アフォーカル望遠鏡:正味の焦点合わせなし

1 · 予測

ケプラー式望遠鏡は対物と接眼の焦点を一致させ、平行光を入れて平行光を出します。短い接眼焦点距離は倍率を高くするか低くするでしょうか?

2 · 準備

  1. telescope プリセットを開いて Reset を押します。対物 f = 100 cm、レンズ間隔は合成焦点距離です。
  2. 角倍率読み出しを有効にします。
  3. 対物を固定し接眼焦点距離を設定して倍率を記録します。

3 · データ収集

接眼焦点距離 f_e (cm)角倍率 M
10.00
20.00
30.00

3回の試行について M(縦軸)を1/f_e(横軸)に対してプロットします。

4 · 分析

  1. f_o = 100 cm を用いて M = −f_o/f_e を計算し表と比較します。
  2. 倍率が負(倒立像)で、接眼を短くすると |M| が増える理由を説明します。

5 · 発展

  1. 倍率を決める接眼と違い、対物径は集光量と分解能を決めます。天文学者が倍率だけでなく開口を重視する理由を説明します。
  2. アフォーカルは平行光を入れて平行光を出し、カメラのような単一焦点距離を持たない意味です。無限遠の物体をリラックス眼で見るのに適する理由を説明します。

この実験の物理

望遠鏡の角倍率

アフォーカル・ケプラー望遠鏡の角倍率は M = −f_o/f_e で、長い対物または短い接眼ほど倍率が高くなります。

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