Cách tự chế kính thiên văn thành công

Năm 2009 đã được thế giới chọn là Năm Thiên Văn Quốc Tế để kỉ niệm 400 năm nhà bác học Galileo, người đầu tiên sử dụng kính thiên văn khám phá bầu trời, làm thay đổi nhận thức của loài người về thế giới quan.

Hướng dẫn chế tạo kính thiên văn khúc xạ

Tài liệu kỉ niệm 400 năm kính thiên văn - Hưởng ứng Năm Thiên Văn Quốc Tế 2009.


Kính thiên văn mà Galileo dùng để quan sát bầu trời là kính thiên văn khúc xạ, có nguyên lý từ "ống nhòm Hà Lan" được phát minh bởi Hans Lippershey, là loại kính dùng các thấu kính để thay đổi đường truyền của ánh sáng, thông qua hiện tượng khúc xạ, tạo ra ảnh khuyếch đại của vật thể ở xa.
Kính thiên văn khúc xạ ngày nay được Kepler (1571-1630) cải tiến từ kính thiên văn đầu tiên do Galileo (1564–1642) chế tạo, sử dụng một vật kính, là thấu kính hội tụ và kế tiếp ảnh được phóng đại qua thị kính, cũng là một thấu kính hội tụ, để quan sát.

Thấu kính hội tụ gom các tia sáng đi qua nó tập trung lại vào một điểm nhỏ, khoảng cách từ điểm này đến thấu kính gọi là tiêu cự.

Cấu tạo chung của kính khúc xạ cực kỳ đơn giản, chỉ gồm có 2 thấu kính hội tụ đặt trên cùng 1 đường thẳng, 1 cái ở đằng trước đối diện với vật thể được quan sát được gọi là vật kính có tiêu cự dài f1; cái ở đằng sau là chỗ mà mắt ta trực tiếp ngắm vào gọi là thị kính có tiêu cự ngắn f2.

Nắm được 2 con số f1 và f2 cho ta một số tính năng cơ bản của 1 KTV khi quan sát các thiên thể ở xa , đó là:
+ Số phóng đại của kính G=f1/f2 (lần)
+ Chiều dài giữa 2 kính d=f1+f2 đơn vị chiều dài

Kính viễn vọng khúc xạ có trở ngại chính là sự tán sắc. Vì thủy tinh hay các vật liệu làm thấu kính có chiết suất khác nhau cho các bước sóng khác nhau. Ví dụ, trong kính thiên văn quang học hoạt động với cơ chế khúc xạ, điều này khiến hình ảnh vật ở xa, ví dụ một vì sao hoặc một hành tinh, được bao quanh bởi những vòng tròn có màu sắc khác nhau.

Chế tạo một kính thiên văn khúc xạ đơn giản
Vật liệu chủ yếu dùng để làm kính là ống nhựa PVC, vừa rẻ và nhẹ. Ngoài ra cần thêm một số vật liệu khác như gỗ thanh để làm chân, 3 tấm gỗ nhỏ để làm đế, một ít băng keo xốp hoặc bìa cứng, một vài con ốc…
Nguyên lý thực hiện rất đơn giản: chỉ cần làm cho vật kính và thị kính nằm trên cùng một trục và có khoảng cách nhìn rõ theo lý thuyết giữa hai thấu kính là f1 + f2. Để tinh chỉnh tìm khoảng nhìn rõ và do có thể không biết chính xác được tiêu cự của các thấu kính nên cần làm khoảng cách giữa 2 thấu kính thay đổi được trong khoảng f1 + f2

HAAC xin giới thiệu cách lắp một kính thiên văn đơn giản: với vật kính là mắt kính viễn (kính lão) và thị kính là kính lúp loại nhỏ.

1. Tròng kính viễn 1 Diop làm vật kính: giá 15 – 20 nghìn, có bán ở các tiệm kính mắt.
2. Kính lúp tiêu cự 2.5cm: giá 33-35 nghìn, có bán ở các nhà sách như Minh Khai, Nghuyễn Văn Cừ…
3. Ống PVC phi 60mm làm thân kính
4. Ống PVC phi 27mm làm ống thị kính
5. Ống PVC phi 21mm: 3cm
6. Chuyển bậc 60-34 (hoặc 60-42): 1 cái
7. Đầu nối ống 60mm: 1 cái
8. Giấy bìa rô-ki
9. Băng keo trong bản nhỏ
10. Băng keo xốp
11. Băng keo hai mặt
...
1. Ống kính:

