กล้องปริทรรศน์ใช้หลักการอะไร
กล้องปริทรรศน์ใช้หลักการทางแสงและฟิสิกส์ในการทำงานอย่างไร?
จำได้เลยนะ ตอนประถมครูเคยให้ทำโปรเจกต์วิทยาศาสตร์อันนึงที่เกี่ยวกับกล้องปริทรรศน์นี่แหละ ตอนนั้นก็ยังงงๆ อยู่ตั้งนานว่าทำไมแค่กระจกสองแผ่นมันถึงมองเห็นภาพอะไรที่อยู่สูงกว่าเราได้ ฉันก็คิดไปคิดมา เออมันทำงานยังไงวะ เหมือนมันมีมายากลอยู่ในนั้นเลยนะ
กว่าจะเข้าใจ ก็ตอนที่ได้ลองต่อเองนั่นแหละ มันต้องมีกระจกสองแผ่นนะ แล้ววางให้มันเอียงๆ ทำมุม 45 องศาเป๊ะๆ เลย ถ้าผิดไปนิดเดียวคือภาพมันจะบิดเบี้ยว ไม่ก็มองไม่เห็นอะไรเลยอ่ะ ตอนนั้นเพื่อนฉันก็ทำผิดบ่อยมาก ฉันยังจำได้ว่ามันหงุดหงิดจะตาย ชัดเลยว่าไอ้นี่มันใช้หลักฟิสิกส์ของแสงล้วนๆ เลยนะ.
ทีนี้พอมันเข้าที่เข้าทาง แสงที่ส่องเข้ามาตรงกระจกแผ่นแรกที่อยู่ข้างบนนั่นแหละ มันก็จะสะท้อนเปลี่ยนทิศลงมา 90 องศาพอดีเป๊ะ แล้วไปหากระจกอีกแผ่นที่อยู่ข้างล่าง พอเรามองผ่านช่องนั้น เราก็จะเห็นภาพวัตถุที่อยู่สูงๆ ได้แบบสบายๆ เลยนะ ไม่ต้องชะเง้อคอให้เมื่อย และที่สำคัญคือภาพที่เห็นก็เป็นทิศทางเดียวกับของจริงเลย ไม่กลับหัวด้วยนะ.
กล้องตาเรือใช้หลักการใด
หลักการทำงานของกล้องตาเรือ (Periscope)
ตอนเด็กๆ เลยนะ จำได้ว่าเคยเห็นกล้องแบบนี้ครั้งแรกตอนไปทัศนศึกษาที่พิพิธภัณฑ์ทหารเรือ สัตหีบ ตอนนั้นตื่นเต้นมาก เหมือนได้หลุดเข้าไปในโลกของสายลับยังไงยังงั้นเลย! เขาให้ลองส่องดูข้างนอกเวที ซึ่งเป็นพื้นดินโล่งๆ แต่พอส่องผ่านกล้องตาเรือเนี่ยนะ โอ้โห! ภาพที่เห็นมันเหมือนมาจากข้างบนสุดของเรือเลย ท้องฟ้าสีคราม ก้อนเมฆขาวๆ ลอยเอื่อยๆ คือเห็นหมดทุกอย่าง
คือหลักการมันไม่ได้ซับซ้อนอะไรเลยแก มันอาศัย การสะท้อนของแสง นี่แหละ อย่างกล้องเพอริสโคปที่เห็นในเรือดำน้ำ หรือที่เคยเห็นในหนังสงครามทหารเรือนั่นแหละ ตัวกล้องจะมีกระจกเงาราบอยู่ 2 บาน วางทำมุม 45 องศาต่อกันเป๊ะๆ เลยนะ
เวลาเราจะมองอะไรเนี่ย แสงจากวัตถุที่เราอยากเห็นนะ มันจะวิ่งมาชนเข้าที่กระจกบานแรกก่อนเลย (อันนี้คือบานที่อยู่ด้านบนสุดของกล้อง) พอมันสะท้อนปุ๊บ มันก็พุ่งลงมาที่กระจกบานที่สอง (อันนี้อยู่ด้านล่าง) แล้วก็สะท้อนเข้าตาเราไง! เหมือนแสงมันโดนหักมุมไปมาจนพาเราไปเห็นภาพที่เรามองไม่เห็นตรงๆ ได้น่ะ
การนำไปใช้งานจริง
ไอ้กล้องแบบนี้อะ เอาไปใช้ประโยชน์ได้เยอะเลยนะ ไม่ใช่แค่ในหนังทหารเรืออย่างเดียว
- การตรวจการณ์บนเรือ: อย่างที่บอกไปแล้ว เรือดำน้ำนี่ขาดไม่ได้เลยนะ จะโผล่หัวขึ้นมาแค่กระจุกเดียวก็พอให้ส่องเห็นสภาพแวดล้อมข้างบนได้แบบทันที ไม่ต้องโผล่ทั้งลำเสี่ยงต่อการถูกจับได้
