تحقیق تلسکوپ رادیویی ( ورد)

دسته بندي : دانش آموزی و دانشجویی » دانلود تحقیق
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل :  word (..doc) ( قابل ويرايش و آماده پرينت )
تعداد صفحه : 8 صفحه

 قسمتی از متن word (..doc) : 
 

‏تلسکوپ رادیویی
‏در اوایل ‏قرن ‏هفدهم میلادی گالیله با ‏ساختن تلسكوپ، چشم خود را به ابزاری مسلح نمود كه می‌توانست توانایی رصد او را ‏افزایش دهد. هر چند امروزه تلسكوپهایی به مراتب قویتر و حساستر از آنچه گالیله ‏ساخته بود، طراحی و تولید می‌شوند، اما اصل موضوع هنوز تغییر نكرده است. واقعیت این ‏است كه باید نوری وجود داشته باشد تا تلسكوپ با جمع‌آوری و متمركز ساختن آن تصویری ‏تهیه نماید.
‏جیمز كلارك ماكسول، فیزیكدان برجسته انگلیسی در قرن نوزدهم میلادی ‏پی به ماهیت الكترومغناطیسی بودن نور برد. در واقع امواج الكترومغناطیسی تنها به ‏نور محدود نمی‌شوند و طیف گسترده‌ای را در بر می‌گیرند، اما چشم ما فقط قادر به ‏ایجاد تصویر از محدوده خاصی از این طیف گسترده‌ می‌باشد كه ما آن را نور می‌نامیم. ‏برای مشاهده و درك سایر طول موجهای ارسال شده به جانب ما، احتیاج به ابزاری جهت ‏جمع‌آوری، آنالیز و آشكارسازی آنها به شكل صوت یا تصویر داریم.
‏امواج الكترومغناطیسی طیف بسیار وسیعی از طول موجهای بسیار كوچك تا بسیار بزرگ ‏را در بر‌می‌گیرند. این امواج را با توجه به اندازه طول موج به هفت دسته‌ مختلف ‏تقسیم‌بندی می‌كنند كه شامل امواج گاما با طول موجهایی كوچكتر از ‏۹-۱۰‏ سانتیمتر تا ‏امواج رادیویی با طول موج بزرگتر از ‏۱۰‏ سانتیمتر را شامل می‌شوند. همانطور كه در ‏شكل بالا ملاحظه می‌شود محدوده امواج نوری كه قابل دیدن توسط چشم انسان می‌باشند، ‏محدوده بسیار كوچكی از این طیف گسترده است. با حركت از سمت امواج رادیویی به سمت ‏امواج گاما، همزمان با كاهش طول موج، فركانس آن و در نتیجه انرژی موج افزایش ‏می‌یابد.
‏هنگامی كه رصد از سطح زمین انجام می‌گیرد، دریافت و آشكارسازی امواج ‏الكترومغناطیسی با مشكلی روبرو می‌شود كه به اثرات جوّ غلیظ زمین مربوط می‌گردد. ‏جوّ زمین تنها به محدوده امواج مرئی، مایكروویو و رادیویی، آن هم با جذب و پراكنده ‏ساختن بسیار، اجازه عبور می‌دهد. از آن‌جاكه امواج مایكروویو بخشی از امواج رادیویی ‏محسوب می‌شوند، مشاهده می‌شود كه با آشكارسازی محدوده وسیع امواج رادیویی گسیل شده ‏از آسمان، راه دیگری برای رصد اجرام سماوی گشوده می‌شود.
‏اختر شناسان از سال ‏۱۹۳۱‏ كه كارل جانسكی (K.Jansky ) ‏به طور اتفاقی رادیو تلسكوپ را كشف كرد، بارها و بارها به این نكته پی ‏برده‌اند كه جهان بسیار فراتر از آن چیزی است كه چشم انسان قادر به دیدن آن است. با ‏استفاده از رادیو تلسكوپ‌ها، آشكارسازهای زیر قرمز و ماورای بنفش و تلسكوپهای اشعه X ‏و اشعه گاما جزئیات بسیار دقیقی از كیهان آشكار شده است و معلوم شد كه كیهان مملو ‏از اجرام عجیبی همچون سیاهچاله‌ها و تپ‌اختر‌ها است كه نمی توان آنها را از ورای ‏عدسی چشمی یك تلسكوپ نوری مشاهده كرد. در حقیقت هر قسمت از طیف الكترومغناطیس چیز ‏های عجیب و منحصر به فردی را به اخترشناسان ارائه داده است.
‏ابزاری كه برای مشاهده رادیویی آسمان مورد استفاده قرار می‌گیرد را تلسكوپ ‏رادیویی می‌نامند كه از نظر ساختار كلی بسیار شبیه یك رادیوی معمولی عمل می‌كند، ‏بدین معنی كه همانند رادیوهای معمولی از یك آنتن، یك آمپلی فایر و یك آشكار‌ساز ‏تشكیل شده ا‌ست. آنتن‌ها می‌توانند از یك آنتن ساده و معمولی نیم موج دو قطبی، نظیر ‏آنچه در گیرنده‌های تلویزیونی استفاده می‌شود، تا آنتن‌های مجهز به بشقابهای عظیم ‏۳۰۰ ‏متری باشند.
