Afokaali kaukoputki: kaksi linssiä, ei nettotarkennusta

1 · Ennusta

Afokaali (Keplerin) kaukoputki sijoittaa objektiivinsa ja okulaarinsa niin, että niiden polttopisteet osuvat yhteen – rinnakkainen valo sisään, rinnakkainen valo ulos. Antaako lyhyempi okulaarin polttoväli korkeamman vai matalamman kaukoputken suurennuksen?

• Lyhyempi okulaari antaa matalamman suurennuksen.
• Okulaarin polttoväli ei vaikuta suurennukseen.
• Korkeamman – suurennus on objektiivin ja okulaarin polttovälien suhde, joten okulaarin polttovälin pienentäminen kasvattaa suhdetta.

2 · Kokoa

1. Avaa kaukoputki-esiasetus ja paina Nollaa. Objektiivilla on f = 100 cm; kaksi linssiä on erotettu niiden yhdistetyillä polttoväleillä (afokaaliehto).
2. Ota käyttöön kulmasuurennuksen lukema.
3. Aseta okulaarin polttoväli jokaiselle suoritukselle (objektiivi kiinnitettynä arvoon f = 100 cm) ja kirjaa syntyvä suurennus.

3 · Kerää data

Kuvaa M (y-akseli) arvoa 1/f_e vasten (x-akseli) kolmelle suorituksellesi.

4 · Analysoi

1. Yhdelle suoritukselle laske M = −f_o/f_e arvolla f_o = 100 cm. Vertaa taulukkoon.
2. Selitä, miksi suurennus on negatiivinen (käänteinen kuva, tyypillinen yksinkertaiselle Keplerin kaukoputkelle) ja miksi lyhyempi okulaarin polttoväli kasvattaa M:n suuruutta.

5 · Laajenna

1. Toisin kuin okulaari (joka määrää suurennuksen), OBJEKTIIVIN halkaisija (ei näytetty tässä vain-polttovälimallissa) määrää, kuinka paljon valoa kaukoputki kerää ja sen lopullisen erotuskyvyn. Selitä, miksi tähtitieteilijöitä kiinnostaa kaukoputken aukko (objektiivin halkaisija) enemmän kuin pelkkä suurennus.
2. ”Afokaali” tarkoittaa, että rinnakkainen valo sisään tuottaa rinnakkaisen valon ulos – kaukoputkella ei ole yhtä kokonaispolttoväliä itsessään, toisin kuin kameralinssillä tai suurennuslasilla. Selitä, miksi tämä suunnittelu on ideaali erittäin kaukaisten objektien (efektiivisesti äärettömyydessä) katseluun levolla silmällä.

Tämän kokeen fysiikka

← Takaisin kokeeseen

138 ilmaista tulostettavaa fysiikan työarkkia