- Vật kính: sử dụng là kính mắt viễn 1 độ (f1 = 100 cm đường kính 6cm) giá khoảng 10 ngàn đồng. Có thể mua dễ dàng ở các cửa hàng kính mắt. Lưu ý độ (diop) là nghịch đảo của tiêu cự ví dụ: 1 độ kính sẽ có tiêu cự 100 cm, 2 độ tiêu cự là 50 cm.
- Thị kính: sử dụng kính lúp gấp (còn gọi là kính soi vải) mua ở nhà sách (f2 khoảng 2cm đường kính hơn 1 cm) giá 30 ngàn đồng. Kính lúp thường có chất lượng thấp và gây ra hiện tượng sắc sai, nên có thể thay bằng các thấu kính trong các thiết bị quang học như: máy ảnh cũ, máy quay phim, kính hiển vi…

- Phần ống chính của thân ống gồm 2 phần: đoạn Φ60 dài khoảng 90cm và co giảm bậc từ Φ60 xuống 34 (hoặc 42) với mục đích để dễ dàng gắn ống chỉnh tiêu cự vào.
- Một ống nối thẳng Φ60, dùng để giữ vật kính. Ống chính Φ60 và băng keo xốp hoặc bìa cứng lót ở trong sẽ chặn và giữ vật kính nằm ở giữa.

- Ống chỉnh tiêu cự là ống Φ27, dài > 15cm, một đầu dán một lớp băng keo để tránh ống bị tuột ra ngoài khi tinh chỉnh tiêu cự. Băng keo xốp hai mặt (hoặc bìa cứng) quấn nhiều lớp trên ống Φ27 sao cho vừa khít đầu Φ42 của co giảm, mặt trong cùng giữ nguyên lớp giấy trơn để ống 27 có thể tịnh tiến dễ dàng trên lớp băng keo này.

Để thị kính lắp vào đảm bảo đồng trục với ống giữ thị kính, ta phải làm thêm một bộ phận để chặn giữ thị kính (có tác dụng như gờ của đầu nối vật kính). Đề làm bộ phận này, ta lấy mẫu ống 21mm đã chuẩn bị từ trước và quấn băng keo trong lên để tăng đường kính ống đến khi nhét vừa khít vào ống 27. Cho toàn bộ mẫu ống 21 đã quấn keo vào hẳn trong ống 27 sao cho đầu ống 21 nằm sâu cách miệng ống 27 khoảng 5mm, sau đó lắp thị kính vào.
Hoặc có thể làm ống chặn này bằng bìa cứng hoặc băng keo xốp, cần cuốn bìa cứng trong lòng ống 27 để vừa với thị kính như trong hình.

Lưu ý: với các kích cỡ vật kính và thị kính khác, cần thay đổi kích cỡ của ống cho phù hợp trên nguyên tắc đảm bảo cho vật kính và thị kính đồng trục và thay đổi khoảng cách được trong khoảng f1 + f2 để tìm vị trí nhìn rõ.

2. Chân đế:

Đế giữ kính: Dùng ống Φ60, dài 200mm làm ống chính, sử dụng 1 nắp đậy Φ60 gắn ở đầu dùng để bắt chặt vào đế gỗ giữ kính.
- Đế gỗ ghép từ 3 miếng gỗ nhỏ bằng đinh:
+ 2 miếng dài làm bệ gắn kính, 2 bên có 2 đinh ốc cắm vào ống kính.
Lưu ý khi bắt vít thân ống vào giá dỡ cần xác định trong tâm của ống kính. Quan sát vật ở rất xa với ống kính chưa có giá đỡ, và chỉnh cho vật nhìn rõ. Sau đó xác định trong tâm của ống kính bằng cách tìm vị trí ống kính cân bằng nhất giữa phần đầu và phần dưới trên 1 điểm tựa.

+ 1 miếng ngắn làm đáy bắt ốc vào nắp PVC Φ60

Chân đế:- Dùng ống nối thẳng Φ42 (đủ dày), chẻ làm 6 miếng như sau để làm tai bắt vào chân gỗ và gắn 6 miếng này vào một đầu ống Φ60 như sau:

3. Lắp ráp:
Sau khi hoàn tất các chi tiết, lắp ráp lại ta sẽ có môt kính khúc xạ, với độ phóng đại G = f1/f2, nếu G >10 lần có thể nhìn được các miệng hố trên mặt trăng, với G khoảng 30 lần tương đương với kính thiên văn của Galieo có thể nhìn thấy dạng của các hành tinh như Thổ tinh và Mộc tinh …

Kính khúc xạ với các thấu kính đơn có khuyết điểm bị sắc sai, để giảm sắc sai của kính có thể dùng các tấm bìa khoét lỗ che bớt vật kính. Dùng phương pháp này sắc sai sẽ giảm nhưng đồng thời sẽ làm tối ảnh.

Rất khó khăn để chế tạo được một kính khúc xạ có chất lượng tốt vì lệ thuộc vào chất lượng của thị kính và vật kính tìm được. Hiện nay CLB Thiên văn nghiệp dư TP.HCM đã nghiên cứu chế tạo được các kính thiên văn phản xạ có chất lượng cao hơn hẳn.

