View
88
Download
4
Category
Preview:
Citation preview
Teropong Bintang
Dr. Chatief Kunjaya
FMIPA, Institut Teknologi Bandung
TPOA, Kunjaya 2014
Kompetensi Dasar
• X.3.9 Menganalisis cara kerja alat optik menggunakan sifat pencerminan dan pembiasan oleh cermin dan lensa
• X.4.9 Menyajikan ide/rancangan sebuah alat optik dengan menerapkan prinsip pemantulan dan pembiasan pada cermin dan lensa
TPOA, Kunjaya 2014
Pembiasan
• Jika cahaya datang dari satu medium, masukke medium lain, kecepatannya bisa berubah
• Perubahan kecepatan bisa menyebabkanpembelokan bila arah datang cahaya tidaktegak lurus perbatasan medium
• Pembelokan cahaya inilah yang dimanfaatkanutk pengumpulan cahaya oleh lensa
TPOA, Kunjaya 2014
Pembiasan
TPOA, Kunjaya 2014
Pembiasan
• Bagaimana jika perbatasan dua medium bukan batas yang tajam?
• Pembelokan cahaya akan lebih mulus
• Contoh : perbatasan antara atmosfir Bumi danruang hampa menyebabkan lintasan cahayasedikit melengkung
TPOA, Kunjaya 2014
Pembiasan atmosfir Bumi
TPOA, Kunjaya 2014
Pembiasan
• Index bias bergantung pada panjanggelombang
• Hal ini dapat dimanfaatkan untukmenguraikan cahaya.
• Contoh alat pengurai cahaya adalah prisma
• Hasil penguraian cahaya bintang disebutspektrum
• Spektrum mengandung informasi yang kaya tentang fisis bintang
TPOA, Kunjaya 2014
Penguraian Cahaya oleh Prisma
TPOA, Kunjaya 2014
Spektrum Bintang
• Pada spektrum bintang atau Matahari nampakada garis-garis gelap yang disebabkan olehserapan oleh atom atau ion di atmosfirbintang
TPOA, Kunjaya 2014
Teropong Refraktor
• Teropong Bintang pertama kali digunakan olehGalileo Galilei untuk mengamati benda langittahun 1609
TPOA, Kunjaya 2014
Teropong Refraktor
• Bekerja berdasarkan fenomena pembiasan, yaitufenomena pembelokan cahaya ketika melewatidua medium yang berbeda
• Pengumpul cahaya utama adalah lensa obyektif
• Bayangan yang diciptakan oleh lensa obyektifdilihat dengan menggunakan lensa okuler
• Agar bayangan dapat terlihat, bayangan yang diciptakan oleh lensa obyektif harus terletak di fokus lensa okuler.
• Bayangan yang dilihat oleh pengamat terbalik
TPOA, Kunjaya 2014
Skema Jalannya Cahaya di dalamTeropong Refraktor
TPOA, Kunjaya 2014
Skema Jalannya Cahaya di dalamTeropong Refraktor
• Cahaya sejajar sumbu utama akan dikumpulkandi fokus
• Cahaya yang melalui pusat lensa akanditeruskan
TPOA, Kunjaya 2014
Rumus Lensa
• Menentukan letak bayangan
fSS
1
'
11
• PerbesaranS
SM
'
• Kecepatan kamera, f ratioD
fFr
• Perbesaran teropongok
obj
f
fM
TPOA, Kunjaya 2014
Teropong Reflektor
• Bekerja berdasarkan prinsip pemantulan
• Cermin yang digunakan adalah cermin cekung
• Cermin cekung itu menjadi obyektif teropong
• Cahaya yang datang sejajar akan dikumpulkandi fokus
• Ada beberapa macam cara melihat bayangandiciptakan oleh cermin oyektif, itumenentukan jenis teropong
TPOA, Kunjaya 2014
Teropong Reflektor Newtonian
TPOA, Kunjaya 2014
Teropong Reflektor Cassegrain
TPOA, Kunjaya 2014
Contoh Soal : Sebuah teropong refraktor mempunyai karakteristik
sebagai berikut :
Lensa obyektif : diameter 10 cm, panjang fokus 1,5 m
Lensa okuler : diameter 0,5 cm, panjang fokus 1,5 cm
Maka perbesaran teropong itu adalah :
a. 10 kali
b. 15 kali
c. 20 kali
d. 100 kali
e. 200 kali
Jawab : d, Penjelasan : perbesaran teropong ditentukan oleh
perbandingan panjang fokus obyektif dan okuler :
1005,1
150
ok
obj
f
fM
TPOA, Kunjaya 2014
Lensa Gravitasi
• Menurut Einstein, bukan hanya massa, cahayapun dapat ditarik oleh gravitasi yang kuat.
