Det afokale teleskopet: to linser, ingen netto fokusering

1 · Prediker

Et afokalt (Kepleriansk) teleskop plasserer objektivet og okularet slik at brennpunktene deres sammenfaller — parallelt lys inn, parallelt lys ut. Gir en kortere okularbrennvidde høyere eller lavere teleskopforstørrelse?

• Et kortere okular gir lavere forstørrelse.
• Okularbrennvidden påvirker ikke forstørrelsen.
• Høyere — forstørrelsen er forholdet mellom objektiv og okular brennvidde, så å krympe okularets brennvidde øker forholdet.

2 · Oppsett

1. Åpne teleskop-forhåndsinnstillingen og trykk Nullstill. Objektivet har f = 100 cm; de to linsene er adskilt med sine kombinerte brennvidder (afokal betingelse).
2. Aktiver vinkelforstørrelse-avlesningen.
3. Sett okularets brennvidde for hvert forsøk (objektivet fast ved f = 100 cm) og registrer den resulterende forstørrelsen.

3 · Samle inn data

Plott M (y-akse) mot 1/f_e (x-akse) for dine tre forsøk.

4 · Analyser

1. For ett forsøk, beregn M = −f_o/f_e med f_o = 100 cm. Sammenlign med tabellen.
2. Forklar hvorfor forstørrelsen er negativ (et omvendt bilde, typisk for et enkelt Kepleriansk teleskop), og hvorfor en kortere okularbrennvidde øker størrelsen til M.

5 · Utvid

1. I motsetning til okularet (som setter forstørrelsen), bestemmer OBJEKTIVlinsens diameter (ikke vist i denne kun-brennvidde-modellen) hvor mye lys teleskopet samler inn og dets ultimate oppløsningsevne. Forklar hvorfor astronomer bryr seg mer om et teleskops åpning (objektivdiameter) enn forstørrelsen alene.
2. «Afokalt» betyr at parallelt lys inn produserer parallelt lys ut — teleskopet har ingen enkelt total brennvidde selv, i motsetning til en kameralinse eller et forstørrelsesglass. Forklar hvorfor dette designet er ideelt for å se svært fjerne objekter (effektivt ved uendelig) med et avslappet øye.

Fysikken bak dette eksperimentet

← Tilbake til eksperimentet

138 gratis, utskrivbare fysikk-arbeidsark