Câu hỏi thường gặp:

1- Tôi đã làm như hướng dẫn nhưng không nhìn thấy gì cả?
Bạn cần xem lại đã mua đúng thông số của vật kính chưa, cần chú ý qui đổi từ độ (diop, độ tụ) sang tiêu cự theo công thức f=1/D với D là độ tụ.
Tính toán chiều dài kính cho hợp lý, khi quan sát vật ở xa vô cùng như các thiên thể thì khoảng cách từ vật kính đến thị kính là f1+f2.
Chú ý vật kính và thị kính phải đồng trục. Ngoài ra ảnh kém còn do chất lượng của thị kính và vật kính tìm được.
Với các vật liệu vietastro hướng dẫn nếu làm tốt thì bạn có thể quan sát được rõ các miệng hố của Mặt trăng, với vật liệu tốt hơn có thể nhìn được các đốm vệ tinh của Sao Mộc và dạng vành Sao Thổ


2- Ảnh nhìn được rất mờ?
Bạn cần xem lại:
- Sự đồng trục của thị kính và vật kính
- Tinh chỉnh khoảng cách từ vật kính đến thị kính để tìm khoảng nhìn rõ.
- Đặt mắt hợp lý: khoảng nhìn cho ảnh đầy và rõ nhất là khi bạn đặt mắt cách thị kính bằng tiêu cự của nó. Do đó cần di chuyển khoảng cách mắt với thị kính để tìm khoảng rõ.
- Yếu tố khách quan: chất lượng thị kính và vật kính.

3- Tại sao nhìn cảnh vật rất rõ nhưng nhìn thiên văn lại rất mờ?
- Khoảng cách để nhìn rõ từ vật kính đến thị kính sẽ dài hơn khi bạn nhìn vật ở gần và tiến đến =f1+f2 khi nhìn vật xa vô cùng như trăng sao, đo đó bạn cần làm ống thị kính thay đổi khoảng cách được với vật kính để tinh chỉnh khoảng nhìn rõ. Ngoài ra cần có 1 chân đế vững chãi để tinh chỉnh được khoảng các rõ nhất từ vật kính đến thị kính khi ngắm các thiên thể.
Bạn cần che bớt rìa vật kính khi quan sát thiên thể để giảm quang sai.

4- Tôi muốn có độ phóng đại cao nên đã dùng thị kính có tiêu cự nhỏ nhưng tại sao ảnh lại càng tệ?

Bạn cần nhớ độ phóng đại hữu dụng của một kính thiên văn tối đa vào khoảng 2 lần đường kính vật kính(mm).
Ví dụ đường kính vật kính là d=60mm thì độ phóng đại tối đa là 120 lần. Với các vật kính là kính viễn thì để giảm sắc sai ta phải che vật kính lại có khi chỉ còn khoảng dưới 20mm và như vậy độ phóng đại tối đa cho ảnh tốt chỉ khoảng 30-40 lần.
Với vật kính là kính viễn đường kính 60mm f=1 mét (1 điop) thì chỉ nên dùng thị kính có tiêu cự nhỏ nhất khoảng 3-2cm là hợp lý.
Ngoài yếu tố vật kính thì các thị kính đơn có tiêu cự càng nhỏ lại làm tăng sắc sai, các thị kính ghép có giá rất đắt. Tuy nhiên thị kính là các vật kính của kính hiển vi và các hệ thấu kính của máy ảnh cho chất lượng khá tốt.

5- Với kính tự chế bằng kính viễn và kính lúp thì thông số nào là hợp lý.
Vật kính có tiêu cự ngắn, bán kính cong của vật kính càng lớn thì càng gây ra sắc sai nhiều. Như vậy dùng vật kính 1 điop tiêu cự 1 m sẽ tốt hơn vật kính 2 diop tiêu cự 0.5m. Tuy nhiên khi tiêu cự vật kính càng dài thì sẽ rất khó cho thị kính và vật kính đồng trục, Vì thế thông số vật kính là kính viễn hay được lựa chọn nhất là 1 độ ( f=1m)

6- Tôi hỏi mua vật kính nhưng người bán không biết tiêu cự là gì?
Người bán ở các tiệm kính thuốc không hề biết khái niệm vật kính và tiêu cự là gì cả, họ chỉ biết kính lão hay kính viễn và thông số bao nhiêu độ mà thôi, do đó bạn cần lưu ý tự qui đổi từ tiêu cự bạn cần sang độ và hỏi mua.
Lưu ý thêm chỉ nên mua loại bằng thủy tinh giá rẻ khoảng 10-20 ngàn tùy nơi bán, không nên mua loại bằng nhựa mặc dù rất đắt nhưng chất lượng không tốt hơn cho mục đích làm kính thiên văn (rất dễ bị trầy xước).

