反射望遠鏡

反射望遠鏡：宇宙への窓

反射望遠鏡は、レンズではなく鏡を用いて天体の光を集め、拡大像を結像させる望遠鏡です。17世紀にアイザック・ニュートンがニュートン式反射望遠鏡を発明して以来、天文学の発展に大きく貢献しており、現在では世界中の天文台で数多くの反射望遠鏡が使用されています。

反射望遠鏡のメリット

反射望遠鏡は屈折望遠鏡と比較して、いくつかの大きなメリットがあります。

色収差がない: 屈折望遠鏡はレンズを通過する光の波長によって屈折率が異なるため、色収差という現象が発生します。これは、星像のボケや色の滲みとして観察されます。反射望遠鏡は鏡を用いるため、色収差の問題がありません。
大型化しやすい: 屈折望遠鏡はレンズのサイズや重さに制約があり、大型化が困難です。一方、反射望遠鏡は鏡を大きくすればするほど集光力が増し、大型化が比較的容易です。そのため、巨大な口径を持つ反射望遠鏡が数多く存在します。
高倍率を実現できる: 口径が大きいほど高倍率での観測が可能になります。反射望遠鏡は、その大型化の容易さから、高倍率での観測に適しています。

反射望遠鏡のデメリット

反射望遠鏡にも、いくつかのデメリットが存在します。

その他の収差: 色収差はありませんが、球面収差、コマ収差、非点収差、歪曲収差、像面湾曲といった他の収差が発生する可能性があります。これらの収差は、鏡の形状を工夫することで軽減することができます。例えば、球面収差を補正するために、放物面鏡が用いられることが多いです。また、リッチー・クレチアン式望遠鏡のように、複数の鏡を組み合わせることで、様々な収差を同時に補正する技術も開発されています。
回折スパイク: 反射望遠鏡では、副鏡や斜鏡を支えるための梁（スパイダー）によって、明るい星の周囲に光の筋（回折スパイク）が発生します。これは、光がスパイダーで回折するためです。また、鏡筒の構造などによっても、同心円状の回折パターンが生じ、コントラストを悪くする原因となります。

反射望遠鏡の種類

反射望遠鏡は、主鏡で集光された光を取り出す焦点位置によって、いくつかの種類に分類されます。大型の反射望遠鏡では、複数の焦点を持つものもあります。以下に主な種類を挙げます。


グレゴリー式望遠鏡: 1663年、ジェームス・グレゴリーによって考案されました。主鏡は放物面凹面鏡、副鏡は楕円面凹面鏡で、主鏡の中央に穴が開いており、そこから光を取り出します。

ニュートン式望遠鏡: 1668年、アイザック・ニュートンによって発明されました。凹面主鏡で反射した光を、斜めに配置された平面副鏡で横にそらし、鏡筒の側面から光を取り出します。アマチュア天文家にも人気のあるタイプです。

ハーシェル式望遠鏡: ウィリアム・ハーシェルが考案しました。副鏡を使用せず、主鏡を傾けることで光を取り出す形式です。

カセグレン式望遠鏡: 17世紀、ローラン・カセグレンによって発明されました。主鏡の光軸上に凸面副鏡を配置し、主鏡の中央の穴から光を取り出します。コンパクトで、高い性能を持つため、多くの天体望遠鏡で採用されています。

ドール・カーカム式望遠鏡: カセグレン式望遠鏡の改良型で、鏡面の研磨が容易な設計になっています。

リッチー・クレチアン式望遠鏡: カセグレン式望遠鏡の改良型で、広い視野でも良好な像質が得られます。多くの大型望遠鏡で用いられています。

ナスミス式望遠鏡: カセグレン式に平面鏡を追加し、鏡筒の側面から光を取り出します。観測機器の取り付けが容易なため、大型望遠鏡に多く採用されています。

クーデ式望遠鏡: 鏡筒の外に導かれた光をさらに鏡で反射させ、赤道儀の極軸上に導きます。観測装置が固定できる利点がありますが、光路が長いため光量損失が大きくなります。

シーフシュピーグラー式望遠鏡: 軸を外した凹面主鏡と凸面副鏡を組み合わせた形式です。


これらの様々な種類は、観測対象や目的に応じて使い分けられています。現代の天文学において、反射望遠鏡は、宇宙の謎を解き明かすための重要なツールとして活躍し続けています。

もう一度検索