- งานเทศกาล/การแสดง: เคยเห็นเขาใช้กับพวกหน่วยรักษาความปลอดภัยตอนงานใหญ่ๆ ป่ะ? งานคอนเสิร์ต หรือเวลาพวกขบวนแห่ งานวัดต่างๆ น่ะ คือยืนดูจากหลังคนอื่นหมดแล้วไง ก็ต้องมีตัวช่วยส่องแบบนี้แหละ ถึงจะเห็นชัดๆ
- การสังเกตการณ์ทางการทหาร: แน่นอนว่าเรื่องการทหารต้องมาอันดับต้นๆ เลยนะ พวกการสอดแนม การสังเกตการณ์พื้นที่ศัตรู โดยเฉพาะในพื้นที่ที่เข้าถึงยาก หรืออันตราย
ข้อมูลเกี่ยวกับกล้องตาเรือ
- หลักการ: การสะท้อนของแสง
- ส่วนประกอบหลัก: กระจกเงาราบ 2 บาน ทำมุม 45 องศา
- การทำงาน: แสงตกกระทบกระจกบานบน สะท้อนลงกระจกบานล่าง แล้วสะท้อนเข้าตาผู้ใช้
- ประโยชน์: การตรวจการณ์ในที่กำบัง, การสังเกตการณ์จากระยะไกล, การมองเห็นภาพจากมุมสูงโดยไม่ต้องอยู่ในตำแหน่งนั้นจริง ๆ
ถ้าใครสนใจเรื่องกล้องตาเรือ หรืออยากสอบถามเกี่ยวกับอุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์อื่นๆ เพิ่มเติม ลองติดต่อ ซายเอนเทีย ดูนะ โทรไปที่ 02-689-2113 หรือ 085-800-4848 หรือจะทักไปที่เฟซบุ๊ก fb: fb. ... ก็ได้เหมือนกัน
กล้องเพอริสโคปใช้หลักการอะไร
กล้องเพอริสโคป: หลักการสะท้อนแสง. กระจกสองชิ้น วางเอียง 45 องศา. แสงส่อง กระทบ สะท้อน 90 องศา. สิ่งที่อยู่เหนือสายตา ก็ปรากฏชัด. ภาพที่เห็น ตรงตามจริง. ความจริง มักเรียบง่าย.
- ส่วนประกอบหลัก: ท่อ. กระจกสองบาน หรือปริซึม.
- การทำงาน: แสงเข้า. สะท้อนครั้งแรก. เดินทางในท่อ. สะท้อนครั้งที่สอง. ออกสู่ตา. ทิศทางภาพไม่กลับ.
- การใช้งาน: เรือดำน้ำ. หลุมเพลาะ. เฝ้าระวัง. มองข้ามสิ่งกีดขวาง.
- ข้อจำกัด: ความยาวมีผลต่อความคมชัด. แสงอาจลดลง. การมองเห็น. แค่เปลี่ยนมุมมอง.
เรือดำน้ำใช้กล้องอะไร
ครั้งหนึ่งตอนเด็กๆ จำได้ว่าฝันอยากเห็นโลกใต้ทะเลแบบชัดๆ เลยนะ แบบที่ไม่ต้องเปียกน้ำเลย ตอนนั้นดูสารคดีสัตว์โลก ชอบจังเลยภาพปลาวาฬตัวใหญ่ๆ ว่ายน้ำไปมา คิดนะว่าถ้ามีเรือที่ดำลงไปได้ แล้วมีหน้าต่างบานใหญ่ๆ คงจะดีมาก.
พอโตมา ได้ลองดำน้ำตื้นครั้งแรกที่เกาะเต่า โอ้โห มันคนละเรื่องกับในทีวีเลยอะ น้ำใสมาก แต่ก็มืดบางจุดนะ แสงลงไปไม่ถึงบ้าง เห็นปลาสีสวยๆ เยอะแยะไปหมดเลย รู้สึกเหมือนตัวเองเป็นส่วนหนึ่งของธรรมชาติจริงๆ.
แต่ก็อดคิดถึงเรือดำน้ำไม่ได้เลยนะ เพราะมันต้องลงไปลึกกว่าที่เราจะดำเองได้เยอะมาก สงสัยตลอดว่าข้างล่างที่มืดๆ แบบนั้น เขาเห็นอะไรกันบ้าง ใจหนึ่งก็อยากรู้ อีกใจก็กลัวความมืดมิดนั้นมากๆ เลย.
