Hver skolebarn lærer at lyset reiser i rette linjer , og det er sant - opp til et visst punkt . Men hvis du blokkerer en halv lysstråle med en kniv og deretter se veldig nøye på skyggen den produserer på en skjerm , vil du se noe uvanlig . Hvis lyset bare reiser i rette linjer du forventer halvparten av skjermen over kniveggen til å være jevn, lys og halvparten under kanten til å være jevnt mørk . I stedet , kryper litt lys inn i mørket halv og litt mørke gjør sin vei inn i lyset halvdel . Lys - og andre former for elektromagnetisk stråling , inkludert radiobølger- bøyer litt når den treffer en kant . Det bøying effekten kalles diffraksjon .
Diffraksjon og oppløsning
Diffraksjon er alltid der . Normalt kan du ikke se det fordi det er så mye lys rundt at ulike diffraksjon mønstre gjennomsnittlig ut , men når du fokusere lyset diffraksjon er avslørt . Et punkt av lys vil ikke konsentrere seg til et perfekt point , men til et uskarpt sted omgitt av fading ringer . Det kalles diffraksjon spot eller noen ganger " Airy disk . "
To faktorer avgjør hvor stor disken er : diameteren på speilet eller objektivet og bølgelengden av elektromagnetisk stråling . Jo større den diffraksjon sted , jo mindre detaljert bildet. Store diffraksjon flekker overlappe hverandre slik at du kan ikke gjøre ut små funksjoner . Astronomer vanligvis kvantifisere uskarphet i forhold til vinkeloppløsning på et teleskop . Et teleskop kan ikke skille to plassene som er nærmere enn sin vinkeloppløsning . Den vinkeloppløsning på et teleskop er proporsjonal med bølgelengden dividert med dens diameter. Andre faktorer kan gjøre vinkeloppløsning verre , men aldri bedre .
Lys og Radio
Den radioteleskop er mye større enn en optisk teleskop , men oppløsningen er dårligere .
Lys og radiobølger er begge former for elektromagnetisk stråling ; den eneste forskjellen er i bølgelengde og frekvens . Så de begge oppfører seg på nøyaktig samme måte . En typisk bølgelengden til lyset er ca 500 nanometer, eller 500/1000000000 av en meter . De største optiske teleskoper er rundt 10 meter i diameter , slik at de har en vinkeloppløsning på ca 5 x 10 ^ ( -8 ) radianer , eller ca 0,01 buesekunder . Arkiv
Radiobølger har en mye større bølgelengdeområde . Ved anvendelse av radio astronomi , i området fra omtrent 10 meter til omtrent 1 cm. Den største radioteleskop er ca 300 meter i diameter , så det er vinkeloppløsning er alt fra 0,03 radianer til 0,00003 radianer , eller om 6000-6 buesekunder . Jo større vinkeloppløsning , jo mer uskarpt bildet ; bilder fra den største radioteleskop er minst 600 ganger mer utydelig enn bilder fra de største optiske teleskoper .
Høyere oppløsning
Kombinere utgang fra mange skilt teleskoper forbedrer oppløsningen .
som du kan fortelle fra vinkeloppløsning ligningen , er den eneste måten å få bedre oppløsning for å gjøre teleskopet større. Store radioteleskoper er svært vanskelig å bygge , så det er egentlig ikke et alternativ . I stedet , radioastronomer kombinere målingene fra ulike radioteleskoper sammen i en teknikk som kalles interferometri . Hvis du perfekt kombinere resultatet fra to teleskoper 500 meter fra hverandre , de opptrer som ett teleskop 500 meter i diameter . Jo lenger fra hverandre teleskoper , jo bedre oppløsning . Dessverre , jo lenger fra hverandre teleskoper , jo vanskeligere er det å kombinere sine bilder - .
Likevel er men dagens radioastronomergjør dette hele tiden oppløsningen fortsatt begrenset. Hvis du ser på 10 - meter radiobølger , og du kombinere resultatet av to radioteleskoper helt over jorden fra hverandre at du bare får en oppløsning på ca 0,2 buesekunder - ca 20 ganger verre enn de beste optiske teleskoper <. br >