up
Search      menu
ستاره شناسی :: مقاله امواج راديويي PDF
QR code - امواج راديويي

امواج راديويي

منشأ امواج راديويي کيهاني

رد گيري منبع اين صدا ، فکر يانسکي را به خود مشغول ساخت. او خورشيد را مورد بررسي قرار داد، ولي دريافت که صداي خش خش ناشي از ستارگان است و نه مخصوصا در زماني که لک خورشيدي در چرخه ۱۱ ساله خود به اوج مي رسد.
ولي يانسکي در زماني مشغول تحقيقي بود که لک خورشيدي به حداقل رسيده بود و از اينرو پارازيتهاي خورشيدي بسيار اندک بود. يانسکي آنتن زمخت و ابتدايي خود را بسوي تمام قسمتهاي آسمتان نشانه رفت و ستارگان و صورتهاي فلکي را يک به يک مورد آزمايش قرار داد. او به اين نتيجه رسيد که صداي خش خش از لکي واقع در راه شيري ناشي مي شود؛ همان لکي که در صورت فلکي نيم اسب (قوس) قرار دارد و گمان مي رود که مرکز کهکشان ما باشد.
ستارگان تنها اشعه مرئي نور گسيل نمي کنند، بلکه تشعشعاتي با طول موج کوتاهتر (اشعه ايکس) و بلندتر (گرما ، موج راديويي) نيز از آنها ساطع مي شود.
در حقيقت ستارگان نيز چون همه اجسام داغ در همه قسمتهاي طيف الکترومغناطيسي اشعه گسيل مي کنند. اما جو زمين فقط نسبت به نور و موج راديويي شفاف است. تمام تشعشعات ديگري که توسط ستارگان گسيل مي شود به ما نمي رسد، زيرا که بخش اعظم آن بوسيله جو جذب مي گردد.
از زمان يانسکي به بعد کشفيات مهم ديگري به عمل آمده است. در موارد بسياري ، تلسکوپهاي راديويي کشفهاي مهمتري نسبت به تلسکوپهاي اپتيکي انجام داده اند؛ دليل آن امر اين است که آنها مي توانند اعماق دور دست فضا را ببنند. ستاره شناسان با تلسکوپ راديويي طبيعت ويژه اخترنماها و بعدا نيز تپ اخترها را کشف کرده اند.
آنها با اين ابزار ، نقشه آسمان را نيز بر اساس علائم گوناگون گسيل شده از ستارگان ، سحابيها و کهکشانها تهيه کرده اند. امروزه راديوتلسکوپها به صورت غول پيکر و در اشکال و اندازه هاي مختلف ساخته مي شوند. با اين حال آنها عمدتا از دو نوع تشکيل شده اند: آنتن بشقابي و آنتن خطي.
● تلسکوپهاي راديويي آنتن بشقابي
تلسکوپهاي راديويي آنتن بشقابي متداولترين نوع تلسکوپها به شمار مي رود. تلسکوپ راديويي به صورت ثابت يا متحرک قرار داده مي شود. برخلاف تلسکوپ اپتيکي ، رويه تلسکوپ راديويي لازم نيست فوق العاده دقيق و منظم باشد. ولي درست مانند بازتابنده اپتيکي تلسکوپ اپتيکي که امواج نور را جمع مي کند، آنتن بشقابي تلسکوپ راديويي نيز امواج راديويي جمع کرده و آنها را در يک گيرنده راديويي متمرکز مي سازد. امواج در برگيرنده راديويي تقويت مي شوند و در اتاق کنترل مجاور که بوسيله کامپيوتر کار مي کند ثبت مي گردند.
قطر (دهانه) بشقاب نشان دهنده آن است که تلسکوپ راديويي ، تا چه عمق از فضا را مي بيند، حدود ابعاد بشقاب يک تلسکوپ راديويي متحرک به مقاومت مصالح (مواد) آن بستگي دارد، زيرا اجزاي بشقاب در اثر بادهاي شديد خم و در هم پيچيده مي شوند. براي غلبه بر اين مشکل گاهي بشقابهاي ثابت بکار گرفته مي شوند. در اين حالت ، به جاي نشانه روي بشقاب به تمام قسمتهاي آسمان ، بايد قسمت مورد نظر آسمان ور بسوي آنتن باشد و از اينرو نوع آنتنها به خوبي آنتنهاي متحرک نيستند.
به عنوان مثال ، يک تلسکوپ راديويي بشقابي در افلبورگ قرار دارد که اين تلسکوپ مي تواند به سمت هر قسمت آسمان هدايت شود. سطح آن از يک شبکه سيمي تشکيل شده است. بشقاب تلسکوپ امواج راديويي را جمع آوري کرده و آنها را در يک نقطه (مانند تلسکوپ نوري) متمرکز ساخته و تقويت مي کند. موج راديويي که جو اجازه عبور به آنها مي دهد (دريچه راديويي ) داراي طول موجهايي بين ۲-۱۰ تا ۳۰ متر است. تلسکوپهاي نوري مطالعه جهان را با استفاده از اشعه اي که از دريچه نوري مي گذرد ميسر مي سازد. تلسکوپهاي راديويي اطلاعات ديگري از جهان حول و حوش را به کمک اشعه اي که از دريچه راديويي جو مي گذرد، فراهم مي آورند.