เคยคุยกับเพื่อนที่ทำงานเกี่ยวกับการเดินเรือ เขาเล่าให้ฟังว่าเรือดำน้ำจริงๆ มันไม่ได้มีหน้าต่างใหญ่ๆ เหมือนในหนังเลยนะ นั่นแหละทำให้ฉันสงสัยเรื่องกล้องของมันจริงๆ ว่าใช้แบบไหนกันนะ แล้วเห็นได้ยังไง.
มันคงต้องเป็นเทคโนโลยีขั้นสุดยอดแน่ๆ เลย เพราะความมืดใต้น้ำมันสุดยอดจริงๆ คิดแล้วก็ทึ่งกับวิวัฒนาการของมนุษย์ที่สร้างอะไรแบบนี้ขึ้นมาได้ มันมหัศจรรย์มากเลย.
เรือดำน้ำไม่ได้มีหน้าต่างกระจกบานใหญ่เหมือนในหนังจริงๆ กล้องหลักที่ใช้คือ Periscope มันยื่นขึ้นไปเหนือผิวน้ำเพื่อมองเห็นด้านบน
แต่พออยู่ใต้น้ำลึก มันก็ใช้กล้องที่ทำงานร่วมกับระบบอื่น ไม่ใช่แค่กล้องธรรมดาที่ติดอยู่กับผนังเรือ มันมีอะไรมากกว่านั้นเยอะเลย
- กล้อง Periscope (Periscope Camera): กล้องหลักเลย ใช้มองผิวน้ำและรอบๆ ตอนเรือดำน้ำลอยตัวหรือใกล้ผิวน้ำ มีทั้งระบบออปติกกับดิจิทัล
- โซนาร์ (Sonar):อันนี้สำคัญมาก ไม่ใช่กล้องที่ถ่ายภาพแสงนะ แต่ใช้คลื่นเสียงสร้างภาพจำลองวัตถุใต้น้ำ ระยะทาง ความลึก คือ "มองเห็น" ด้วยเสียงนั่นแหละ
- กล้อง CCD/CMOS (Underwater Cameras - Low-Light/High-Resolution): กล้องพวกนี้ติดภายนอกตัวเรือ ทำงานดีในแสงน้อย ใช้เซ็นเซอร์ไวแสงสูงมาก อาจมีระบบเพิ่มแสงอินฟราเรด หรือแสงอื่นๆ ช่วยมองเห็นระยะใกล้
- ระบบนำทาง (Navigation Systems): ใช้ข้อมูลหลายแหล่งรวมกัน สร้างภาพรวมสภาพแวดล้อมใต้น้ำ ไม่ได้พึ่งแค่ภาพจากกล้องอย่างเดียวเลย
กล้องส่องทางไกล ส่องดาวได้ไหม
กล้องส่องทางไกล ส่องดาวได้ เลยนะ! แบบว่า... ท้องฟ้ามันก็มีอะไรน่าดูเยอะแยะไปหมดอะ ไม่ใช่แค่ตอนกลางวันนะ กลางคืนก็เหมือนกัน
- ดาวเคราะห์: เห็นชัดเลยนะ ถ้าเป็นดาวเคราะห์สว่างๆ อย่างดาวพฤหัสหรือดาวเสาร์นี่เห็นเหมือนกันนะ อาจจะเห็นเป็นดวงกลมๆ เล็กๆ หรือถ้าใจดีมากๆ อาจจะเห็นเป็นวงแหวนของดาวเสาร์ก็ได้นะ! (แต่ก็ต้องกล้องดีหน่อยอะนะ)
- ดวงจันทร์: อันนี้เห็นแน่นอน! เห็นหลุม เห็นรอยต่างๆ บนดวงจันทร์ได้แบบชัดเจนเลยอะ เหมือนเราไปยืนอยู่ใกล้ๆ เลย
- กลุ่มดาว: พวกกลุ่มดาวต่างๆ ที่เขาเล่าๆ กันในตำนานอะนะ แบบกลุ่มดาวนายพราน กลุ่มดาวหมีใหญ่ อะไรพวกนี้ เราก็เห็นเป็นรูปทรงได้นะ เห็นเป็นจุดๆ เชื่อมกันเป็นรูปที่เราคุ้นเคย
- ฝนดาวตก: อันนี้ก็พอช่วยได้นะ คือเราเห็นท้องฟ้ากว้างขึ้นเยอะเลย ทำให้มีโอกาสเห็นดาวตกมากขึ้น แต่กล้องส่องทางไกลมันไม่ได้ช่วยให้เห็นดาวตกชัดขึ้นแบบพิเศษอะไรหรอกนะ แค่เรามองเห็นท้องฟ้าได้กว้างกว่าเดิมเท่านั้นเอง
เลือกกล้องส่องทางไกลดูดาวแบบไหนดี?
