 초점 거리로 나눈 값으로 주어집니다. 짧은 초점 거리의 아이 피스를 사용하면 높은 경쟁률이 얻을 수 있지만, 보기 쉬움 점에서 소형 관망용 망원경에서는 대물경의 구경을 밀리 미터로 나타낸 수(유효률)이상으로 배율을 올리는 것은 무의미하다고 말합니다. 카메라의 렌즈 접안경 없이의 배율은 대물 거울의 초점 거리를 명시 거리 25센티미터로 나눈 값으로 주어집니다. 집광기로 생각하면 인간의 동공(이러쿵 저러쿵)의 크기를 7밀리미터로 하면 70밀리미터의 구경에서는 집광 면적은 100배로 육안보다 5등급 어두운 별까지 보이는 셈입니다.

망원경의 성능으로 중요한 것은 경쟁률보다 분해 능력입니다. 두 접근한 별(이중성)이 몇초 각까지 분리되어 보이느냐는 것이 분해 능력입니다. 빛의 파장마다 다르지만, 가시 광선(550나노 미터)에서는 망원경의 구경을 D밀리미터로 나타내면, 116초 각/ D에서 주어지는 각도까지 분해할 수 있습니다. 즉 116밀리미터의 구경에서 1초 각이 알아볼 수 있는 셈이죠. CCD촬영의 경우에는 광학계와 단위 화소의 크기와 싱 사이즈(성상 지름)와의 균형을 고려해야 합니다. 또 광학계에는 수차가 있어 분해능은 이보다 나빠집니다. 수차에는 색수차 외에 구면 수차, 코마 수차, 비점 수차, 시야 곡률 시야 만곡, 왜곡 수차(작용했던 줌)이 있는데, 이 다섯개를 자이델의 오수 차이라고 부릅니다. 비점 수차는 세로 방향과 가로 방향으로 초점 위치가 달리 있기 때문에 비롯된 난시의 같은 수차입니다. 스스로 망원경을 조립할 때에는 성상을 보면서 초점을 조금 늦춘다고 수차가 나타나서 거울이나 렌즈의 합계를 지나, 광축의 차질을 검사할 수 있습니다. 망원경의 광학 성능을 검사하기 위해서는 하르트만 검사가 흔히 있습니다. 이는 총부리 또는 주로 거울 앞에 많은 공(구멍)을 낸 판자를 두고 초점을 내외에 등거리 끈곳으로 상을 찍고 각 구멍의 상의 위치 차이에서 거울 오차를 측정하는 방법입니다. 최소 착란상의 반경을 초 단위로 나타낸 것을 하르트만 상수는 경면 정도의 평가에 사용됩니다.

 

지구 대기에는 온도의 기복이나 난류가 있으며 이에 의해서도 분해 능력이 떨어집니다. 하늘과 수평선 근처의 별이 흔들리고 보기 어려운 것은 이 때문입니다. 이를 싱 이라고 읽고 있습니다. 기상 조건뿐만 아니라 설치할 장소, 돔과 건물의 구조도 싱에 영향을 주는 것으로 돔의 조건을 외기와 같게 하는 것이 중요합니다. 소형용에서는 지붕만 움직일 슬라이드 루프가 이용됩니다.

 

접안경

접안경에 여러 종류가 있습니다. 굴절용으로는 람스뎅식, 하이 트겐식이 굴절, 반사 양용으로서 오서 스코픽식 등이 있으며, 대물 거울의 종류, 눈의 위치, 시계 등 목적에 의해서 분별합니다. 시계의 넓은 케루나와 고배율용 오르토 스코픽이 가장 많이 사용됩니다. 접안경을 제대로 쓰기엔 시도 조절과 눈의 위치에 주의하는 것이 중요합니다. 자세가 괴로울 때에는 천정 프리즘부의 렌즈 접안경을 사용합니다.

또 렌즈 접안경을 통해서 카메라 촬영을 하는 경우 렌즈 접안경 및 카메라를 무한원에 맞추어 접속시킵니다. 이 방법은 비디오 촬영에 자주 쓰입니다. 접안부를 제외하고 교환 렌즈를 뺀 카메라 보디를 달아 호시노 사진을 찍을 수 있습니다. 축소 렌즈, 확대 렌즈를 이용하는 것도 있습니다. CCD촬영의 경우에는 빨강, 초록, 파랑 필터를 삽입하고 삼색 분해하고 촬영을 하고 나중에 칼라 합성 하지만 CCD는 적외선 감도가 강하므로 적외선 컷 필터도 필요합니다. 필터를 삽입했을 때에는 깊이가 3분의 1만 초점 위치가 늘어납니다.

 

태양을 관측할 경우 결코 직접 봐서는 안 됩니다. 꼭 비치한 짙은 선글라스를 쓰거나 반영하고 관찰해야 한다. 백색광으로 흑점 등을 촬영하는 경우는 싱의 영향을 피하기 위해서 1000분의 1초 정도의 셔터 속도가 필요합니다. 요즘 시판의 Hα(알파)필터를 사용하고 채층이나 강세를 촬영할 수 있게 됐습니다.