‏در تلسكوپهای رادیویی نیز همانند آنچه در مورد همتای نوری آنها ‏صادق است، بزرگ بودن سطح جمع‌آوری كننده امواج از دو جنبه مفید می‌باشد.
‏اول آنكه توان جمع‌آوری امواج برای رصد منابع ضعیف و یا خیلی دور افزایش می‌یابد ‏و دوم اینكه توان تفكیك نسبت مستقیمی با قطر بشقاب آنتن دارد. هر چه، قدرت تفكیك ‏تلسكوپی بیشتر باشد، توانایی آن برای جداسازی جزییات تصویر افزایش خواهد یافت. قدرت ‏تفكیك تلسكوپها رابطه تنگاتنگی با سطح جمع‌آوری كننده امواج و طول موج آنها دارد. ‏هر جه سطح جمع‌آوری كننده بزرگتر و طول موج امواج الكترومغناطیسی كوچكتر باشند، ‏قدرت تفكیك تلسكوپ افزایش می‌یابد. مشكل تلسكوپهای رادیویی از اینجا شروع می‌شود كه ‏قدرت تفكیك یك تلسكوپ با طول موج دریافتی نسبت عكس دارد. تلسكوپهای رادیویی در ‏مقابل همتایان نوری خود كه موظف به جمع‌آوری و آشكارسازی امواجی در محدوده طول موج ‏۴-۱۰ ‏تا ‏۵-۱۰‏ سانتیمتر می‌باشند، می‌بایستی امواجی با دامنه وسیع طول موج، از یك
‏میلیمتر تا چندین متر را جمع‌آوری نمایند. این امر باعث می‌شود كه توان تفكیك این ‏گونه از تلسكوپها به شدت كاهش پیدا كند. برای مثال قدرت تفكیك یك تلسكوپ نوری ‏۵۰ ‏سانتیمتری، ‏۲/۰‏ ثانیه قوسی است، در حالی كه قدرت تفكیك یك تلسكوپ رادیویی به خصوص، ‏با همین قطر دهانه ‏۱۳۸‏ درجه خواهد بود. اگر بدانیم كه قرص كامل ماه در آسمان تنها ‏۵/۰ ‏درجه قوسی است می‌فهمیم كه چنین تلسكوپی عملاً كارایی ندارد. چنین تلسكوپی ماه ‏را اصلاً نمی‌تواند ببیند.
‏اما از سوی دیگر و باز هم به دلیل طول موجهای متفاوتی كه این دو گونه تلسكوپ در ‏محدوده آنها رصد می‌نمایند، ساخت بشقابهای آنتن یك رادیو تلسكوپ بسیار ساده‌تر از ‏ساخت یك آینه و یا عدسی است. صاف بودن سطح یك بازتاب كننده خوب، رابطه مستقیمی با ‏طول موجِ امواجی دارد كه باید از سطح آن بازتابیده شوند. می‌توان فرض كرد، زمانی ‏بازتاب كننده‌ای مورد قبول خواهد بود كه قطر یا ضخامت هیچكدام از خُلَل و فَرجهای ‏روی آن از ‏۰۵/۰‏ طول موج مورد نظر بیشتر نباشد، بنابراین بشقاب آنتنی كه قرار است ‏برای امواجی به طول موج حداقل ‏۲۰‏ سانتیمتر، ساخته شود، مجاز به داشتن ناهمواریهایی ‏تا قطر ‏۱‏ سانتیمتر است. این مقدار ناهمواری كه برای ‏بشقاب ‏تلسكوپ رادیویی مجاز به شمار می‌رود، ‏برای آینه یك تلسكوپ نوری فاجعه به حساب آمده و عملاً آن را غیر قابل استفاده ‏می‌نماید.
‏به دلیل گفته شده است كه می‌توان رادیوتلسكوپهایی با یك بشقاب ‏۳۰۰‏ متری ساخت، ‏كاری كه در مورد تلسكوپهای نوری به یك معجزه شباهت دارد. برای اینكه مقایسه‌ای كرده ‏باشیم، بد نیست بدانید كه اگر می‌شد یك تلسكوپ نوری، با آینه ‏۳۰۰‏ متری ساخت، قادر ‏بودیم ستاره شعرای یمانی را به وضوح و پرنوری یك قرص ماه كامل مشاهده نماییم.
‏مزیت عمده استفاده از امواج رادیویی برای مشاهده آسمان، این است كه حتی در نور ‏روز و هوای ابری نیز می‌توان رصد را ادامه داد. در طول روز پخش نور خورشید توسط ‏مولكولهای گازیِ جوّ زمین باعث می‌شود كه لایه‌ای روشن و آبی اطراف ما را احاطه ‏كند. شدت روشنایی جوّ زمین در روز به حدی است كه از میان آن قادر به دیدن ستاره‌های