2. 망원경의 원리 및 용어

(1) 망원경의 원리

  망원경은 대물렌즈나 반사거울을 이용하여 물체로부터 나오는 빛을 모아 상을 만들고, 이 상을 아이피스(접안렌즈)로 확대해서 실제보다 크게 보이도록 하는 기구이다. 대물렌즈가 크면 클수록 물체로부터 나오는 빛을 많이 받게 되므로 상의 밝기가 증가한다. 밤하늘의 대상들은 그 거리가 무한대로 볼 수 있으므로 상은 항상 대물렌즈의 초점상에 맺히게 된다. 그러므로 대물렌즈에 의한 상의 크기가 크고 아이피스의 초점거리가 짧을수록 물체를 크게 확대시켜 볼 수 있다.

(2) 용어 정리

① 대물렌즈 또는 주경(Objectlense or Main Mirror) - 물체로부터 나온 빛을 모으는 역할을 하는 볼록렌즈(굴절망원경)
    나 오목거울(반사망원경). 여기서는 편의상 '대물렌즈'라는 단어안에 반사망원경의 '주경'이라는 의미도 포함하겠다.

② 접안렌즈(Eyepiece) - 대물렌즈로 모은 빛을 확대해서 눈으로 보는 렌즈로 여러 종류가 있으며 접안렌즈의 초점거리
    가 짧을수록 배율은 높아진다.

③ Finder - 배율이 높은 망원경은 시야가 좁아지므로 관측하려는 대상을 쉽게 찾을 수 있도록 망원경이 향하는 방향과 나
    란히 달아 놓은 작은 저배율 망원경이다.

④ 배율(Power) - 보통 대물렌즈의 초점거리를 아이피스의 초점거리로 나눈 값을 말하지만, <그림 2>에서 보이듯 배율을
    계산하는 몇가지 방법이 있다. 예를 들어 대물렌즈의 초점거리가 1524mm이고 아이피스의 초점거리가 20mm라면 배율
    은 76.2배가 된다. 달의 지형이나 행성들을 관측할때는 200배 이상의 고배율이 좋고, 성운이나 성단을 관측할 때는
    30~40배의 저배율로 관측하는 것이 좋다.
 

⑤ 빛의 밀도비(f/ratio) - 대물렌즈의 초점거리를 대물렌즈의 지름으로 나눈 값으로, 이것은 망원경의 밝기비를 나타내며,
    수치가 작을수록 밝아지고, 클수록 어두워진다.

⑥ 집광력(LP) - 육안보다 빛을 얼마나 더 많이 모을 수 있는가 하는 능력으로 망원경의 구경이 D㎜ 일 때,
    LP = D²÷7²
    이 된다. 여기서 7²으로 나누는 이유는 성인 눈동자의 동공지름이 약 7㎜ 정도이기 때문이다.

⑦ 한계 등급(LM) - 망원경으로 관측할 수 있는 별의 최대 등급으로, 다음과 같이 구할 수 있다.(구경이 D㎜일 때)
    LM = 1.77 + log D

⑧ 사출동공 - 대물렌즈의 크기(㎜)를 배율로 나눈 값으로, 접안렌즈에서 나오는 빛다발의 크기이다. 쌍안경의 경우 사출
    동공의 크기가 7일 때 손으로 들고 보기에 가장 좋은데, 이유는 사람의 동공지름이 약 7㎜ 정도이기 때문이다.

⑨ 수차(Aberration) - 유리의 재질이나 빛의 굴절률과 같은 광학적인 특성 때문에 뚜렷하지 못한 상이 맺히는 현상으로 색
    수차, 구면수차, 코마수차, 비점수차 등이 있다.