10月2日は望遠鏡の日、望遠鏡の作成とその仕組み

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望遠鏡には、ガリレオ式やケプラー式、ニュートン式などがあります。

それぞれの歴史や仕組みを学んでいきましょう。

望遠鏡の発明者

誰が最初の発明者なのかは、色々な説があります。

眼鏡士であるオランダのZacharias Iansen（ザハリアス ヤンセン）や、Metius（メチウス）、Hans Lipperhey（ハンス リッペルハイ）などです。

ヤンセンは特許申請の記録が無い事や、年齢詐称により5歳で作製したとなると辻褄が合わない・・などという事で信憑性が低いです。

メチウスも、リッペルハイも『原理が簡単すぎて誰でも作製できそう』という理由により特許申請を却下されています。

現在では、1608年にHans Lipperhey（ハンス リッペルハイ）が岩塩レンズを用いたものが最初とされていますが、実際はわかりません。

リッペルハイが、オランダの国会に特許申請した日が『10月2日』です。この日が『望遠鏡の日』です。

1609年、ガリレオ・ガリレオが凸レンズと凹レンズで屈折望遠鏡を作製します。1609年の11月9日に月を観測し、月が天体である事を理解しました。

ガリレオ・ガリレイは、『天動説』が主流だった当時、『地動説』を唱えた異端者ですね。

本人が『Eppur si muove』と発言したかどうかはわかりませんが、『それでも地球は回っている』という有名なフレーズがありますね。

1611年、ケプラーが屈折望遠鏡を２枚の凸レンズで設計し、1615年に実物を『屈折光学』を基にシャイナーが作製します。

1668年、ニュートンはレンズを用いず、鏡を用いた反射望遠鏡を作製します。

1729年、屈折望遠鏡の問題である『色収差』を無くした、『色消しレンズ』が発明されました。

1733年、チェスター・ムア・ホールが世界初となる色消対物レンズを用いた望遠鏡を作製します。

1824年、フラウンホーファーは『色収差』の他に、『球面収差』と『コマ収差』を除去した対物レンズを用いた、アクロマート屈折望遠鏡を作製します。

望遠鏡の種類

望遠鏡には大きく分けて2つあります。

１つ目は、ガリレオ式やケプラー式などの『屈折望遠鏡』です。

２つ目は、ニュートン式やグレゴリー式、カセグレン式、ナスミス式などの『反射望遠鏡』です。

屈折望遠鏡

上図のような『屈折望遠鏡』は、『球面収差』や『色収差』があります。

大きくなる程、高価で重量があります。

ガリレオ式は、『正立像』ですが、倍率を上げると極端に視野が狭くなります。ただし、地上用には向いてます。
『対物レンズ』と『接眼レンズ』までの距離は、『対物レンズ』の焦点距離よりも近い位置に『接眼レンズ』を設置しないといけません。

ケプラー式は、『倒立像』ですが、倍率を上げても視野はあまり狭くなりません。視野が広く、天体用に向いてます。
『対物レンズ』と『接眼レンズ』の距離は、それぞれの焦点距離を足した分が必要となります。

反射望遠鏡

上図のような『反射望遠鏡』は、『コマ収差』があります。

望遠鏡の作製キット

望遠鏡の倍率ですが、天体観測には最低50倍は必要ではないでしょうか。

『適正倍率』というのがあり、倍率が高いほど暗く見えます。倍率が高ければ良いという単純なものでもありません。

何を観測したいのかにより、適正な倍率が変わります。

低倍率（30～70倍）では、月、星団や星雲などの全体を見る事ができます。

中倍率（70～140倍）や高倍率（140倍以上）では、水星や金星、火星、木星、土星などの観測も可能になります。

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