MỜI BẠN THAM KHẢO THÊM:

Đôi điều về cách sử dụng kính thiên văn

A. Trước hết hãy hiểu biết về chiếc kính mà bạn đang sở hữu

+ Vài bộ phận cơ bản của loại chân đế này: Trục cực (Right Ascension), trục nghiêng (Declination), vòng quay góc phương vị (Azimuth), Các vòng chia độ kính vĩ bầu trời và vĩ độ trái đất, các vòng tinh chỉnh kinh vĩ độ trời, đối trọng của kính (Counterweight)

Cách sử dụng finderscope loại ống kính:

- Trục nghiêng (Declination Axis): Đây là trục vuông góc với Trục cực, cũng phải khá chắc chắn vì ống kính và đối trọng được gắn trực tiếp vào trục này. Trên trục này có vòng chia Vĩ độ trời (Declination setting circle), khóa vĩ độ (DEC lock knob), vòng tinh chỉnh vĩ độ (DEC slow motion control), bộ phận cố định ống kính (Tube mounting rings), trục để gắng đối trọng (Counterweight shaft) và đối trọng (Counterweight). Trục này có nhiệm vụ hướng kính thiên văn đúng theo độ lệch của Thiên thể so với xích đạo trời.

- Đĩa quay góc phương vị (Azimuth): Đơn giản là một đĩa xoay song song mặt đất, toàn bộ hế thống trục được gắn lên đây. Nghiệm vụ của đĩa chỉ đơn giản là hổ trợ giúp người sử dụng kính dễ dàng cân chỉnh hệ thống chính xác với thiên cầu mà không phải di chuyển cả hệ thống chân đế. Trên đĩa còn có khóa góc phương vị (Azimuth lock knob).

- Khớp vĩ độ Trái đất (Latitude): Là khớp nối giữa trục Cực và đĩa quay góc phương vị, có khả năng di chuyển lên xuống. Khớp này có nhiệm vụ giúp người sử dụng có thể hướng trục cực về phía sao cực bắc dễ dàng. Trên khớp còn có 2 khóa vĩ độ Trái đất, thường là khóa chữ T (Latitude locking T-bolt) và thước chia vĩ độ Trái đất (Latitude setting circle)

- Vòng chia kinh độ bầu trời (Right Ascension setting circle): Một vòng tròn có ghi các vạch chia xung quanh, có thể dùng đơn vị Độ (1o – 360o) hoặc Giờ (1h – 24h). Vòng tròn này có thể xoay quanh trục Cực vì kinh độ bầu trời luôn luôn thay đổi theo thời gian vì chuyển động của nó (Tham khảo Những khái niệm cơ bản về bầu trời )

- Vòng chia Vĩ độ trời (Declination setting circle): Một vòng tròn có ghi các vạch chia xung quanh, dùng đơn vị Độ (1o – +90o,1o – -90o), vòng này được gắn cố định vào trục nghiêng.

- Thước chia vĩ độ Trái đất (Latitude setting circle): Là một phần tư hình tròn có chia từ 0 – 90 độ được gắn cố định vào Khớp vĩ độ trái đất (giống như ½ cây thước đo độ đặt song song với mặt đất)

- Đối trọng (Counterweight): Gồm một khối sắt hoặc gang nặng (Counterweight) và một trục bằng thép (Counterweight shaft) gắn vào trục nghiêng của kính. Khối đối trọng có một khóa dùng để di chuyển đối trọng trượt trên trục. Khối lượng của đối trọng tùy vào từng loại kính.

- Bộ phận cố định ống kính (Tube mounting): Bộ phận này thông thường có 2 vòng (Tube mounting rings) kim loại song song nhau để đặt ống kính vào giữa, mở ra đóng vào theo hoạt đọng của cái còng. Mặt tiếp xúc của vòng với ống kính có thể làm bằng nhựa mềm hoặc phủ vải nhung để tránh trầy xước cho ống kính và tăng ma sát. Trên bộ phận này đôi khi còn có khớp để gắn camera và dụng cụ quan sát khác.

Thao tác cân bằng kính với loại chân đế theo tọa độ xích đạo trời(Balancing the telescope):

Lần đầu sử dụng kính người quan sát phải làm theo tác Cân bằng kính (Balancing the telescope) để đối trọng cân bằng với ống kính trong mọi tư thế, việc này gồm 2 bước:

1. Mở khóa đối trọng, mở khóa trục cực R.A, xoay kính sang tư thế như hình 1, từ từ trượt đối trọng trên trục đối trọng đến khi hệ thống trở nên cân bằng như hình 2 thì khóa cố định đối trọng lại.

