망원경의 역사, 종류 (반사, 굴절, 반사굴절, 허블), 원리, 렌즈, 배율

망원경의 역사

네덜란드의 안경 제조자인 한스 리페르셰이(Hans Lippershey, 1608년)는 오목렌즈 하나와 볼록렌즈 하나를 겹쳐서 처음으로 망원경을 발명하였다.

그 이후 최초의 천체관측용 망원경(그 이전의 망원경은 하늘을 보기 위한 것이 아니었다)을 만든 사람은 갈릴레오 갈릴레이(Galileo Galilei, 1609년)였다. 그의 망원경도 역시 볼록렌즈와 오목렌즈를 조합하여 만든 것이다. 그러나 갈릴레이식 망원경은 배율이 낮고 시야가 너무 좁아서 천체를 관측하기에는 적당하지 못했다.

그 후 갈릴레이 망원경의 결점을 보완한 것이 케플러(Kepler, 1611년)가 생각해 낸 망원경으로서 두개의 볼록렌즈를 사용하여 만든 것이다. 갈릴레이와 케플러가 만든 망원경은 굴절 망원경이다.

반사 망원경은 제임스 그레고리(James Gregory, 1663년)가 원리를 처음 생각해 내어 구조를 설계했으나 제작에 실패했고, 결국 이삭 뉴우턴(Issac Newton, 1668년)에 의해 최초로 반사 망원경이 제작되었다. 그 후 지에르 카세그레인(Sieur Cassegrain, 1672년)이 또 다른 형태의 망원경을 제작하였다.

금속을 써서 만든 망원경으로서 특히 큰 것은 윌리암 허셜(William Hershel,1789년)이 만든 것으로 구경이 122cm이고 초점 거리가 1220cm이다.

한편 18세기 후반에 와서야 굴절률이 다른 두 종류의 유리로 만들어진 색지움 렌즈(achromatic lens)가 개발되었고 공업 기술의 발달로 구경이 큰 굴절 망원경과 반사 망원경이 제작되었다.

오늘날에는 성능이 우수한 많은 대형 망원경이 제작되고 있으며, 또한 전파 망원경과 우주 탐사선이 우주를 직접 탐사하고 있다.

망원경의 종류

1. 굴절 망원경:멀리서 온 빛을 대물렌즈로 굴절시켜서 빛을 한 곳에 모은 다음 접안렌즈로 확대시켜서 보는 망원경. 시야 전체에서 고른 상을 얻을 수 있고 분해능이 뛰어나나, 색수차가 있고 상이 어둡다. 행성 관측에 유리하고 경통의 길이가 긴 것이 특징이다.

2. 반사 망원경:오목거울(주경)에 빛을 반사시켜 빛을 한 점에 모으고 상을 맺게 한 후 접안렌즈로 그 상을 확대해서 망원경. 색수차가 없고 큰 구경을 만들 수 있으나, 주변부의 상이 좋지 않고 상이 불안정하다. 성운, 성단 관측에 유리하고 대형 망원경에도 적합한 것이 특징이다.

3. 반사굴절 망원경:기본 형식은 반사식이지만 반사 망원경의 구면 수차를 없애기 위해 굴절 망원경의 원리를 응용하여 렌즈로 보정하는 구조의 망원경. 굴절 망원경 이상의 성능이면서도 경통의 길이가 작고 주경을 제작하기 쉬운 구면경으로 할 수 있으나, 가격이 비싸고 상이 어둡다. 주경을 움직여서 초점을 맞추는 것이 특징이다.

4. 허블 망원경:우주에 설치된 망원경. 대기가 흔들리면서 천체들이 원래보다 크게 보이고 선명해지지가 않는 시상효과 때문에 지상에서 관측하기 어려운 것들을 우주에서 관측하기 위한 망원경이다.