15-9 Ďalekohlad

15-1 Odraz svetla; 15-2 Rovinné zrkadlá; 15-3 Duté a vypuklé zrkadlá; 15-4 Lom svetla; 15-5 Hranoly; 15-6 Šošovky; 15-7 Sústavy šošoviek; 15-8 Mikroskop; 15-9 Ďalekohlad; 15-10 Hranolové spektroskopy;

Úlohy

15-8 Mikroskop

15-9 Ďalekohlad

Ďalekohľad pracuje na tom istom princípe, ako mikroskop. Objektív vytvorí reálny obraz o nejakom veľmi vzdialenom predmete, a na tento predmet hľadíme okulárom. Aby sme zamedzili príliš veľkému počtu zbiehavých lúčov, na niektorých z obrázkov 15.16 sme nakreslili len lúče, ktoré prechádzajú stredom šošoviek, bez zmeny smeru. V prípade ďalekohľadov nemá význam porovnávať rozmer predmetu a rozmer obrazu; namiesto toho používame tzv. uhlové zväčšenie. Nasmerujme, napríklad, hvezdársky ďalekohľad obrázku 15.16a na nejakú hviezdu – na obrázku sme označili päťcípou hviezdou. Ak sa na oblohu pozrieme vlastnými očami, bez ďalekohľadu – napríklad o uhol

$α$ nad našu hviezdu – môžeme vidieť aj inú hviezdu, ktorú sme na obrázku označili malým čiernym krúžkom. Objektív vytvára v prípade oboch hviezd reálny obraz. Vzdialenosť dvojice obrazov je

$d$ (tým rozumieme to, že ak do ohniska objektívu umiestnime film, vzdialenosť medzi obrazmi hviezd na filme bude

$d$ ). Hľadiac na obraz cez okulár, bude rozostup medzi hviezdami vyjadrený pomocou uhla

$β .$ Uhlové zväčšenie definujeme ako pomer

$β ∕ α .$ K jeho výpočtu udávame hodnotu

$β$ a

$α$ v radiánoch. Nakoľko približne platí, že

$α \approx \frac{d}{f_{obj}} a β \approx \frac{d}{f_{ok}}$

potom pre uhlové zväčšenie $U$ dostávame (prvá rovnosť je definícia uhlového zväčšenie)

$U \overset{def}{=} \frac{β}{α} \approx \frac{f_{obj}}{f_{ok}} .$

Hvezdársky ďalekohľad má jednu veľkú nevýhodu, o ktorú sa ale hvezdári nestarajú: druhá hviezda, ktorá sa v skutočnosti nachádza nad prvou hviezdou, vidíme v ďalekohľade pod druhou hviezdou – inými slovami je obrázok otočený hlavou dole. V pozemských ďalekohľadoch, ktorými sledujeme predmety a udalosti je obrátený obraz veľmi rušivý, preto sa používa aj tretia šošovka, ktorá obracia obraz ešte raz, a zabezpečí, aby sme videli zväčšene, ale normálne (obrázok 15.16b). Nepríjemné je len to, že ďalekohľad musí byť štyrikrát taký dlhý, ako ohnisková vzdialenosť šošovky, ktorá obracia obraz do normálnej polohy.

Binokulár je v podstate dvojica ďalekohľadov namontovaných vedľa seba. Aby sa nepríjemná dĺžka a váha zmenšila, obracanie obrazu sa robí pomocou hranolov: svetelný lúč sa odráža na plochách 45°-ho hranola štyrikrát (pozri obrázok 15.16c).

15-10 Hranolové spektroskopy