טלסקופים אסטרונומיים - בעיות ופתרונות
1.
בהתבסס על הגרף לעיל, קבע את הגדלת הטלסקופ כאשר עין הצפייה רפויה.
ידוע:
העדשה הקרובה ביותר לעצם נקראת עדשת המטרה (אורך מוקד f₂ ) ויוצרת תמונה אמיתית. העדשה השנייה, הנקראת עינית (אורך מוקד f₂ ) , משמשת כמגדלת.
אורך המוקד של עדשת האובייקטיב (f o ) = 100 ס"מ
אורך המוקד של עדשת העינית (f e ) = 8 ס"מ
דרוש/ה: הגדלה בטלסקופ כאשר העין רפויה
פתרון:
M = -f o / f e
M = -100 ס"מ / 8 ס"מ
M = -12.5 X
סימן מינוס מציין שהתמונה הפוכה.
2.
בהתבסס על האיור למעלה, מהי הגדלת הטלסקופ כאשר העין רפויה?
ידוע:
אורך המוקד של עדשת האובייקטיב (f o ) = 200 ס"מ
אורך המוקד של עדשת העינית (f e ) = 5 ס"מ
מבוקש: הגדלה מלאה
פתרון:
כאשר העין רגועה, הגדלת הטלסקופ:
M = -f o / f e
M = -200 ס"מ / 5 ס"מ
M = -40 X
סימן מינוס מציין שהתמונה הפוכה.
3.
בהתבסס על האיור לעיל, אם המרחק בין עדשת העינית לעדשת האובייקטיב (d) = פי 11 מאורך המוקד של עדשת העינית, מהי ההגדלה הכוללת כאשר העין רפויה?
ידוע:
המרחק בין עדשת העינית לעדשת האובייקטיב = אורך הטלסקופ = 11 רגל ומעלה
אורך המוקד של עדשת העינית (f e ) = f e
אורך המוקד של עדשת האובייקטיב (f₂o ) = אורך הטלסקופ – אורך המוקד של עדשת העינית = 11 f₂e – f₂e = 10 f₂e
מבוקש: הגדלת הטלסקופ
פתרון:
M = -f o / f e
M = -10 f e / f e
M = -10 X
סימן מינוס מציין שהתמונה הפוכה.
4. מהי ההגדלה הכוללת של הטלסקופ האסטרונומי?
ידוע:
המרחק בין האובייקטיבי לעדשת העינית (l) = 126 ס"מ
אורך המוקד של עדשת העינית (f e ) = 6 ס"מ
אורך המוקד של עדשת האובייקטיב (f o ) = 120 ס"מ
מבוקש: ההגדלה הכוללת
פתרון:
בהתבסס על האיור לעיל, התמונה הסופית באינסוף, כך שהעין רגועה.
ההגדלה הכוללת של הטלסקופ האסטרונומי:
- מהו תפקידו העיקרי של טלסקופ אסטרונומי? תשובההתפקיד העיקרי של טלסקופ אסטרונומי הוא לאסוף יותר אור ממה שהעין האנושית יכולה לאסוף בעצמה, מה שמאפשר צפייה ברורה ומפורטת יותר בעצמים שמימיים רחוקים או חלשים.
- במה שונים טלסקופים שוברי ראייה מטלסקופים מחזירי אור? תשובהטלסקופים שוברי אור משתמשים בעדשות כדי לכופף (לשבור) ולמקד אור, בעוד שטלסקופים מחזירי אור משתמשים במראות כדי להחזיר ולמקד אור. האלמנט האופטי העיקרי במשקף אור הוא עדשה, בעוד שבמשקף אור הוא מראה.
- מדוע רוב מצפי הכוכבים המודרניים מעדיפים טלסקופים מחזירי אור? תשובהלטלסקופים מחזירי אור יש מספר יתרונות על פני טלסקופים מחזירי אור: ניתן להגדיל אותם בהרבה, הם אינם סובלים מעיוות כרומטי (שבו צבעים שונים אינם מגיעים לאותו מיקוד), והם בדרך כלל קומפקטיים יותר עבור אורך מוקד נתון מכיוון שהם יכולים להשתמש במראות מרובות.
- מהי סטייה כרומטית, וכיצד היא משפיעה על תצפיות טלסקופיות? תשובהעיוות כרומטי הוא סוג של עיוות אופטי שבו צבעי אור שונים ממוקדים במרחקים שונים במקצת עקב השינוי במקדם השבירה של זכוכית עם אורך הגל. זה יכול לגרום להילות דמויות קשת סביב עצמים נצפים. טלסקופים מחזירי אור נמנעים מבעיה זו מכיוון שמראות מחזירות את כל צבעי האור באופן שווה, מבלי לכופף אותם בצורה שונה כמו שעושות עדשות.
- מדוע גודל הצמצם חשוב בטלסקופים? תשובההצמצם, או קוטר העדשה הראשית או המראה, קובע כמה אור הטלסקופ יכול לאסוף. צמצם גדול יותר מאפשר תצפית על עצמים חלשים יותר ומספק רזולוציה גבוהה יותר, מה שגורם לעצמים רחוקים להיראות חדים יותר.
- מה ההבדל בין הגדלה לכוח רזולוציה בטלסקופים? תשובההגדלה מתייחסת לגורם שבו טלסקופ יכול להגדיל את מראהו של עצם. לעומת זאת, כוח רזולוציה מתייחס ליכולתו של הטלסקופ להבחין בין שני עצמים קרובים זה לזה. טלסקופ אולי יגדיל תמונה הרבה, אך ללא כוח רזולוציה טוב, התמונה עדיין עלולה להיראות מטושטשת.
- מדוע מצפי כוכבים גדולים רבים ממוקמים על פסגות הרים או בחלל? תשובהגבהים גבוהים מפחיתים את כמות האטמוספירה של כדור הארץ שהאור צריך לעבור דרכה, וממזערים עיוותים וספיגת אטמוספירה. טלסקופי חלל, כמו האבל, נמנעים לחלוטין מהפרעות אטמוספריות, ומאפשרים תצפיות ברורות ומפורטות הרבה יותר.
- מהי אופטיקה אדפטיבית, ומדוע היא מועילה לטלסקופים קרקעיים? תשובהאופטיקה אדפטיבית היא טכנולוגיה המשמשת לתיקון עיוותים הנגרמים על ידי האטמוספירה של כדור הארץ בזמן אמת. היא כוללת בדרך כלל מראה ניתנת לעיוות שיכולה לשנות צורה במהירות כדי לנטרל השפעות אטמוספריות, וכתוצאה מכך תמונות ברורות הרבה יותר.
- במה שונה טלסקופ רדיו מטלסקופ אופטי? תשובהטלסקופי רדיו מזהים גלי רדיו ולא אור נראה. לעתים קרובות יש להם צלחות פרבוליות גדולות לאיסוף ומיקוד גלי רדיו על מקלט. בעוד שטלסקופים אופטיים מספקים "תמונות" של החלל, טלסקופי רדיו לוכדים נתונים שבדרך כלל מוצגים בדרכים שונות או משמשים לניתוח ספקטרלי.
-
מדוע משתמשים באינטרפרומטריה באסטרונומיה, וכיצד היא מועילה לתצפיות טלסקופיות? תשובה : אינטרפרומטריה כוללת שילוב נתונים ממספר טלסקופים כדי לדמות טלסקופ עם צמצם גדול בהרבה. טכניקה זו משפרת את כוח הרזולוציה, ומאפשרת לאסטרונומים לראות פרטים עדינים יותר בעצמים שמימיים מאשר עם טלסקופ בודד בלבד.
