QUANG HỌC HOẠT ĐỘNG Là Gì?

Send

Đối với các nhà thiên văn học và các nhà vật lý cũng vậy, độ sâu của không gian là một kho báu có thể cung cấp cho chúng ta câu trả lời cho một số câu hỏi sâu sắc nhất về sự tồn tại. Tuy nhiên, quan sát không gian sâu thể hiện phần thách thức của nó, không phải ít nhất là độ chính xác thị giác.

Trong trường hợp này, các nhà khoa học sử dụng cái được gọi là Active Optics để bù đắp cho những ảnh hưởng bên ngoài. Kỹ thuật này lần đầu tiên được phát triển trong năm 1980 và dựa vào việc chủ động định hình một chiếc gương kính viễn vọng để tránh biến dạng. Điều này là cần thiết với các kính thiên văn có đường kính vượt quá 8 mét và có gương phân đoạn.

Định nghĩa:

Cái tên Active Optics dùng để chỉ một hệ thống giữ một tấm gương (thường là chính) trong hình dạng tối ưu của nó chống lại tất cả các yếu tố môi trường. Kỹ thuật sửa chữa các yếu tố biến dạng, chẳng hạn như trọng lực (ở các độ nghiêng của kính thiên văn khác nhau), gió, thay đổi nhiệt độ, biến dạng trục của kính viễn vọng và các yếu tố khác.

Quang học thích ứng chủ động định hình gương kính viễn vọng để tránh biến dạng do ảnh hưởng bên ngoài (như gió, nhiệt độ và ứng suất cơ học) trong khi giữ cho kính viễn vọng chủ động đứng yên và ở hình dạng tối ưu. Kỹ thuật này đã cho phép chế tạo kính viễn vọng 8 mét và những người có gương phân đoạn.

Sử dụng trong Thiên văn học:

Trong lịch sử, một chiếc gương kính viễn vọng đã phải rất dày để giữ hình dạng của chúng và để đảm bảo các quan sát chính xác khi chúng tìm kiếm trên bầu trời. Tuy nhiên, điều này sớm trở nên không khả thi khi các yêu cầu về kích thước và trọng lượng trở nên không thực tế. Thay vào đó, các thế hệ kính viễn vọng mới được chế tạo từ những năm 1980 đã dựa vào những chiếc gương rất mỏng.

Nhưng vì chúng quá mỏng để giữ cho chúng có hình dạng chính xác, hai phương pháp đã được đưa ra để bù lại. Một là việc sử dụng các bộ truyền động giữ cho gương cứng và trong một hình dạng tối ưu, hai là sử dụng các gương nhỏ, phân đoạn để ngăn ngừa hầu hết các biến dạng hấp dẫn xảy ra trong các gương lớn, dày.

Kỹ thuật này được sử dụng bởi các kính thiên văn lớn nhất đã được chế tạo trong thập kỷ qua. Điều này bao gồm Kính thiên văn Keck (Hawaii), Kính thiên văn quang học Bắc Âu (Quần đảo Canary), Kính thiên văn công nghệ mới (Chile) và Kính thiên văn Nazionale Galileo (Quần đảo Canary), trong số những loại khác.

Các ứng dụng khác:

Ngoài thiên văn học, Active Optics còn được sử dụng cho một số mục đích khác. Chúng bao gồm các thiết lập laser, trong đó ống kính và gương được sử dụng để điều khiển quá trình của chùm tia hội tụ. Giao thoa kế, các thiết bị được sử dụng để phát ra sóng điện từ gây nhiễu, cũng dựa vào Quang học hoạt động.

Những suy ra này được sử dụng cho mục đích của thiên văn học, cơ học lượng tử, vật lý hạt nhân, quang học sợi và các lĩnh vực nghiên cứu khoa học khác. Quang học tích cực cũng đang được nghiên cứu để sử dụng trong hình ảnh X quang, trong đó gương chiếu tần suất chăn thả biến dạng tích cực sẽ được sử dụng.

Quang học thích ứng:

Active Optics không bị nhầm lẫn với Optive Optics, một kỹ thuật hoạt động trong khoảng thời gian ngắn hơn nhiều để bù cho các hiệu ứng khí quyển. Các ảnh hưởng mà quang học hoạt động bù cho (nhiệt độ, trọng lực) về bản chất là chậm hơn và có biên độ lớn hơn trong quang sai.

Mặt khác, Quang học thích ứng sửa chữa các biến dạng khí quyển ảnh hưởng đến hình ảnh. Những hiệu chỉnh này cần phải nhanh hơn nhiều, nhưng cũng có biên độ nhỏ hơn. Bởi vì điều này, quang học thích ứng sử dụng gương hiệu chỉnh nhỏ hơn (thường là gương thứ hai, thứ ba hoặc thứ tư trong kính viễn vọng).

Chúng tôi đã viết nhiều bài viết về quang học cho Tạp chí Vũ trụ. Ở đây, bộ lọc Photon có thể cách mạng hóa quang học, Galileo đã phát minh ra cái gì?, Isaac Newton đã phát minh ra cái gì?, Kính thiên văn lớn nhất thế giới là gì?

Chúng tôi cũng đã ghi lại toàn bộ tập phim Thiên văn học đúc tất cả về Quang học thích ứng. Nghe ở đây, Tập 89: Quang học thích nghi, Tập 133: Thiên văn học quang học và Tập 380: Giới hạn của Quang học.

Nguồn: