المنظار الفلكي يجمع الضوء ويكبر الصور لتبدو الأجرام البعيدة أقرب وأكثر لمعانًا .، عِلْمُ الفَلَك هو علم طبيعي يدرس الظواهر الفلكية والأجرام السماوية. يستخدم علم الفلك الرياضيات والفيزياء والكيمياء لشرح أصل وتطور تلك الظواهر والأجرام. تشمل الأجرام المثيرة للاهتمام الكواكب والأقمار والنجوم والسدم والمجرات والمذنبات. وتشمل الظواهر ذات الصلة انفجارات المستعر الأعظم، انفجارات أشعة جاما، والنجوم الزائفة، والنجوم الزائفة المتوهجة، والنجوم النابضة، وإشعاع الخلفية الكونية الميكروي. بشكل عام، يدرس علم الفلك كل ما ينشأ خارج الغلاف الجوي للأرض. علم الكون هو فرع من فروع علم الفلك. يدرس الفضاء الكوني ككل.
علم الفلك من أقدم العلوم الطبيعية، وقد قدمت الحضارات المبكرة في التاريخ المسجل ملاحظات منهجية لسماء الليل. ومن هؤلاء البابليون واليونانيون والهنود والمصريون والصينيون والمايا والعديد من الشعوب الأصلية في الأمريكتين. في الماضي، كان علم الفلك يتضمن تخصصات متنوعة مثل علم القياسات الفلكية، والملاحة الفلكية، وعلم الفلك الرصدي، وصنع التقويمات. في الوقت الحاضر، غالبًا ما يُعد علم الفلك الاحترافي مرادفًا لعلم الفيزياء الفلكية.
ينقسم علم الفلك الحالي إلى فرعين علم الفلك النظري وعلم الفلك الرصدي. يركز علم الفلك الرصدي على الحصول على البيانات من ملاحظات الأجرام الفلكية. ثم يجري تحليل هذه البيانات باستخدام المبادئ الأساسية لعلم الفيزياء. علم الفلك النظري موجه نحو تطوير نماذج حاسوبية أو تحليلية لوصف الظواهر والأجرام الفلكية. هذان المجالان يكملان بعضهما البعض. يسعى علم الفلك النظري إلى شرح نتائج الرصد وتستخدم الملاحظات المرصودة لتأكيد النتائج النظرية.
ساهم الفلكيون الهواة في العديد من الاكتشافات المهمة، حيث يعدّ علم الفلك من العلوم القليلة التي يمكن للهواة أن يلعبوا فيها دورًا هامًا، وخاصة في اكتشاف ورصد الظواهر العابرة.
أعلنت الأمم المتحدة عام 2009 لتصبح السنة الدولية لعلم الفلك (IYA2009)، وهي تهدف إلى التأكيد على الوعي الجماهيري والتعامل مع علم الفلك.
ما هو جهاز المنظار الفلكي؟
هو جهاز بصري يقوم بتجميع ضوء الأجرام السماوية البعيدة مثل الكواكب والنجوم البعيدة عند بؤرته لنراها بوضوح (أي أنه يقوم بتكوين صور مقربة للأجرام السماوية).
فوائد واستخدامات التلسكوب : يستخدم لرؤية الأجسام البعيدة التي لا تراى بالعين المجردة ، بسبب بعدها الكبير عنا .
تركيب ( مكونات ) المنظار الفلكي ( التلسكوب ) :
يتركب التلسكوب من الأجزاء الرئيسية التالية :
1ـ عدسة بعدها البؤري صغير نسبياً ويطلق عليها العدسة العينية .
2ـ عدسة بعدها البؤري كبير نسبياً ، مقارنة مع البعد البؤري للعدسة العينية ، وتسمى بالعدسة الشيئية ، لأنها تقع في مواجهة الجسم المراد رؤيته .
فكرة أو مبدأ عمل التسلكوبات :
إن فكرة عمل التلسكوبات مبنية على جمع أكبر قدرٍ ممكنٍ من الأشعة من الجرم السماوي البعيد المراد رؤيته، وتستخدم في ذلك إما عدسةً كبيرةً أو مرآةً مقعرةً كبيرةً، ويتم بعد ذلك تجميع للأشعة في بؤرة العدسة أو المرآة حتى يتكون صورة حقيقية مصغرة مقلوبة للجسم، بعد ذلك يتم تكبير هذه الصورة ورؤيتها، كما انه بالإمكان تسجيلها على فيلم حساس .. وغيره .
شرح ( طريقة ) عمل التلسكوب :
يوجه التلسكوب إلى الجسم المراد مشاهدته في الفضاء ، فتسقط الأشعة من الجسم في الفضاء على عدسة الجهاز بشكل متوازي بسبب بعدها عن الجهاز ، وتكون صورة حقيقية مقلوبة مصغرة للجس عند بؤرة العدسة الشيئية ، وتعد هذه الصورة جسماً بالنسبة للعدسة العينية ، وعند تغيير البعد البؤري بين العدستين ( طول الماسورة ) المتحركة ، بحيث تقع تلك الصورة على بعد أقل من بقليل من البعد البؤري للعدسة العينية وتتكون للجسم صورة خيالية في اللانهاية .