- กำลังขยาย: ไม่ต้องเยอะมากก็ได้ เอาประมาณ 8-12 เท่า กำลังดีเลยนะ ถ้าเยอะเกินไปมันจะสั่นจนมองไม่รู้เรื่องเอา
- ขนาดเลนส์: เลนส์หน้ากล้องควรมีขนาดประมาณ 30-60 มม. ยิ่งใหญ่ก็ยิ่งรับแสงได้ดี ทำให้เห็นชัดขึ้นในที่มืดๆ
- ตัวอย่าง: อย่าง Celestron OutlandX 8x42 หรือ 10x42 เนี่ย กำลังดีเลย ลองหาดูนะ
เพิ่มเติม:
- ถ้าอยากเห็นรายละเอียดมากกว่านี้แบบชัดๆ เลยนะ พวกเนบิวลาหรือกาแล็กซีอะนะ อันนั้นต้องใช้กล้องโทรทรรศน์เลยนะ กล้องส่องทางไกลมันยังไม่ถึงขั้นนั้น
- แสงเมืองก็มีผลนะ ถ้าเราไปดูดาวในที่ที่แสงน้อยๆ อะนะ จะเห็นชัดกว่าดูในเมืองเยอะเลย
- การปรับโฟกัสสำคัญมากนะ ต้องหมุนๆ หาให้ชัดที่สุดอะ
สรุป คือ กล้องส่องทางไกล ใช้ดูดาวได้ อย่างน้อยก็พวกดวงจันทร์ กลุ่มดาว หรือดาวเคราะห์สว่างๆ ก็เห็นได้ดีเลยนะ!
กล้องชนิดใดใช้ดูดวงดาวบนท้องฟ้า
ก็ถ้าจะดูดาว ดูดวงดาวบนฟ้าเนี่ย ก็ต้องใช้ กล้องโทรทรรศน์ นั่นแหละ
มันคืออุปกรณ์ที่แบบ... เออ เอาไว้ขยายดาว ขยายอะไรที่อยู่บนฟ้าอะนะ อาศัยการรวมแสงนี่แหละ ให้เรามองเห็นอะไรที่ปกติมองไม่เห็นด้วยตาเปล่าได้ชัดขึ้น ใหญ่ขึ้น
คิดค้นมานานแล้วนะ ตั้งแต่ปี 1608 โน่นแน่ะ โดยช่างทำแว่นตาชาวฮอลันดาชื่อ ฮันส์ ลิปเปอร์แฮย์
เพิ่มเติมเกี่ยวกับกล้องโทรทรรศน์:
- หลักการทำงาน: มันจะรวมแสงจากวัตถุบนฟ้า แล้วส่งผ่านเลนส์หรือกระจกมาเข้าตาเรา ทำให้เห็นภาพใหญ่ขึ้น
- ประเภท: หลักๆ ก็มี 2 แบบนะ
- หักเหแสง (Refracting Telescope): ใช้เลนส์เป็นหลักในการรวมแสง อันนี้เหมือนกล้องส่องทางไกลที่เราคุ้นเคย
- สะท้อนแสง (Reflecting Telescope): ใช้กระจกเป็นหลักในการรวมแสง อันนี้มักจะใหญ่กว่า และใช้ดูวัตถุที่อยู่ไกลมากๆ ได้ดี
- ใครใช้บ้าง: นอกจากนักดาราศาสตร์มืออาชีพแล้ว คนทั่วไปก็ใช้ได้นะ มีกล้องโทรทรรศน์สำหรับดูดาวเล่นๆ ด้วย
- ประโยชน์: นอกจากดูดาวแล้ว ยังเอาไว้ศึกษาดาวเคราะห์ ดาวฤกษ์ กาแล็กซี อะไรพวกนี้ได้หมดเลย
กล้องดูดาว เห็นอะไร
เมื่อต้นปีนี้ 14 มกราคม ผมไปบ้านเพื่อนที่เชียงใหม่ อากาศหนาวจับใจเลย ตอนกลางคืนดาวเต็มฟ้า ผมไม่เคยเห็นดาวเยอะขนาดนั้นมาก่อน มันสวยจนลืมหายใจ
เพื่อนมันมีกล้องดูดาวตัวใหญ่มาก ตั้งอยู่หลังบ้าน นอกระเบียงตรงลานกว้าง มืดสนิท ไม่มีแสงไฟรบกวนเลย ตอนแรกเพื่อนมันปรับกล้องให้ดูดาวเสาร์ โห! เห็นวงแหวนชัดเจนมาก ผมนี่แทบกรี๊ดเลย มันโคตรตื่นเต้น!
