Astronoomilise teleskoobi definitsioon
Astronoomilised teleskoobid ehk astronoomilised binoklid on optilised instrumendid, mida kasutatakse taevakehade, näiteks tähtede, planeetide, satelliitide jms nägemiseks silma abil. Kuigi taevakehade suurus on tohutu, on nende kaugus nii suur, et silmadega vaadates tunduvad taevakehad väikesed. Astronoomiliste teleskoopide eesmärk on suurendada taevakehade kujutist, et neid saaks silmadega näha.
Astronoomiliste teleskoopide tüübid
Astronoomilisi teleskoope on mitut tüüpi, sealhulgas refraktsiooniteleskoobid ja peegelteleskoobid. Refraktsiooniteleskoop, tuntud ka kui Kepleri teleskoop, koosneb kahest kumerast läätsest, mis paiknevad toru mõlemas otsas. Kumerad läätsed, mis asuvad vaatleja silmast kaugemal, nimetatakse objektiivläätsedeks, samas kui kumerad läätsed, mis asuvad silmale lähemal, nimetatakse okulaariläätsedeks. Selleks, et objekti kujutist oleks näha, peab objektiivi pind olema märkimisväärne. Suure läbimõõduga läätsede valmistamine on keeruline, seega ei ole refraktorteleskoobi suurus tohutu. Hiiglaslikud teleskoobid on tavaliselt peegelteleskoobid. Peegeldusteleskoobid kasutavad objektiivpeeglitena nõguspeegleid.
See artikkel keskendub astronoomilisele refraktsiooniteleskoobile ehk Kepleri teleskoobile.
Kuidas astronoomilised teleskoobid töötavad
Refraktsiooniastronoomia teleskoop koosneb kahest kumerast läätsest. Kumerat läätse, mis asub vaatleja silmast kaugemal, nimetatakse objektiivläätseks, samas kui kumerat läätse, mis asub vaatleja silmale lähemal, nimetatakse okulaariläätseks või silmaläätseks. Objekti asukoht on väga kaugel, mistõttu objekti ja objektiivi vaheline nurk on minimaalne.
Seega toimib objektiivlääts nii, et see toob kujutist okulaariläätsele lähemale, nii et nurk muutub suuremaks. Okulaarilääts omakorda suurendab nurka, nii et võrkkestale moodustunud kujutise suurus suureneb.
Objektiiviga vaadeldavate objektide vaheline kaugus on väga suur ja seda peetakse lõpmatuks. Nagu kumerat läätse käsitlevas artiklis selgitatud, kui objekti kaugus on väga suur või lõpmatu, asub kujutis otse objektiivi fookuspunktis. Kujutis on reaalne, ümberpööratud ja väiksem. Kuna kujutis asub objektiivi fookuspunktis, on kujutise ja objektiivi vaheline kaugus (sisseob) võrdub objektiivi fookuskaugusega (Fob).
Objektiivi tekitatud kujutis on reaalne, seega käsitleb okulaarlääts seda objektina. Kui silmad on minimaalselt akommodeeritud (silm on fokuseeritud kaugemasse punkti), on okulaariläätse tekitatud kujutis lõpmatu. Nagu kumera läätse teemas selgitatud,
nii et okulaariläätse moodustatud kujutis on lõpmatu, objektiivläätse tekitatud ja okulaariläätse poolt objektiks peetav tegelik kujutis,
lisaks objektiivläätse fookuspunktis asumisele peab see asuma ka okulaari läätse fookuspunktis. Seega võib järeldada, et nii objektiivläätse kui ka okulaari läätse esimese fookuspunkti fookuspunktid langevad kokku, nagu joonisel näidatud. Kui okulaari läätse fookuskaugus (fok) on võrdne tegeliku kujutise kaugusega okulaariläätsest (teeok) on okulaariläätse moodustatud lõplik pilt virtuaalne, ümberpööratud, suurendatud ja
lõplik. Lõpmatu pildi kaugus ei tähenda, et pildi suurus on lõpmatu.
Eeltoodud joonise ja selgituse põhjal võib järeldada, et
astronoomilise objekti objektiivi ja okulaari vaheline kaugus teleskoop = astronoomilise teleskoobi pikkus = objektiivi fookuskaugus (fob) + silmaläätse fookuskaugus (fok).
Kui silmal on maksimaalne akommodatsioon, siis silmaläätse moodustatud kujutis asub normaalse silma lähipunktis või umbes 25 cm silmaläätse ees.
kus pildi kaugus on väiksem kui okulaari läätse fookuskaugus (fo). Silmaläätse moodustatud pildikaugus on väiksem kui silmaläätse fookuskaugus (fok), nii et pilt on virtuaalne ja ümberpööratud. Täieliku selgituse saab astronoomilise teleskoobi võrrandite teemal.
Kogu suurendus astronoomilised teleskoobid
Kas astronoomilise teleskoobi kaudu nähtava objekti kujutise suurus on suurem minimaalse või maksimaalse akommodatsiooniga silmadega vaatlemisel? Kumba tuleks kasutada objektiivi ja okulaarina, kas suure fookuskaugusega kumerat läätse või väikese fookuskaugusega kumerat läätse? Nendele küsimustele saab vastuse pärast astronoomilise teleskoobi võrrandi tundmaõppimist.