2. Một tay giữ ống kính, một tay mở khóa cố định ống kính từ từ, hãy hết sức cẩn thận nếu bạn không muốn làm rơi ống kính quý giá (hình 3). Mở khóa ở một mức độ vừa phải để có thể di chuyển ống kính trượt trong 2 vòng cố định, xác định một vị trí để cả hệ thống cân bằng như hình 4 thì khóa 2 khóa cố định lại. Bây giờ việc kính của bạn đã được cân bằng rồi đấy.

Việc làm này cũng khá quan trọng, giúp cho trong lúc sử dụng người quan sát không cảm thấy di chuyển mọi thứ bị mất thăng bằng hay quá nặng nề. Lưu ý : Do đối trọng có khối lượng lớn nên khi thao tác bạn hãy cẩn thận để trách xảy ra tai nạn.

Thao tác chỉnh thẳng hàng trục cực (Polar Alignment):

Đây là một thao tác rất cần thiết nếu bạn muốn sử dụng một cách hiệu quả hệ thống tọa độ chính xác của loại chân đế theo tọa độ xích đạo trờihoặc gắn thêm motor tự động vào chân đế. Đối với việc sử dụng đơn giản chỉnh lên xuống qua lại để tìm đến mục tiêu thì thao tác này không cần thiết. Mục đích của theo tác này là giúp cho hệ thống độ kinh vĩ của chân đế chiếc kính trở nên trùng khớp chính xác với hệ thống tọa độ bầu trời ngoài thực tế hay bầu trời cụ thể nơi bạn ở. Từ đó ta có thể dễ dàng tìm được một thiên thể thông qua tọa độ trời của nó qua bản đồ sao hoặc số liệu có sẵn. Lưu ý cách này chỉ áp dụng cho người quan sát sống ở bán cầu Bắc. Bao gồm các bước sau:

1. Điều đầu tiên bạn cần làm là nhập thông tin nơi bạn ở cho chân đế kính biết, ta làm việc này thế nào ? Rất đơn giản, ta chỉ việc mở bản đồ địa lí nơi mình sống ra, tìm thông số vĩ độ nơi ở của mình (ví dụ ở tp HCM – Vn là 11 độ và Hà Nội – Vn là 21 độ). Sau đó ta vặn khóa Vĩ độ trái đất để chỉnh trục cực xoay trên Khớp vĩ độ trái đất nghiêng một góc đúng với thông số trên và khóa lại.

2. Bước này ta phải đợi trời tối và quang mây mới tiến hành được. Trước khi đem kính ra ngoài trời bạn hãy xác định được sao Cực Bắc (Polaris) ngoài trời trước (Hãy tham khảo thêm ở phần Quan sát bầu trời) .

3. Sau bước 2 ta hãy đem kính ra trời, tìm một nơi thoáng đãng có thể quan sát mà không bị các vật thể trên mặt đất cản trở tầm nhìn. Đặt kính thăng bằng chắc chắn xuống đất, cố gắng không để kính bị chinh có thể làm thao tác mật chính xác. Mở khóa vĩ độ trời DEC, xoay ống kính để kim chỉ trên vòng chia vĩ độ trời chỉ đúng +90 độ.

4. Mở khóa Góc phương vị, xoay cả hệ thống kính về hướng Bắc, kiểm tra qua kính định vị để tìm sao Cực bắc. Bạn cứ việc xoay kính bằng đĩa góc phương vị qua lại, không việc gì phải di chuyển cả chân kính. Chắc chắn bạn sẽ thấy được sao Cực Bắc đâu đó trong vùng tìm kiếm của kính định vị vì bạn đã chỉnh vĩ độ Trái đất nơi bạn ở, nếu sao Bắc cực bị lệch hãy tinh chỉnh lại ngay giữa dấu thập của kính định vị chỉ bằng cách thao tác với 2 khớp góc phương vị và khớp vĩ độ trái đất. Lưu ý không được sử dụng 2 khóa R.A và DEC trong lúc làm việc này (việc này càng chính xác thì việc chỉnh thẳng hàng trục cực sẽ càng thêm chính xác). Sau khi sao Cực Bắc đã nằm ngay giữa kính định vị và thị kính của kính chính, ta hãy cẩn thận từ từ khóa 2 khóa góc phương vị và vĩ độ trái đất lại.Thế là kính của bạn đã được chỉnh thẳng hàng trục cực rồi đấy.

Một mẹo nhỏ để không phải thực hiện lại việc này lần nữa, sau khi kính đã chỉnh thẳng hàng bạn hãy dùng sơn để đánh dấu 3 vị trí của cái giá 3 chân trên mặt đất, sau này bạn chỉ việc để kính chính xác vào nơi đã đánh dấu thì kính cũng đã được thẳng hàng trục cực. Nếu nơi bạn ở không thấy được sao Cực Bắc thì bạn cũng vẫn làm như trên, đoán vị trí sao Cực Bắc bằng cách sử dụng kèm một La bàn để thực hiện .

