Teleskop Afokal: Dua Kanta, Tiada Fokus Bersih
1 · Ramal
Teleskop afokal (Keplerian) meletakkan objektif dan okularnya supaya titik fokus mereka bertindih -- cahaya selari masuk, cahaya selari keluar. Adakah panjang fokus okular lebih pendek memberikan pembesaran teleskop lebih tinggi atau lebih rendah?
- Okular lebih pendek memberikan pembesaran lebih rendah.
- Panjang fokus okular tidak menjejaskan pembesaran.
- Lebih tinggi -- pembesaran ialah nisbah panjang fokus objektif kepada okular, jadi pengecilan panjang fokus okular meningkatkan nisbah itu.
2 · Susun
- Buka praset teleskop dan tekan Set semula. Objektif mempunyai f = 100 cm; kedua-dua kanta dipisahkan oleh jumlah panjang fokus mereka (syarat afokal).
- Aktifkan bacaan pembesaran-sudut.
- Tetapkan panjang fokus okular bagi setiap percubaan (objektif tetap pada f = 100 cm) dan rekod pembesaran terhasil.
3 · Kumpul Data
| Panjang fokus okular f_e (cm) | Pembesaran sudut M |
|---|---|
| 10.00 | |
| 20.00 | |
| 30.00 |
Plot M (paksi-y) melawan 1/f_e (paksi-x) bagi tiga percubaan anda.
4 · Analisis
- Bagi satu percubaan, kira M = −f_o/f_e menggunakan f_o = 100 cm. Bandingkan dengan jadual.
- Terangkan mengapa pembesaran itu negatif (imej songsang, tipikal teleskop Keplerian ringkas) dan mengapa panjang fokus okular lebih pendek meningkatkan magnitud M.
5 · Lanjutkan
- Berbeza dengan okular (yang menetapkan pembesaran), DIAMETER kanta OBJEKTIF (tidak ditunjukkan dalam model panjang-fokus-sahaja ini) menentukan berapa banyak cahaya dikumpulkan teleskop dan kuasa pembelaan utamanya. Terangkan mengapa ahli astronomi lebih mengambil berat tentang bukaan teleskop (diameter objektif) daripada pembesarannya sahaja.
- 'Afokal' bermakna cahaya selari masuk menghasilkan cahaya selari keluar -- teleskop itu sendiri tiada panjang fokus keseluruhan tunggal, tidak seperti kanta kamera atau kanta pembesar. Terangkan mengapa reka bentuk ini ideal untuk melihat objek sangat jauh (efektifnya pada infiniti) dengan mata yang rehat.
Fizik di Sebalik Eksperimen Ini
Pembesaran Sudut Teleskop
Pembesaran sudut teleskop Keplerian afokal ialah M = −f_o/f_e, nisbah panjang fokus objektif kepada okular. Objektif lebih panjang atau okular lebih pendek kedua-duanya meningkatkan pembesaran.
Optik
- Kanta Konvergen: Imej Nyata Melangkau 2f
- Titik Fokus: Tempat Imej Terlepas ke Infiniti
- Satu Kanta sebagai Kanta Pembesar
- Kanta Divergen: Sentiasa Maya, Sentiasa Mengecil
- Cermin Cekung: Imej Nyata Seperti Kanta Konvergen
- Cermin Cembung: Sentiasa Imej Maya Mengecil
- Cermin Satah: Satu Kes Khas yang Invarian
- Kedalaman Ketara: Mengapa Kolam Kelihatan Lebih Cetek Daripada Sebenarnya
- Pantulan Dalam Penuh: Sudut Genting
- Satu Relai Dua-Kanta: Merantaikan Imej Bersama
- Mikroskop Kompaun: Dua Kanta bagi Pembesaran Tinggi
- Satu Pembesar Gambar Fotografik: Dua Kanta bagi Imej Nyata Lebih Besar