● شباهتها و تفاوتهاي تلسکوپ راديويي با تلسکوپ بازتابي
▪ شباهتها
۱) هر دو داراي آينه اي هستند که معمولاً به شکل سهميوار است.
۲) در هر دو از استقرار معدل النهاري استفاده مي شود.
۳) هر دو براي جمع آوردن انرژي اجرام سماوي مورد مطالعه بکار مي رود.
هر دو چنان طرح مي شوند که تا حد امکان توان تفکيک بزرگي داشته باشند.
▪ تفاوتها
۱) آينه نوري يک تلسکوپ بازتابي از شيشه اي ساخته شده که لايه نازکي از آلومينيوم بر آن اندود شده است، در حالي که آينه راديويي از شبکه اي سيمي يا از ورقه هاي فلزي که به دقت بريده شده اند ساخته شده است.
۲) بعضي از تلسکوپهاي راديويي (از جمله تلسکوپ راديويي به قطر ۳۰۵ متر در آره سي بو ، پوئر ريکو) پايه ندارند و تنها در مواقعي مي توانند مورد استفاده قرار گيرند که شيء مورد مطالعه در موضعي مناسب براي رصد باشد. تلسکوپهاي راديويي ديگر (مثلا تلسکوپي به قطر ۹۱ متر در گرين بنک ، ويرجينياي غربي) را تنها مي توان از حيث ارتفاع از افق تغيير جهت داد و فقط موقعي ۳) قابل استفاده است که شي در نصف النهار مکان يا نزديک به آن باشد.
زمين کلاً تواني در حدود يکصد وات را از چشمه هاي راديويي قوي دريافت مي کند. از اين مقدار فقط ۱۴-۱۰ وات را تلسکوپهاي راديويي غول پيکر دريافت مي کنند. تواني که يک تلسکوپ راديويي جمع مي کند بايد يک تريليون مرتبه يا بيشتر تقويت شود تا ثبات بتواند آن را ثبت کند.
۴) کمترين زاويه اي که تلسکوپهاي راديويي مي توانند از هم تفکيک کنند (توان تفکيک) بسيار بزرگتر از اين زاويه در تلسکوپهاي نوري است (يعني نمي توان به جزئياتي در حد تلسکوپهاي نوري دست يافت).
۵) توان تفکيک يک تلسکوپ راديويي ۱۸۰ متري براي موج ۲۰ سانتيمتري عبارت است از: ۴ دقيقه و ۴۰ ثانيه. به اين ترتيب دو چشمه راديويي را که موج راديويي ۲۰ سانتيمتري گسيل مي کنند تنها در صورتي مي توان به دو گسيلنده مجزا تفکيک کرد که فاصله زاويه اي بين آنها ۴ دقيقه و ۴۰ ثانيه باشد.
● افزايش توان تفکيک
راههاي چندي براي بهتر کردن توان تفکيک يعني براي کوچکتر کردن آن ، وجود دارد. دو تا از اين راهها عبارتند از:
استفاده از تداخل سنج راديويي. تداخل سنج راديويي تشکيل شده است از دو تلسکوپ راديويي که به فاصله چند يا چندين کيلومتر از يکديگر قرار گرفته اند. در چنين وضعي فاصله بين دو دستگاه به مثابه قطر آينه در فرمول بالا بکار مي رود و به اين ترتيب توان تفکيک به ميزان زيادي افزايش پيدا مي کند. اين تداخل سنجها تعيين مکان دقيق بسياري از چشمه هاي راديويي را ميسر ساختند.
رديفهايي متشکل از چندين آنتن دو قطبي ثابت نظير تلسکوپ راديويي ميلزکراس دانشگاه سيدني استراليا ، با چنين تلسکوپي مي توان با هزينه نسبتاً کم به توان تفکيک خوبي دست يافت.
● تفاوتهايي ميان تلسکوپهاي نوري و راديويي
نور ستارگان را فقط در هنگام شب مي توان مطالعه کرد، ولي موج راديويي را در بيست و چهار ساعت شبانه روز مي توان مورد بررسي قرار داد. اين امواج تقريباً بي آنکه با مانعي روبرو شوند. از ابر هاي جو زمين و نيز از خلال گاز و غبار ميان ستاره اي که نواحي وسيعي از کيهان را فرا گرفته است مي گذرد.
در حالي که محصول نهايي تلسکوپ نوري عکس يا رصد بصري است، اطلاعاتي که از تلسکوپ راديويي بدست مي آيد به صورت جريانهاي متوج الکتريکي است که با دستگاه سنجي خوانده مي شود. موج راديويي که از کاسه سهميوار منعکس مي شود، به گيرنده اي که در کانون سهميوار قرار دارد مي رسد.
علامت دريافت شده پس از تقويت به دستگاه سنجش منتقل مي گردد.
در حالي که رصدخانه نوري را معمولاً در قله کوهها مي سازند تا بالاتر از لايه بزرگي از جو باشد، نکته اصلي در تعيين محل استقرار رصدخانه راديويي دور بودن آن است. از علائم راديو و تلويزيون و نويزي که منشاء آن سيستم احتراق اتومبيلها و هواپيما است.