Cách tìm kiếm một thiên thể thông qua tọa độ trời của nó:

Sau Khi đã thực hiện chỉnh thẳng hàng trục cực, ta đã có thể tìm vị trí tương đối của một thiên thể bằng cách chỉnh hệ thống theo đúng tọa độ đã có của Thiên thể. Tọa độ này gồm 2 thông số là Kinh độ trời (R.A degree) và Vĩ độ trời (DEC degree) (Tham khảo thêm ở Những khái niệm cơ bản về bầu trời). Việc này gồm các bước sau:

1. Xem giờ tại thời điểm quan sát qua đồng hồ, mở khóa của vòng kinh độ trời và chỉnh vòng kinh độ trời (R.A setting circle) theo đúng giờ đã xem, đóng khóa lại.

2. Mở khóa trục cực, chỉnh đúng với thông số kinh độ trời R.A của Thiên thể, đóng khóa lại.

3. Mở khóa trục ghiêng, chỉnh đúng với thông số vĩ độ trời DEC của Thiên thể, đóng khóa lại.

4. Nhìn qua kính định vị, nếu chỉnh khá chính xác bạn sẽ thấy được vật thể hiện ra trong kính định vị, hãy dùng những vòng tinh chỉnh để chỉnh ngay lại. Đừng lo khi đối tượng bị lệch, vì thiết kế của hệ thống chân đế theo tọa độ xích đạo trời này cũng chỉ có tính tương đối, không chuyệt đối chính xác.

C. Một vài điều chỉnh cơ bản với ống kính khi quan sát

Lấy nét đối tượng quan sát:

Việc làm này sẽ giúp hình ảnh thu được hiện lên đúng với tiêu cự của thị kính. Việc này được thực hiện dễ dàng nhờ bộ phận lấy nét của kính bao gồm vòng tinh chỉnh lấy nét (Focus knob), hệ thống ống trượt dễ dàng di chuyển. Cả hệ thống này thường nằm ở đuôi của ống kính, với kính phản xạ có thể nằm vị trí khác.

Để lấy nét đối tượng ta xoay vòng tinh chỉnh để hệ thống ống thu ngắn hết mức (vật thể trở nên rất mờ qua thị kính) sau đó xoay ra từ từ cho đến lúc thấy được ảnh rõ nét nhất. Khi lấy nét hãy để mắt sao cho cảm thấy thư giản nhất, không phải điều tiết để có thể lấy nét ở vô cực của mắt, như thế ta có thể quan sát lâu mà không bị mỏi mắt. Lưu ý việc xoay vòng tinh chỉnh phải thực hiện thật chậm để trách run. Ngoài ra mỗi hệ thống lấy nét đều có một giới hạn nào đó, khi xoay đến giới hạn vòng tinh chỉnh sẽ không xoay được nữa, việc xoay chậm cũng để tránh hỏng hóc cho hệ thống.

Sử dụng thị kính (Eyepiece):

Đối với ống kính thiên văn, phần thị kính là phần có thể được người quan sát thay đổi, việc thay đổi này giúp thay đổi độ bội giác của kính. Thị kính được giữ cố định bằng một hoặc hai khóa vào bộ phần lấy nét hoặc gián tiếp qua bộ phận chuyển hướng hình ảnh (Diagonal) . Khi thay thị kính bạn phải cẩn thận để không làm rời thị kính. Khi gắn thị kính vào không nên khóa quá chặt các khóa sẽ gây hư hỏng cho thiết bị và khó mở ra. Việc chọn thị kính để quan sát cần phải phù hợp với đối tượng quan sát, không phải lúc nào cũng dùng thị kính có bội giác lớn

Sử dụng bộ chuyển hướng hình ảnh (Diagonal):

Tùy loại kính có hổ trợ thiết bị này hay không. Đây là thiết bị giúp chuyển hướng hình ảnh, giúp người quan sát có tư thế tốt, không mệt mỏi khi quan sát. Cấu tạo chỉ đơn giản gồm một gương phản xạ phẳng được đặt ở một góc phù hợp. Một đầu có kích thước bằng với thị kính để gắn vào bộ phận lấy nét, một đầu có khóa để cố định thị kính. Có 2 loại là chuyển hướng 45o và 90o. Nếu muốn quan sát thời gian dài mà không bị mệt mỏi vì tư thế khó khăn thì bộ phận này rất cần thiết. Lưu ý khi sử dụng bộ phận này hình ảnh nhìn thấy sẽ bị đảo ngược vì phải phản chiếu qua tấm gương phản xạ.

