Teleskop Afocal: Dua Lensa, Tanpa Fokus Bersih
1 · Memprediksi
Teleskop afokal (Keplerian) menempatkan objektif dan lensa okulernya sehingga titik fokusnya bertepatan — cahaya masuk paralel, cahaya paralel keluar. Apakah jarak fokus lensa mata yang lebih pendek menghasilkan perbesaran teleskop yang lebih tinggi atau lebih rendah?
- Lensa mata yang lebih pendek memberikan pembesaran yang lebih rendah.
- Jarak fokus lensa mata tidak mempengaruhi pembesaran.
- Semakin tinggi — perbesaran adalah rasio jarak fokus lensa objektif dan lensa okuler, sehingga memperkecil jarak fokus lensa okuler akan meningkatkan rasionya.
2 · Pengaturan
- Buka preset teleskop dan tekan Reset. Objektifnya mempunyai f = 100 cm; kedua lensa dipisahkan berdasarkan gabungan jarak fokusnya (kondisi afokal).
- Aktifkan pembacaan pembesaran sudut.
- Tetapkan jarak fokus lensa okuler untuk setiap percobaan (tujuan ditetapkan pada f = 100 cm) dan catat perbesaran yang dihasilkan.
3 · Kumpulkan Data
| Jarak fokus lensa mata f_e (cm) | Perbesaran sudut M |
|---|---|
| 10.00 | |
| 20.00 | |
| 30.00 |
Plot M (sumbu y) terhadap 1/f_e (sumbu x) untuk tiga percobaan Anda.
4 · Analisis
- Untuk satu percobaan, hitung M = −f_o/f_e menggunakan f_o = 100 cm. Bandingkan dengan tabel.
- Jelaskan mengapa perbesarannya negatif (gambar terbalik, tipikal teleskop Keplerian sederhana) dan mengapa jarak fokus lensa okuler yang lebih pendek meningkatkan besaran M.
5 · Perluas
- Berbeda dengan lensa okuler (yang mengatur perbesaran), diameter lensa OBJEKTIF (tidak ditampilkan dalam model jarak fokus saja) menentukan berapa banyak cahaya yang dikumpulkan teleskop dan daya pisah utamanya. Jelaskan mengapa para astronom lebih mementingkan bukaan teleskop (diameter obyektif) dibandingkan perbesarannya saja.
- 'Afocal' berarti cahaya paralel masuk menghasilkan cahaya paralel — teleskop itu sendiri tidak memiliki jarak fokus keseluruhan, tidak seperti lensa kamera atau kaca pembesar. Jelaskan mengapa desain ini ideal untuk melihat objek yang sangat jauh (efektif pada jarak tak terhingga) dengan mata santai.
Fisika di Balik Eksperimen Ini
Pembesaran Sudut Teleskop
Perbesaran sudut teleskop Keplerian afokal adalah M = −f_o/f_e, rasio jarak fokus objektif terhadap lensa okuler. Lensa objektif yang lebih panjang atau lensa okuler yang lebih pendek akan meningkatkan pembesaran.