Астрономски телескопи – проблеми и решења

Астрономски телескопи – проблеми и решења

1.

На основу горњег графика, одредите увећање телескопа када је око опуштено.

Познато:

Сочиво најближе предмету назива се објектив (жижна даљина f _o ) и формира реалну слику. Друго сочиво назива се окулар (жижна даљина f _e ) делује као увећавач.

Жижна даљина објектива (f₂o ₎ = 100 цм

Жижна даљина окулара (f _e ) = 8 cm

Тражи се: Увећање телескопа када је око опуштено

Решење:

М = -ф _о / ф _е

М = -100 цм / 8 цм

М = -12.5 X

Знак минус означава да је слика обрнута.

2.

На основу горње слике, колико је увећање телескопа када је око опуштено?

Познато:

Жижна даљина објектива (f₂o ₎ = 200 цм

Жижна даљина окулара (f _e ) = 5 cm

Тражено: Укупно увећање

Решење:

Када је око опуштено, увећање телескопа:

М = -ф _о / ф _е

М = -200 цм / 5 цм

М = -40 X

Знак минус означава да је слика обрнута.

3.

На основу горње слике, ако је растојање између окулара и објектива (d) = 11 пута веће од жижне даљине окулара, колико је онда укупно увећање када је око опуштено?

Познато:

Растојање између окулара и објектива = дужина телескопа = 11 f _e

Жижна даљина окулара (f _e ) = f _e

Жижна даљина објектива (f _o ) = дужина телескопа – жижна даљина окулара = 11 f _e – f _e = 10 f _e

Тражи се: Увећање телескопа

Решење:

М = -ф _о / ф _е

М = -10 ф _е / ф _е

М = -10 X

Знак минус означава да је слика обрнута.

4. Колико је укупно увећање астрономског телескопа?

Познато:

Растојање између објектива и окулара (l) = 126 cm

Жижна даљина окулара (f _e ) = 6 cm

Жижна даљина објектива (f₂o ₎ = 120 цм

Тражено: Укупно увећање

Решење:

На основу горње слике, коначна слика је у бесконачности, тако да је око опуштено.

Укупно увећање астрономског телескопа:

1. Која је главна функција астрономског телескопа? одговорПримарна функција астрономског телескопа је да прикупи више светлости него што људско око може самостално да прикупи, омогућавајући јасније и детаљније посматрање удаљених или слабих небеских објеката.
2. По чему се рефракциони телескопи разликују од рефлекторских телескопа? одговорРефракциони телескопи користе сочива за савијање (преламање) и фокусирање светлости, док рефлекторски телескопи користе огледала за рефлектовање и фокусирање светлости. Примарни оптички елемент код рефрактора је сочиво, док је код рефлектора то огледало.
3. Зашто већина модерних опсерваторија преферира рефлекторске телескопе? одговорРефлекторски телескопи имају неколико предности у односу на рефракторске: могу се направити много већи, не пате од хроматске аберације (где различите боје не долазе у исти фокус) и обично су компактнији за дату жижну даљину јер могу користити више огледала.
4. Шта је хроматска аберација и како утиче на телескопска посматрања? одговорХроматска аберација је врста оптичке дисторзије где су различите боје светлости фокусиране на мало различитим удаљеностима због варијације индекса преламања стакла са таласном дужином. Ово може изазвати ореоле сличне дуги око посматраних објеката. Рефлекторски телескопи избегавају овај проблем јер огледала подједнако рефлектују све боје светлости, без њиховог различитог савијања као што то раде сочива.
5. Зашто је величина отвора бленде важна код телескопа? одговорОтвор бленде, односно пречник примарног сочива или огледала, одређује колико светлости телескоп може да прикупи. Већи отвор бленде омогућава посматрање слабијих објеката и пружа већу резолуцију, чинећи да удаљени објекти изгледају оштрије.
6. Која је разлика између увећања и резолуционе моћи код телескопа? одговорУвећање се односи на фактор којим телескоп може да увећа изглед објекта. С друге стране, резолуциона моћ се односи на способност телескопа да разликује два близу раздвојена објекта. Телескоп може знатно увећати слику, али без добре резолуционе моћи, слика и даље може изгледати мутно.
7. Зашто се многе велике опсерваторије налазе на врховима планина или у свемиру? одговорВелике надморске висине смањују количину Земљине атмосфере кроз коју светлост мора да прође, минимизирајући атмосферска изобличења и апсорпцију. Свемирски телескопи, попут Хабла, у потпуности избегавају атмосферске интерференције, омогућавајући много јаснија и детаљнија посматрања.
8. Шта је адаптивна оптика и зашто је корисна за земаљске телескопе? одговорАдаптивна оптика је технологија која се користи за исправљање изобличења изазваних Земљином атмосфером у реалном времену. Обично укључује деформабилно огледало које може брзо да мења облик како би се супротставило атмосферским ефектима, што резултира много јаснијим сликама.
9. По чему се радиотелескоп разликује од оптичког? одговорРадио-телескопи детектују радио таласе, а не видљиву светлост. Често имају велике параболичне антене за сакупљање и фокусирање радио таласа на пријемник. Док оптички телескопи пружају „слике“ свемира, радио-телескопи снимају податке који се обично визуелизују на различите начине или користе за спектралну анализу.

10. Зашто се интерферометрија користи у астрономији и како користи телескопским посматрањима? Одговор : Интерферометрија подразумева комбиновање података са више телескопа како би се симулирао телескоп са много већим отвором бленде. Ова техника побољшава моћ раздвајања, омогућавајући астрономима да виде финије детаље на небеским објектима него само једним телескопом.