Det afokale teleskop: To linser, ingen nettofokusering

1 · Forudsig

Et afokalt (kepplersk) teleskop placerer sit objektiv og okular, så deres brændpunkter falder sammen — parallelt lys ind, parallelt lys ud. Giver en kortere okularbrændvidde højere eller lavere teleskopforstørrelse?

• Et kortere okular giver lavere forstørrelse.
• Okularets brændvidde påvirker ikke forstørrelsen.
• Højere — forstørrelsen er forholdet mellem objektivets og okularets brændvidde, så en formindskelse af okularets brændvidde forøger forholdet.

2 · Opsætning

1. Åbn forudstillingen telescope, og tryk på Nulstil. Objektivet har f = 100 cm; de to linser er adskilt med deres samlede brændvidder (afokal betingelse).
2. Slå aflæsningen af vinkelforstørrelse til.
3. Indstil okularets brændvidde for hver måling (objektiv fast ved f = 100 cm), og registrér den resulterende forstørrelse.

3 · Saml data

Tegn M (y-aksen) som funktion af 1/f_e (x-aksen) for dine tre målinger.

4 · Analysér

1. Beregn for én måling M = −f_o/f_e med f_o = 100 cm. Sammenlign med tabellen.
2. Forklar, hvorfor forstørrelsen er negativ (et omvendt billede, typisk for et enkelt Kepler-teleskop), og hvorfor en kortere okularbrændvidde forøger absolutværdien af M.

5 · Udvid

1. I modsætning til okularet (som sætter forstørrelsen) bestemmer OBJEKTIVETS diameter (ikke vist i denne model med kun brændvidder), hvor meget lys teleskopet samler, og dets endelige opløsningsevne. Forklar, hvorfor astronomer er mere interesserede i et teleskops åbning (objektivdiameter) end i dets forstørrelse alene.
2. 'Afokal' betyder, at parallelt lys ind giver parallelt lys ud — selve teleskopet har ingen samlet brændvidde, i modsætning til et kameraobjektiv eller en lup. Forklar, hvorfor dette design er ideelt til at betragte meget fjerne genstande (i praksis i det uendelige) med et afslappet øje.

Fysikken bag dette eksperiment

← Tilbage til eksperimentet

138 gratis printbare fysik-labark