Alat optik: lup, mikroskop, dan teleskop

FisikaOptikaUsia 14–15

Gunakan di kelas saya

Diagram sinar lup (M = D/f untuk mata tak berakomodasi, 1 + D/f di titik dekat), mikroskop (bayangan antara nyata, M ≈ (L/fₒ)(D/fₑ)), dan teleskop bias atau pantul (M = fₒ/fₑ pada pengamatan normal). Kriteria Rayleigh θ = 1,22λ/D menunjukkan kapan dua bintang terurai saat bukaan dan panjang gelombang diubah, daya kumpul cahaya sebanding dengan D², grafik atmosfer menunjukkan pita gelombang yang memerlukan teleskop antariksa, dan spektroskop mencocokkan garis gelap bintang dengan H, He, Na, Ca, dan Fe.

Pelajaran: Alat optik; Lup; Mikroskop; Teleskop; Daya urai

Yang ditunjukkan

Alat optik membuat benda kecil atau jauh tampak lebih besar dengan memperbesar sudut pandang mata. Lup membentuk bayangan maya tegak; mikroskop menambahkan lensa objektif yang membentuk bayangan nyata diperbesar untuk okuler; objektif teleskop, berupa lensa atau cermin cekung, membentuk bayangan benda jauh di bidang fokusnya. Bukaan yang lebih lebar mengumpulkan lebih banyak cahaya (∝ D²) dan memperlihatkan detail lebih halus, dibatasi oleh difraksi (kriteria Rayleigh). Lensa dianggap tipis dan sinar paraksial; grafik atmosfer adalah rata-rata sederhana untuk langit cerah.

Cara menggunakan

Di Lup, ubah jarak fokus dan jarak benda, atau tekan Mata tak berakomodasi atau Bayangan di 25 cm. Di Mikroskop, atur lensa objektif, lensa okuler, dan jarak antarlensa, lalu tekan Pengamatan normal. Di Teleskop, pilih Bias atau Pantul dan ubah fₒ, fₑ, serta diameter bukaan. Di Daya urai, ubah bukaan, panjang gelombang, dan jarak sudut sampai kedua bintang tepat terurai. Di Atmosfer dan spektrum, pilih pita gelombang, lalu bintang, dan centang unsur untuk mencocokkan garisnya.

Parameter yang dapat diubah

  • Layar Lup, Mikroskop, Teleskop, Daya urai, Atmosfer dan spektrum
  • Jarak fokus lup f 2,5–10 cm
  • Jarak benda ke lup u 1–10 cm
  • Objektif mikroskop fₒ 0,4–2 cm
  • Okuler mikroskop fₑ 2–8 cm
  • Jarak antarlensa mikroskop 12–25 cm
  • Jarak benda ke objektif uₒ 0,41–3,2 cm
  • Jenis teleskop Bias (lensa), Pantul (cermin)
  • Objektif teleskop fₒ 40–200 cm
  • Okuler teleskop fₑ 0,5–10 cm
  • Okuler digeser Δ -1–0,5 cm
  • Diameter bukaan D 0,5–1000 cm
  • Panjang gelombang λ 400–700 nm
  • Jarak sudut kedua bintang θ 0,01–100 ″
  • Bintang Bintang A (seperti Matahari), Bintang B (panas, putih kebiruan), Bintang C (dingin, jingga)
  • Pita gelombang Sinar gamma, Sinar X, Ultraungu, Cahaya tampak, Inframerah, Gelombang mikro, Gelombang radio

Pertanyaan untuk dijelajahi

  1. Mengapa teleskop dengan jarak fokus objektif yang lebih panjang dan jarak fokus okuler yang lebih pendek memberi perbesaran anguler lebih besar?
  2. Bagaimana cahaya yang terkumpul dan sudut terkecil yang dapat diurai berubah jika bukaan dijadikan dua kali lipat?
  3. Mengapa teleskop sinar X dan ultraungu harus ditempatkan di orbit, sedangkan teleskop radio bekerja di Bumi?