Hoe werkt een telescoop?

Presentatie over: "Hoe werkt een telescoop?"— Transcript van de presentatie:

1 Hoe werkt een telescoop?
Sirenekamp 2004 door Wouter van Reeven

2 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

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

4 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

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

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

7 Diffractie

8 Diffractie (vervolg)

9 Diffractie (vervolg)

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

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

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

13 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

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

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

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

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

18 Oculairs

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

20 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.

21 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

22 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

23 Oplossend vermogen (2)

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

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

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

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

28 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

29 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!!!

30 Grensmagnitude (3) TELESCOPE LIMITING MAGNITUDE
Probability of Detection Diameter (in) (mm) 98% 90% 50% 20% 10% 5% 2%

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

32 Vragen?