Kính lọc mặt trời

Motor tự động (Electronic drive)
Đây là một phụ kiện cho chân đế theo tọa độ xích đạo trời của kính thiên văn. Với những quan sát bình thường thì motor tự động này không cần thiết nhưng khi bạn có nhu cầu quan sát với bội giác lớn hoặc nhiếp ảnh thiên văn (astrophotography) thì nó trở nên cần thiết. Motor tự động có nhiều thiết kế tùy vào kiểu chân đế, hoạt động nhờ nguồn pin, acqui hoặc điện. Nhiệm vụ quan trọng nhất của motor là giúp cho kính thiên văn luôn luôn di chuyển theo thiên do sự chuyển động của thiên cầu theo thời gian (bằng cách xoay trục cực), giúp cho người dùng có thể quan sát đối tượng trong thời gian dài để nghiên cứu, chụp ảnh mà không phải chỉnh kính liên tục. Ngoài ra một số motor còn có chức năng xoay trục cực, trục nghiêng theo điều khiển của người quan sát.
Kinh nghiệm: Khi sử dụng bội giác trên 100x, việc lắp thêm motor là rất cần thiết, nếu không bạn sẽ rất bực mình khi phải chỉnh lại kính sau mỗi khoảng thời gian rất ngắn (30s – 1 phút).

Bộ motor tự động

CCD cho kính thiên văn (CCD camera)
CCD là bộ phận chuyên môn phục vụ pho nhu cầu nhiếp ảnh thiên văn (astrophotography) bằng kính thiên văn. Nguyên tắc hoạt động khá giống với máy ảnh kĩ thuật số nhưng không có hệ thống ống kính . Phần chính của CCD chính là một cảm biến ảnh (CCD) có các tế bào cảm quang điện tử để ghi nhận hình ảnh từ kính thiên văn. CCD có rất nhiều loại từ loại phổ thông đến cao cấp cho những nhà nghiên cứu chuyên nghiệp. CCD cũng có các thông số giống như máy ảnh số như :thời gian lộ sáng (exposure), độ nhạy sáng (ISO), độ phân giải (Resolution). Nếu đam mê nhiếp ảnh thiên văn, bạn cũng có thể “tậu” cho mình một CCD giá rẻ, ví dụ loại SSSSI CCD hiệu Orion giá 100$.

CCD hiệu Orion SSSSI giá 100$

Ngoài ra còn có thể dùng webcam để chụp ảnh thiên văn với chất lượng ảnh khá tốt với các thiên thể sáng như mặt trăng và các hành tinh.

Adapter máy ảnh (Camera adapter):
Adapter đơn giản là bộ chuyển và cố định máy ảnh vào bộ phận lấy nét của kính thiên văn. Khi gắn vào máy ảnh kĩ thuật số (hoặc máy film truyền thống) sẽ thay thế cho CCD phục vụ việc ghi hình nghệ thuật hoặc nghiêng cứu. Các adapter rất đa dạng phù hợp với nhiều loại máy ảnh khác nhau. Giá adapter cũng khá mềm. Lưu ý: Nếu bạn muốn dùng máy ảnh kết hợp adapter để ghi hình thiên văn thì tốt nhất máy ảnh phải thuộc loại bán chuyện nhiệp (d-SLR) hoặc chuyên nghiệp (SLR).

Máy ảnh gắn vào kính thông qua Adapter

Những cách quan sát đặc biệt với kính thiên văn

Quan sát mặt trời bằng kính thiên văn:
Mặt trời là một đối tượng có thể xem là đặc biệt đối với người nghiêng cứu thiên văn. Hầu hết mọi người đều nghĩ rằng các nhà thiên văn đều nghiêng cứu và làm việc trong môi trường tránh xa ánh sáng, tránh xa đô thị. Thế nhưng ta nên nhớ mặt trời sáng rực ban ngày cũng là một thiên thể, cũng là một đối tượng của thiên văn học. Dĩ nhiên người ta không thể nghiên cứu và quan sát mặt trời một cách trực tiếp vì ánh sáng cực mạnh của nó, thay vào đó người ta dùng nhiều cách gián tiếp. Kính thiên văn cũng không ngoại lệ, có rất nhiều cách gián tiếp để quan sát mặt trời:

- Dùng kính lọc: (Tham khảo phần các phụ kiện cho kính thiên văn)
- Dùng phương pháp màn hứng ảnh: Đây là phương pháp gián tiếp thường được những người quan sát nghiệp dư sử dụng. Ưu điểm của phương pháp này là bạn không cần có kính lọc cho kính thiên văn của bạn, dụng cụ cần thiết duy nhất ngoài kính thiên văn là ... một tờ giấy trắng, một cái kính râm và một chút cẩn thận.

Cách tiến hành:
1. Chọn thời điểm quan sát: Lúc thời tiết tốt, quang đãng có thể thấy được mặt trời rõ. Tốt nhất nên bắt đầu lúc sáng sớm 6 - 8h hoặc chiều 16 - 18h. Sở dĩ ta chọn như thế vì thời điểm này ánh nắng mặt trời khá nhẹ, các tia độc hại từ mặt trời bị lớp khí quyển dầy đặc cản bớt do đó bảo đảm cho sức khoẻ của bạn và an toàn cho thiết bị quan sát.

