Teleskop afokalny: dwie soczewki, zero skupiania netto

1 · Prognoza

Teleskop afokalny (keplerowski) umieszcza obiektyw i okular tak, by ich ogniska się pokrywały — równoległe światło wchodzi, równoległe wychodzi. Czy krótsza ogniskowa okularu daje wyższe czy niższe powiększenie teleskopu?

• Krótszy okular daje niższe powiększenie.
• Ogniskowa okularu nie wpływa na powiększenie.
• Wyższe — powiększenie to stosunek ogniskowej obiektywu do okularu, więc skrócenie ogniskowej okularu zwiększa stosunek.

2 · Przygotowanie

1. Otwórz preset telescope i naciśnij Reset. Obiektyw ma f = 100 cm; soczewki są rozsunięte o sumę ich ogniskowych (warunek afokalny).
2. Włącz odczyt powiększenia kątowego.
3. Ustaw ogniskową okularu dla każdej próby (obiektyw ustalony na f = 100 cm) i zapisz wynikowe powiększenie.

3 · Zbieranie danych

Narysuj M (oś y) względem 1/f_e (oś x) dla trzech prób.

4 · Analiza

1. Dla jednej próby oblicz M = −f_o/f_e przy f_o = 100 cm. Porównaj z tabelą.
2. Wyjaśnij, dlaczego powiększenie jest ujemne (obraz odwrócony, typowe dla prostego teleskopu keplerowskiego) i dlaczego krótsza ogniskowa okularu zwiększa wartość bezwzględną M.

5 · Rozszerzenie

1. W przeciwieństwie do okularu (który wyznacza powiększenie), średnica OBIEKTYWU (niepokazana w tym modelu samych ogniskowych) wyznacza, ile światła teleskop zbiera, i jego ostateczną moc rozdzielczą. Wyjaśnij, dlaczego astronomom bardziej zależy na aperturze teleskopu (średnicy obiektywu) niż na samym powiększeniu.
2. „Afokalny” znaczy: równoległe światło wchodzi, równoległe wychodzi — teleskop sam nie ma jednej całkowitej ogniskowej, w przeciwieństwie do obiektywu aparatu czy lupy. Wyjaśnij, dlaczego ta konstrukcja jest idealna do patrzenia na bardzo dalekie obiekty (efektywnie w nieskończoności) rozluźnionym okiem.

Fizyka tego eksperymentu

← Wróć do eksperymentu