امواج صوتي ، امواج مکانيکي طولي هستند. اين فيزيک امواج ميتوانند در جامدات ، مايعات و گازها منتشر شوند. ذرات مادي منتقل کننده اين فيزيک امواج ، در راست ...

موج زلزله موجي است که از طريق زمين حرکت مي کند، که اغلب سبب ايجاد زمين لرزه يا انفجار مي شود. امواج زلزله توسط زلزله شناسان مطالعه ميشوند، و توسط لرزه ...

● موج هاي راديو موج هاي راديويي يک فرمي از اشعه الکترومغناطيس هستند، و به وجود مي آيند وقتي يک شارژ الکتريکي موضوع شتاب با يک فرکانس که در فرکانس رادي ...

مقدمه درست همانطور که تلسکوپهاي اپتيکي جديد و بزرگ امروزي مستقيما از نمونه‌هاي اوليه ساخته شده توسط گاليله ، نيوتن تکامل يافته‌اند، راديو تلسکوپهاي بز ...

در اوايل قرن هفدهم ميلادي گاليله با ساختن تلسكوپ، چشم خود را به ابزاري مسلح نمود كه مي توانست توانايي رصد او را افزايش دهد. هر چند امروزه تلسكوپهايي ب ...

زماني که به شب مي انديشيم اولين تصويري که در ذهن مان مي آيد ستارگان هستند؛ ستارگاني که گاه با به اصطلاح چشمک زدن در خاطرمان به خوبي مانده اند. اما ستا ...

● مقدمه حتما ما مي دانيم كه جهان آغازي داشته است ، هرچند كه اين علم از جستجوي بشر براي بهتر فهميدنش چندان راضي نيست . كنجكاوي هاي ما باعث مي شود كه اي ...

زبانه هاي خورشيدي اي كه روي جو زمين را مي سوزانند،عادي هستند.امادانشمندان چند نمونه از آنها را كشف كرده اندكه با ديگران تفاوت دارند اين زبانه ها از ست ...

دانلود نسخه PDF - امواج راديويي