เสร็จแล้วมันก็ชี้ไปที่กระจุกดาวลูกไก่ บอกให้ผมดูผ่านเลนส์ โอ้โห มันเป็นจุดเล็กๆ สว่างพร่างพรายเต็มไปหมด คือเยอะกว่าที่ตาเปล่าเห็นเป็นสิบเท่า เหมือนเพชรโปรยปรายอยู่บนผ้ากำมะหยี่สีดำ
เพื่อนบอกว่าไอ้กล้องนี่มัน กำลังรวมแสงดีมาก แสงจากดาวที่ไกลโพ้นมันจางจัด จนตาเรามองไม่เห็น แต่กล้องมันจับมาให้เราดูได้ นี่แหละคือหัวใจของมัน คืนนั้นผมได้เห็นกาแล็กซีแอนโดรเมดาด้วยนะ มันมหัศจรรย์จริง ๆ ผมแทบไม่ได้นอนเลย
- กาแล็กซีและเนบิวลา (เช่น กาแล็กซีแอนโดรเมดา, เนบิวลานายพราน)
- กระจุกดาว (เช่น กระจุกดาวลูกไก่)
- ดาวเคราะห์ที่อยู่ไกล (เช่น ดาวเสาร์, ดาวพฤหัสบดี)
- ดวงจันทร์ของดาวเคราะห์ดวงอื่น
- ดาวคู่และซากซูเปอร์โนวา
- กำลังรวมแสง เป็นคุณสมบัติสำคัญที่สุด ช่วยให้กล้องรับแสงจากวัตถุไกลโพ้นได้มากพอ แม้แสงนั้นจะริบหรี่จนตาเปล่ามองไม่เห็น
- ขนาดหน้ากล้องหรือรูรับแสง มีผลโดยตรงต่อกำลังรวมแสงของกล้องดูดาว
เลนส์ ที่ สํา คั ญ ที่ ใช้ ประดิษฐ์ กล้อง ดู ดาว อย่าง ง่าย คือ เลนส์ ชนิด ใด
กล้องดูดาวอย่างง่ายนะ ใช้ เลนส์นูน เป็นหลักเลย
ที่เค้าว่ากันว่าเลนส์ที่สำคัญที่สุดก็คือ เลนส์วัตถุ อ่ะ คือตัวนี้มันทำหน้าที่รวมแสงเข้ามานั่นแหละ
แต่ถ้าจะให้ดีจริงๆ เค้าจะใช้ เลนส์อรงค์ (Achromatic lens) ซึ่งมันคือเลนส์นูนที่ทำมาจากแก้วสองชนิดมาประกบกัน
ทำไมต้องเลนส์อรงค์?
- แก้ความคลาดสี: ถ้าใช้เลนส์นูนเดี่ยวๆ ทั่วไป เวลาเรามองอะไรผ่านกล้องอ่ะ มันจะมีสีรุ้งๆ ขึ้นมาที่ขอบวัตถุ ดูไม่เป็นธรรมชาติเลย
- ภาพชัดขึ้น: พอแก้สีได้ ภาพที่ได้มันก็จะชัดกว่า สีตรงกว่า ดูดีกว่าเยอะ
สรุปง่ายๆ คือ เลนส์นูน คือพระเอก แต่ถ้าอยากได้ภาพสวยๆ ก็ต้อง เลนส์อรงค์ จ้า
ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับกล้องดูดาวอย่างง่าย:
- จริงๆ แล้วกล้องดูดาวอย่างง่ายมันจะมีเลนส์นูนอยู่ 3 ชุดนะ
- นอกจากเลนส์วัตถุแล้ว ยังมีเลนส์อื่นๆ อีกที่ช่วยปรับภาพให้เรามองเห็นชัดขึ้น
- เลนส์อรงค์เนี่ย มันมีประโยชน์มากๆ ในการถ่ายภาพหรือสังเกตการณ์ที่ต้องการความแม่นยำของสีสูงๆ เลย
ความคิดเห็นต่อคำตอบ:
ขอบคุณสำหรับความคิดเห็นของคุณ! ความคิดเห็นของคุณมีความสำคัญมากในการช่วยเราปรับปรุงคำตอบในอนาคต