Afokálny teleskop: dve šošovky, žiadne čisté zaostrenie

1 · Predikuj

Afokálny (Keplerov) teleskop umiestňuje svoj objektív a okulár tak, že ich ohniská splývajú — rovnobežné svetlo dnu, rovnobežné svetlo von. Dáva kratšia ohnisková vzdialenosť okuláru vyššie alebo nižšie zväčšenie teleskopu?

• Kratší okulár dáva nižšie zväčšenie.
• Ohnisková vzdialenosť okuláru neovplyvňuje zväčšenie.
• Vyššie — zväčšenie je pomer ohniskovej vzdialenosti objektívu k okuláru, takže zmenšenie ohniska okuláru zvyšuje pomer.

2 · Priprav

1. Otvor predvolbu teleskop a stlač Resetovať. Objektív má f = 100 cm; dve šošovky sú oddelené svojimi spojenými ohniskovými vzdialenosťami (afokálna podmienka).
2. Zapni odčítanie uhlového zväčšenia.
3. Nastav ohniskovú vzdialenosť okuláru pre každý pokus (objektív pevne na f = 100 cm) a zaznamenaj výsledné zväčšenie.

3 · Zbieraj údaje

Zaznamenaj M (os y) verzus 1/f_e (os x) pre svoje tri pokusy.

4 · Analyzuj

1. Pre jeden pokus vypočítaj M = −f_o/f_e s f_o = 100 cm. Porovnaj s tabuľkou.
2. Vysvetli, prečo zväčšenie je záporné (prevrátený obraz, typické pre jednoduchý Keplerov teleskop) a prečo kratšia ohnisková vzdialenosť okuláru zvyšuje veľkosť M.

5 · Rozšír

1. Na rozdiel od okuláru (ktorý určuje zväčšenie) priemer OBJEKTÍVU (nezobrazený v tomto modeli len s ohniskami) určuje, koľko svetla teleskop zachytí a jeho konečnú rozlišovaciu schopnosť. Vysvetli, prečo astronómovia starajú viac o apertúru teleskopu (priemer objektívu) než o samotné zväčšenie.
2. „Afokálny“ znamená, že rovnobežné svetlo dnu produkuje rovnobežné svetlo von — teleskop nemá sám žiadne jediné celkové ohnisko, na rozdiel od objektívu fotoaparátu alebo lupy. Vysvetli, prečo tento dizajn je ideálny na pozeranie veľmi vzdialených objektov (efektívne v nekonečne) uvoľneným okom.

Fyzika za týmto experimentom

← Späť na experiment

138 bezplatných tlačiteľných pracovných listov z fyziky