Hoe werkt een telescoop? Sirenekamp 2004 door Wouter van Reeven

Inhoud Doel en werking van een telescoop Oculairs Lenzen en spiegels Refractors Reflectors Beeldvouten Catadioptrische telescopen Oculairs Grootte objectief en centrale obstructie Vergroting, beeldveld, uittreepupil, "eye relief" en grensmagnitude Urban legends Vragen

Doel en werking van een telescoop Veel licht opvangen Vergroten van het beeld van een object

Algemene werking van een telescoop Objectief vangt licht op Objectief brengt licht in brandvlak tot een beeld Oculair vergroot dit beeld Vergroot beeld Object Beeld Objectief Oculair Brandvlak

Lenzen Lenzen vormen een beeld door breking van licht Breking gebeurd volgens de Wet van Snellius:

Spiegels Spiegels vormen een beeld door weerspiegeling van licht Bij spiegeling geldt hoek(in) = hoek(uit) In Uit

Diffractie

Diffractie (vervolg)

Diffractie (vervolg)

Refractors Refractors gebruiken achromatische (zonder c.a.) of apochromatische (zonder c.a. en s.a.) lenzen

Reflectors Reflectors gebruiken sferische of parabolische spiegels Centrale obstructie vermindert helderheid, scherpte en contrast

Beeldvouten Perfect beeld in een refractor Perfect beeld in een reflector Beeld behept met turbulentie

Beeldvouten: Sferische aberratie Licht van de rand van het objectief komt niet in hetzelfde brandpunt als licht van het midden van het objectief Spherische aberratie voor een reflector

Beeldvouten: Chromatische aberratie Rood licht en blauw licht hebben verschillende brandpunten

Beeldvouten: Astigmatisme Lichtstralen in één vlak hebben een ander brandpunt dan lichtstralen in een vlak daar loodrecht op

Beeldvouten: Coma Verschillende delen van de lens geven verschillende vergrotingen Telescoop is slecht gecollimeerd!

Catadioptrische telescopen Hebben corrigerende lenzen en vangspiegel om beeldfouten van sferische hoofdspiegel te corrigeren

Oculairs

Grootte objectief In het algemeen geldt: hoe groter objectief, - hoe meer licht - hoe scherper

Invloed op hoeveelheid licht De hoeveelheid licht hangt ondermeer af van de OPPERVLAKTE van het objectief Maar ook van de grootte van de centrale obstructie, ophanging vangspiegel, reflectiviteit van spiegels, transparantie van lenzen etc.

Invloed op scherpte Scheidend vermogen hangt af van diameter objectief en golflengte: Voor het menselijk oog is λ=550nm, b.v. voor D=6.0cm en D=20cm

Oplossend vermogen Rayleigh: een disk is precies 1 straal van de andere weg d = 140/D Dawe: door experimenteren d = 116/D Sparrow: als twee airy disks samen vlakke top hebben d = 70/D = 1/2 Rayleigh

Oplossend vermogen (2)

Vergroting Vergroting: Urban legends: - min. v. = D/8 - max. v. = Dx2

Beeldveld Beeldveld: bij benadering want kans op vervorming van het beeldveld. Beter om "star-drift method" te gebruiken.

Uittreepupil Uittreepupil: Kleine vergroting = grote uittreepupil Grote vergroting = kleine uittreepupil

Eye relief Klein eye relief = oog dicht bij oculair Groot eye relief = oog ver van oculair

Grensmagnitude (sterren!) Eenvoudige formule, D in cm. Voor D=8 vind je mlimiet=12.0 Al wat ingewikkelder, D in mm en Delta = grootte oogpupil in mm. Voor moog=6.5, D=80 en Delta=7 vind je mlimiet=11.8

Grensmagnitude (2) Hangt af van het weer (helderheid en doorzichtigheid) Hangt af van grootte en type telescoop Hangt (zeer) sterk af van vergroting!!! Hangt (in mindere) mate af van moog!!! Hangt sterk af van ervaring waarnemer!!! Hangt ENORM veel af van donker adaptatie!!! Neem de tijd voor je waarneming!!!

Grensmagnitude (3) TELESCOPE LIMITING MAGNITUDE Probability of Detection Diameter (in) (mm) 98% 90% 50% 20% 10% 5% 2% 2 51 11.2 11.7 12.2 12.7 12.3 13.9 14.7 3 76 12.1 12.6 13.1 13.6 14.1 14.8 15.6 4 102 12.7 13.2 13.7 14.2 14.7 15.4 16.2 6 152 13.6 14.1 14.6 15.1 15.6 16.3 17.1 8 203 14.2 14.7 15.2 15.7 16.2 16.9 17.7 10 254 14.7 15.2 15.7 16.2 16.7 17.4 18.2 12.5 318 15.2 15.7 16.2 16.7 17.2 17.9 18.7 14 356 15.5 16 16.5 17 17.5 18.2 19 16 406 15.7 16.2 16.7 17.5 17.7 18.4 19.2 20 508 16.2 16.7 17.2 17.7 18.2 18.9 19.7

Urban legends min. vergroting=D/8 schaduw vangspiegel refractor reflector max. vergroting=Dx2 mag. limiet hangt af van F/D getal

Vragen?