Telescopul afocal: două lentile, fără focalizare netă

1 · Prezice

Un telescop afocal (keplerian) își plasează obiectivul și ocularul astfel încât punctele lor focale coincid — lumină paralelă la intrare, lumină paralelă la ieșire. Dă o distanță focală mai scurtă a ocularului o mărire a telescopului mai mare sau mai mică?

2 · Montaj

  1. Deschide presetarea telescope și apasă Resetează. Obiectivul are f = 100 cm; cele două lentile sunt separateate de distanțele lor focale combinate (condiția afocală).
  2. Activează citirea măririi unghiulare.
  3. Setează distanța focală a ocularului pentru fiecare încercare (obiectiv fix la f = 100 cm) și înregistrează mărirea rezultată.

3 · Colectează date

Distanța focală a ocularului f_e (cm)Mărirea unghiulară M
10.00
20.00
30.00

Plotează M (axa y) în funcție de 1/f_e (axa x) pentru cele trei încercări.

4 · Analizează

  1. Pentru o încercare, calculează M = −f_o/f_e folosind f_o = 100 cm. Compară cu tabelul.
  2. Explică de ce mărirea este negativă (o imagine răsturnată, tipică unui telescop keplerian simplu) și de ce o distanță focală mai scurtă a ocularului crește mărimea lui M.

5 · Extinde

  1. Spre deosebire de ocular (care stabilește mărirea), DIAMETRUL lentilei obiectiv (neafișat în acest model doar cu distanțe focale) determină cât lumină adună telescopul și puterea lui finală de rezoluție. Explică de ce astronauții interesează mai mult apertura unui telescop (diametrul obiectivului) decât mărirea singură.
  2. „Afocal” înseamnă lumină paralelă la intrare produce lumină paralelă la ieșire — telescopul nu are el însuși o singură distanță focală totală, spre deosebire de un obiectiv de cameră sau o lupă. Explică de ce acest design este ideal pentru privirea obiectelor foarte îndepărtate (efectiv la infinit) cu un ochi relaxat.

Fizica din spatele acestui experiment

Mărirea unghiulară a telescopului

Mărirea unghiulară a unui telescop keplerian afocal este M = −f_o/f_e, raportul dintre distanța focală a obiectivului și a ocularului. Un obiectiv mai lung sau un ocular mai scurt ambele cresc mărirea.

← Înapoi la experiment

Optică

138 de fișe de laborator de fizică tipăribile gratuit