Kính thiên văn Afocal: Hai thấu kính, không lấy nét qua lưới
1 · Dự đoán
Một kính thiên văn tiêu điểm (Keplerian) đặt vật kính và thị kính sao cho tiêu điểm của chúng trùng nhau - ánh sáng vào song song, ánh sáng ra song song. Tiêu cự của thị kính ngắn hơn cho độ phóng đại của kính thiên văn cao hơn hay thấp hơn?
- Thị kính ngắn hơn cho độ phóng đại thấp hơn.
- Tiêu cự của thị kính không ảnh hưởng đến độ phóng đại.
- Cao hơn - độ phóng đại là tỷ lệ giữa vật kính và tiêu cự thị kính, do đó việc thu nhỏ tiêu cự của thị kính sẽ làm tăng tỷ lệ.
2 · Thiết lập
- Mở cài đặt trước của kính thiên văn và nhấn Đặt lại. Vật kính có f = 100 cm; hai thấu kính được phân tách bằng tiêu cự tổng hợp của chúng (điều kiện tiêu cự).
- Bật tính năng đọc độ phóng đại góc.
- Đặt tiêu cự của thị kính cho mỗi lần thử (vật kính cố định ở f = 100 cm) và ghi lại độ phóng đại thu được.
3 · Thu thập dữ liệu
| Tiêu cự thị kính f_e (cm) | Độ phóng đại góc M |
|---|---|
| 10.00 | |
| 20.00 | |
| 30.00 |
Vẽ biểu đồ M (trục y) theo 1/f_e (trục x) cho ba lần thử của bạn.
4 · Phân tích
- Đối với một phép thử, hãy tính M = −f_o/f_e bằng cách sử dụng f_o = 100 cm. So sánh với bảng.
- Giải thích tại sao độ phóng đại là âm (ảnh đảo ngược, điển hình của kính thiên văn Keplerian đơn giản) và tại sao tiêu cự của thị kính ngắn hơn lại làm tăng độ lớn của M.
5 · Gia hạn
- Không giống như thị kính (thiết lập độ phóng đại), đường kính của thấu kính MỤC TIÊU (không hiển thị trong mẫu chỉ có tiêu cự này) xác định lượng ánh sáng mà kính thiên văn thu thập và khả năng phân giải tối đa của nó. Giải thích tại sao các nhà thiên văn học quan tâm nhiều đến khẩu độ (đường kính vật kính) của kính thiên văn hơn là độ phóng đại của nó.
- 'Afocal' nghĩa là ánh sáng vào song song cho ánh sáng ra song song... (và thống nhất tiêu đề: 'Kính thiên văn afocal: Hai thấu kính, không tiêu cự chung')
Vật lý đằng sau thí nghiệm này
Độ phóng đại góc của kính thiên văn
Độ phóng đại góc của kính thiên văn Keplerian tiêu điểm là M = −f_o/f_e, tỷ lệ giữa tiêu cự của vật kính và thị kính. Vật kính dài hơn hoặc thị kính ngắn hơn đều làm tăng độ phóng đại.
Quang học
- Thấu kính hội tụ: Ảnh thật ngoài 2f
- Tiêu điểm: Nơi hình ảnh thoát ra vô tận
- Một ống kính như một chiếc kính lúp
- Thấu kính phân kì: Luôn ảo, Luôn thu nhỏ
- Gương cầu lõm: Ảnh thật giống như thấu kính hội tụ
- Gương Cầu Lồi: Luôn là ảnh ảo thu nhỏ
- Gương phẳng: Một trường hợp đặc biệt, bất biến
- Độ sâu biểu kiến: Tại sao hồ bơi trông nông hơn thực tế
- Phản xạ nội toàn phần: Góc tới hạn
- Hệ chuyển tiếp hai thấu kính: Xâu chuỗi các ảnh lại với nhau
- Kính hiển vi phức hợp: Hai thấu kính cho độ phóng đại cao
- Máy phóng ảnh: Hai thấu kính cho ảnh THẬT, lớn hơn