Optik
Astronomik teleskop
Afokal lensler f_objective + f_eyepiece ile ayrılır; M = −f_objective/f_eyepiece uzak bir cisim için açısal büyütmedir, yakındaki bir cismin tezgahtaki görüntüsü ise yatay büyütmeyi f_eyepiece/f_objective gösterir.
Astronomik teleskop — etkileşimli Optik simülasyonu. Afokal lensler f_objective + f_eyepiece ile ayrılır; M = −f_objective/f_eyepiece uzak bir cisim için açısal büyütmedir, yakındaki bir cismin tezgahtaki görüntüsü ise yatay büyütmeyi f_eyepiece/f_objective gösterir. Canlı SI ölçümleri ve rehberli öğreticiyle ücretsiz, tarayıcı tabanlı sanal fizik laboratuvarı.
Astronomik teleskop
Odak dışı bir teleskop, merceklerini f_objective + f_eyepiece ile ayırır; M = −f_objective/f_eyepiece.
Objektifin odak düzlemi, göz merceğinin odak düzlemiyle çakışır, dolayısıyla lens ayrımı f_objective + f_eyepiece olur ve paralel giriş paralel ayrılır. Açısal büyütme, odak uzaklığı oranıdır; Negatif işareti ters çevrilmeyi gösterir.
- M = −f_obj/f_eye
- Açısal büyütme
Araştırma özeti
Laboratuvarı açmadan önce soruyu planlayın
Bu özet, önceden oluşturulmuş sayfayı yansıtır: yönlendirici soru, yarışan tahminler, değişken rolleri, yöneten yasalar, kurulum, analiz ve geliştirme istemleri görünür kalır ve bu sırayı izler.
Sürüş sorusu
Odak dışı (Keplerian) bir teleskop, objektifini ve göz merceğini odak noktaları çakışacak şekilde yerleştirir; paralel ışık içeri, paralel ışık dışarı. Daha kısa bir göz merceği odak uzaklığı teleskop büyütmesini daha yüksek mi yoksa daha düşük mü sağlar?
Tartılacak tahminler
- Daha kısa bir göz merceği daha düşük büyütme sağlar.
- Mercek odak uzaklığı büyütmeyi etkilemez.
- Daha yüksek — büyütme, objektifin göz merceği odak uzaklığına oranıdır; dolayısıyla göz merceğinin odak uzunluğunu küçültmek, oranı artırır.
Değişken roller
Neyi ayarladınız:
- Mercek odak uzaklığı f_e (cm)
Ölçtüğünüz şey:
- Açısal büyütme M
Araştırma nasıl yürütülüyor?
- Teleskop ön ayarını açın ve Sıfırla'ya basın. Hedef f = 100 cm'dir; iki lens, birleşik odak uzaklıklarına göre ayrılır (odak dışı durum).
- Açısal büyütme okumasını etkinleştirin.
- Her deneme için göz merceğinin odak uzaklığını ayarlayın (objektif f = 100 cm'ye sabitlenmiştir) ve elde edilen büyütmeyi kaydedin.
Yönetim denklemi
Teleskop Açısal Büyütme — M = −f_o/f_e
Odak dışı bir Kepler teleskobunun açısal büyütmesi M = −f_o/f_e'dir, yani hedefin odak uzunluğunun göz merceğininkine oranıdır. Daha uzun bir objektif veya daha kısa bir göz merceği büyütmeyi artırır.
Yazdırılabilir çalışma sayfasının öğrencilerden neyi çözmelerini istediği
- Bir deneme için, f_o = 100 cm'yi kullanarak M = −f_o/f_e'yi hesaplayın. Tabloyla karşılaştırın.
- Büyütmenin neden negatif olduğunu (basit bir Keplerian teleskopunun tipik ters görüntüsü) ve daha kısa göz merceği odak uzaklığının neden M'nin büyüklüğünü artırdığını açıklayın.
Bunun laboratuvarın ötesinde ortaya çıktığı yer
- Büyütmeyi ayarlayan göz merceğinden farklı olarak, HEDEF merceğinin çapı (yalnızca odak uzaklığı olan bu modelde gösterilmemiştir), teleskobun ne kadar ışık toplayacağını ve nihai çözümleme gücünü belirler. Gökbilimcilerin neden teleskopun açıklığını (objektif çapını) tek başına büyütmeden daha fazla önemsediğini açıklayın.
- 'Afokal', içeri giren paralel ışığın paralel ışık ürettiği anlamına gelir; kamera lensi veya büyütecin aksine, teleskopun tek bir genel odak uzaklığı yoktur. Bu tasarımın neden çok uzaktaki nesneleri (sonsuzda etkili bir şekilde) rahat bir gözle görüntülemek için ideal olduğunu açıklayın.
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- Hoş geldiniz: teleskop
- Seçin: objektif mercek
- Oynat'a basın
- Uzak nesnelerin açısal boyutu
- Denetleyiciyi açın
- Başardınız!
Sahneyi oluşturmak için etkileşimli simülasyonu açın, Oynat'a basın ve canlı ölçümler ile rehberli bir eğitim eşliğinde keşfedin.