أنواع المنظار ( التلسكوبات الفلكية ) :
هنالك العديد من أنواع التلسكوب من حيث التركيب، منها :
1ـ التلسكوب الكاسر refractor : اخترعه جاليليو عام 1906، ويتكون من عدستين إحداهما تسمى العدسة العينية لتكبير الصورة والأخرى تسمى العدسة الشيئية ، تقوم بتجميع الضوء .
2ـ التلسكوب العاكس : ويتكون من مرآة أو سطح عاكس على شكل قطع مكافئ يجمع الضوء، وعدسة عينية لتكبير الصورة.
3ـ المنظار الكاسر العاكس ( كاتدري اوبتك catadrioptic): وهو يجمع بين النوعين السابقين في تركيبه ، وله قدرة على مسح اكبر مساحة من السماء .
هنالك تقسيم آخر لأنواع المناظير حسب الأشعة التي تتكون الصورة من خلالها وهي كما يلي :
1ـ منظار أو تلسكوب الضوء المرئي ( التلسكوب الضوئي ) : وهو الأكثر استخداماً وانتشاراً ، فهو يعتمد في علمه على الضوء المرئي ، حيث يعمل على تجميع الأشعة الضوئية الواصلة من الجرم السماوي ليكون صورة منها .
2ـ منظار أو تلسكوب الأشعة فوق البنفسجية : حيث يستخدم في دراسة الاجسام ذات الحرارة المرتفعة مثل المجرات والنجوم .
3ـ تلسكوب الأشعة السينية ( X-Ray ) : ويعمل هذا المنظار على رصد ودراسة النجوم التي تدور حول بعضها البعض ، وهذا المنظار قوي في أدائه لأنه يعمل بواسطة الأشعة السينية التي تتميز بطول موجي قصير وتردد عالي .
4ـ منظار أشعة جاما : يستخدم في دراسة الأجرام السماية البعيدة جداً ، لأن تردد اشعة جاما عالي جداً فتذهب لمسافات بعيدة جداً.
المناظير الفلكية البصرية
- تقوم فكرة المنظار الفلكي الكاسر على انكسار الضوء بواسطة عدسات محدبة.
- ينفذ الضوء الآتي من الجسم المراقب من العدسـة المحدبة الشيئية، وينكسـر ليشكل صورة تقع أمام العدسة العينية بين بؤرتها الأصلية ومركزها البصري.
- المنظار الفلكي العاكس الذي تقوم فكرته على انعكاس الضوء بوساطة مرايا مقعرة.
- يدخل الضوء الصادر من الجسـم الذي يتم رصده مـن خلال فتحة في المنظـار، ويصطدم بمـرآة مقعرة فينعكس، ويكـون صورة فـي بؤرتها.
- وتستعمل أحيانا مرآة صغيرة مستوية لعكس الضوء ليقع أمام العدسـة العينية بين بؤرتها ومركزها البصري.
- حيث يتم تكبير الصورة، وقد طور العلماء مناظير عاكسة بأحجام أكبر فأكبر.
- إذ يوجد الآن في مرصد أوروبي منظار له مرآة مكونة من أربع قطع، قطر كل منها 8 م.
التغير في زاوية ميل أشعة الشمس
- لقد تعلمت أن زاوية ميل أشعة الشمس على الأرض تسبب فصول السنة.
- حيث تبلغ هذه الزاوية أكبر قيمة لها في الصيف، وأقل قيمة لها في الشتاء.
- هذا يعني أنّ زاويةً ميل أشعة الشمس تكون أكبر عند الظهيرة صيفاً مما تكون عليه عند الظهيرة شتاءً.
- إن الاختلافات في ميل أشعة الشمس تؤثر في ظلال الأجسام على الأرض.
- في الصيف تكون أشعة الشمس عمودية تقريباً على سطح الأرض ظهرًا، فتكون ظلال الأجسام أقصر.
- في الشتاء تكون الزاوية التي تصنعها أشعة الشمس ظهرًا مع سطح الأرض أقل مما هي عليه في الصيف، فتكون ظلال الأجسام أطول.
- أما في الخريف، والربيع فتكون الشمس بين موقعيها في الصيف والشتاء.
- ويتغيّر طول ظلال الأجسام عند الظهيرة تبعاً لذلك.
كيف نثبت أن الأرض تدور؟
- أتأمل الشكل المغزلي للجسم في الصورة المجاورة.
- كيف يدور؟
- إنّه يدور حول نفسه.
- تشبه حركة الأرض حركة جسم مغزلي يدور حول نفسه.
- فهي تدور حول خط وهمي يسمى محور الأرض.
- يمتد من القطب الشمالي إلى القطب الجنوبي مارًا بمركز الأرض.
- تدور الأرض حول محورها دورة كاملة تسمى دورة الأرض اليومية، تستغرق حوالي ٢٤ ساعة.
- في كل دورة تصل إلى جميع مناطق الأرض كميات محددة من ضوء الشمس، ويتعاقب الليل والنهار لفترات تختلف بحسب أوقات السنة.