• Hal ini menimbulkan fenomena lensa gravitasi
• Bukti pertama kebenaran pendapat Einstein diperoleh ketika gerhana Matahari total tahun1919
• Bintang yang seharusnya berada di belakangMatahari ternyata bisa kelihatan di tepianMatahari karena cahayanya dibelokkan olehgravitasi Matahari
TPOA, Kunjaya 2014
Kecepatan Teropong/kamera
• Perbesaran teropong hanya bergantung padapanjang fokus, bukan diameter
• Semakin panjang fokus obyektif, memang membuatcitra semakin besar, tapi semakin suram.
• Untuk mendapat perbesaran yang besar dan citratetap jelas, diperlukan diameter obyektif yang lebihbesar
• Cahaya yang ditampung oleh teropong berbandinglurus terhadap kuadrat diameter
2
2
DJ
TPOA, Kunjaya 2014
Kecepatan Teropong/Kamera
• Perbandingan panjang fokus dan diameter memberikan gambaran kebutuhanpencahayan untuk mendapat citra yang cukupjelas.
• Ini lebih lazim disebut F ratio yang menggambarkan kecepatan teropong/kamera
D
fF
TPOA, Kunjaya 2014
Daya Pisah
• Yang dimaksud daya pisah adalah kemampuanteropong memisahkan dua titik yang berdekatan pada citra.
• Daya pisah ini bergantung pada diameter teropong. Semakin besar teropong dayapisahnya semakin kuat
D
22,1min
TPOA, Kunjaya 2014
Contoh Soal
(OSP 2009 essay)
Sebuah teleskop dengan diameter bukaan 0,5 meter memerlukan waktu 1 jam untuk mengumpulkan cahaya dari obyek astronomi yang redup agar dapat terbentuk citranya pada detektor. Berapa waktu yang diperlukan oleh teleskop dengan diameter bukaan 2,5 meter untuk mengumpulkan jumlah cahaya yang sama dari obyek astronomi redup tersebut?
TPOA, Kunjaya 2014
Jawab
• Waktu yang diperlukan oleh sebuah teleskop untuk mengumpulkan sejumlah cahaya berbanding terbalik dengan luas bukaan. Jadi:
2,5 2,5
0,5
0,5
konstanta
konstanta
t A
t
A
0,5
2,5 0,5
2,5
At t
A
2 2
0,5 0,5
2,5 0,5 0,52 2
2,5 2,5
R Rt t t
R R
= 0,04 jam = 2,24 menit
TPOA, Kunjaya 2014
Lensa Gravitasi
TPOA, Kunjaya 2014
Lensa Gravitasi
TPOA, Kunjaya 2014
Soal-soal(OSKK 2008) Jarak antara lensa objektif dan lensa okuler sebuahteropong adalah 1,5 m. Jika panjang fokus okulernya 25 mm, berapakah panjang fokus lensa objektifnya?a. 2,5 x 10-2 m b. 0,6 m c. 1,475 m d. 6 m e. 15,95 m
(OSKK 2007) Pengaruh refraksi pada saat Matahari terbit/terbenam adalah:a. Bentuk Matahari terdistorsi sehingga nampak lebih kecilb. Kedudukan Matahari lebih tinggi dari yang seharusnyac. Pengaruhnya terlalu kecil sehingga bisa diabaikand. Warna Matahari menjadi merahe. Tidak ada jawaban yang benar
TPOA, Kunjaya 2014
Hatur NuhunTerima kasih
TPOA, Kunjaya 2014
Recommended