2. Tháo bỏ kính định vị (finderscope), khi quan sát mặt trời ta sẽ định vị kính bằng cách khác, tuyệt đối không được nhìn trực tiếp vào mặt trời, với kính định vị càng không nên.

3. Cố định kính ở một nơi thuận lợi,di chuyển kính hướng về phía mặt trời, mắt nhìn vào cái bóng của ống kính in trên mặt đất. Đến một vị trí nào đó bóng của ống kính nhỏ nhất thì thì lúc đó kính của bạn đang được hướng trực tiếp về phía mặt trời rồi đấy.

4. Cầm tờ giấy trắng đặt trước thị kính, cách thị kính từ 20 - 30 cm, trục thị kính vuông góc với tờ giấy. Lúc này ta sẽ thấy một hình tròn sáng rực in trên tờ giấy nhưng mép hình tròn khá mờ ,hình tròn này chính là ảnh của mặt trời đấy.

5. Dùng tay còn lại xoay vòng tiêu cự để lấy nét lại ảnh mặt trời, chú ý mép của hình tròn, đến khi mép này trở nên "sắc" nhất thì lúc đó ảnh mặt trời đã được chỉnh đúng tiêu cự. Lúc này bạn có thể quan sát mặt trời rồi đấy, tuỳ theo ngày mà ta có thể quan sát được những điểm đen của mặt trời (những chấm nhỏ màu đen nằm trong vòng ánh sáng trên tờ giấy). Nếu bạn không thấy được bất cứ điểm đen nào, đừng vội thất vọng, hãy thử lại vào một ngày khác.

Lưu ý:
- Không nên quan sát quá lâu vì nhiệt độ thị kính có thể tăng lên rất cao gây chảy mép nhựa của thị kính. Đồng thời nhiệt độ lớn sẽ ảnh hưởng không tốt đến vật kính.
- Không nên để tờ giấy quá gần thị kính sẽ tạo độ hội tụ cao gây bắt lửa tờ giấy rất nguy hiểm.

Mẹo nhỏ:
- Nếu cảm thấy quá chói mắt bởi vòng ánh sáng, bạn hãy đeo một cái kính râm để đỡ chói.
- Bạn có thể chủ động che bớt vật kính lại để giảm lượng ánh sáng không mong muốn.

Cách giảm chói khi quan sát mặt trăng:
Mặt trăng là một đối tượng cơ bản nhất của kính thiên văn, Tuy cơ bản nhưng khi quan sát cũng nảy sinh những vấn đề rắc rối không mong đợi. Nếu ta quan sát vào đầu hoặc cuối tuần trăng thì không vấn đề gì, nhưng nếu quan sát lúc trăng rằm thì vấn đề xuất hiện. Đó chính là sự chói do ánh sáng quá mạnh của mặt trăng khiến bạn không thể nào quan sát được lâu vì sẽ "hoa cả mắt". Vậy làm sao để giảm chói? Ta có 3 cách để lựa chọn:
- Dùng kính lọc mặt trăng (Moon filter): Ưu đểm của cách này là kính lọc này sẽ giảm bớt lượng ánh sáng mà vẫn giữ được độ nét của hình ảnh. Nhược điểm là phải tốn chi phí cho việc mua kính lọc.
- Che bớt ánh sáng: Ta có thể chủ động che bớt ánh sáng đi vào vật kính để giảm chói bằng cách che vật kính bằng một tờ giấy khoét lỗ, đôi khi nắp đậy vật kính cũng được thiết kế giúp ta dễ dàng che bớt ánh sáng khi quan sát. Ưu điểm của cách này là không tốn kém nhưng hình ảnh thu được sẽ bị giảm độ nét, gây ảnh hưởng lớn khi dùng bội giác cao.
- Tự làm kính lọc cho thị kính: Cách này nhiều ưu điểm nhất, giúp bạn không phải tốn kém mà vẫn thu được hình ảnh có chất lượng tốt. Rất đơn giản, bạn hãy tìm một cặp kính râm bằng nhựa (tốt nhất là kính đen) đã bỏ đi, cắt lấy một hình tròn bằng với đường kính thị kính. Vậy là bạn đã sở hữu một kính lọc thị kính rồi đấy, bạn chỉ việc đặt nó vào thị kính rồi quan sát bình thường.


Tự làm kính thiên văn đơn giản
Cách suy nghĩ của thiên tài khác biệt đầy thú vị
Tự làm kính thiên văn đơn giản
Các cung theo ngày sinh
Cách chọn mua ống nhòm bền đẹp chất lượng tốt


(ST)