TELESKOP

TELESKOP

Teleskop adalah alat optik yang digunakan untuk melihat benda-benda yang angat jauh agar tampak lebih dekat dan jelas. Teleskop merupakan instrumen pengamatan yang berfungsi mengumpulkan radiasi elektromagnetik dan sekaligus membentuk citra dari benda yang diamati. Teleskop memperbesar ukuran sudut benda, dan juga kecerahannya.

      Secara prinsip ada tiga macam teleskop, yaitu teleskop refraktor, reflektor, dan kombinasi antara keduanya, yaitu catadioptric:

1.      Teleskop bias (Teleskop refraktor)

Teleskop refraktor membelokkan (mengumpulkan) cahaya dengan menggunakan elemen lensa langsung menuju lensa okular (eyepiece). Kelebihannya, image quality yang sangat prima baik kontras, warna dan ketajaman. Dibandingkan kedua jenis lainnya, refraktor memiliki hasil kualitas gambar terbaik. Kekurangannya, untuk mencapai panjang fokal yang panjang, tabung optik juga semakin panjang. Selain itu, elemen lensa juga semakin mahal bila diameter lensa obyektif (depan) semakin besar.

Komponen utama dari teleskop ini adalah OTA (Optical Tube Assembly) atau tabung optik utama. Di belakangnya ditambahkan Diagonal untuk membelokkan cahaya ke eyepiece (lensa okular) yang akan menjadi tempat mata kita melihat image. Komponen paling akhir adalah eyepiece itu sendiri. 

 Pembentukan bayangan pada teleskop ini yaitu benda-benda yang diamati (misalnya bintang, bulan, planet, dan lain sebagainya) letaknya sangat jauh sehingga sinar-sinar sejajar menuju ke lensa objektif. Dua kumpulan sinar-sinar sejajar yang berasal dari bagian atas bintang dan bagian bawah bintang membentuk bayangan nyata dan terbalik di bidang fokus lensa objekfif. Selanjutnya bayangan itu dilihat oleh lensa okuler. Secara sederhana bisa digambarkan pada perbandingan  (fob > Fok ) : Jarak fokus objektif labih besar dari jarak fokus okuler.

2.      Teleskop pantul (Reflektor)

Teleskop reflektor atau Newtonian, mengumpulkan cahaya melalui sebuah sebuah cermin cekung (yang harganya jauh lebih murah dibandingkan lensa). Cermin ini memiliki ukuran sama dengan diameter tabung, terletak di belakang, dan memantulkan cahaya ke sebuah cermin yang  terdapat di sini. Kelebihannya ada pada kemampuan mengumpulkan cahaya dengan harga yang sangat murah. Secara ketajaman, tidak kalah jauh dari refraktor, namun teleskop reflektor membutuhkan lebih banyak kolimasi (proses kalibrasi sudut pantul antara kedua cermin) agar gambar dihasilkan sempurna. Selain itu tabung optik teleskop ini juga besar sehingga lebih cocok untuk pemakaian yang jarang berpindah tempat 

Prinsip kerja teropong reflaktor tidak jauh berbeda dengan alat optik lainya, alat ini diarahkan ke objek benda yang hendak diamati diman benda tersebut harus bisa mengeluarkan cahaya, karena cahaya nantinya yang akan ditangkap dan diolah oleh teropong.

3.      Teleskop catadioptric

Teleskop ini juga menggunakan sebuah cermin di belakang dan depan, namun cermin kecil di depan tidak memantulkan cahaya ke samping, melainkan ke belakang kembali di mana lensa okular terletak di tengah. Tergantung tipe, ada tambahan sebuah lensa corrector di depan cermin besar atau cermin ke dua. Ada dua macam catadioptric yang populer saat ini yaitu Maksutov Cassegrain dan Schmidt Cassegrain. Kelebihan teleskop tipe ini tidak ada yang menonjol, namun tidak ada kekurangan yang berarti juga. Artinya, gambar tidak sehebat refraktor dan reflektor – namun lebih jarang membutuhkan kolimasi, tabung optik juga lebih kompak sehingga untuk bepergian sangat praktis (bahkan dengan diameter besar sekalipun).                                                                                                                                                                     

      PEMBESARAN TELESKOP

·         Perbesaran Teleskop Pembias (Refraktor)

Untuk mendapatkan perbesaran total dari teleskop ini, perhatikan bahwa sudut yang dibentuk benda seperti terlihat oleh mata biasa merupakan sudut yang dibentuk benda seperti terlihat oleh mata biasa merupakan sudut θ yang dibentuk oleh objektif telekop. Dari gambar 1 berikut kita dapat melihat bahwa θ ≈ h/ F_o’ di mana h adalah tinggi bayangan I₁ dan kita anggap θ kecil sehingga tan θ ≈ θ. Perhatikan juga bahwa yang palig tebal dari tiga berkas yang digambarkan pada gambar tersebut paralel dengan sumbu sebelum jatuh pada okuler dan dengan demikian melewati titik fokus okuler  f_e’.  Berarti θ ≈ h/ F_e dan daya perbesaran total (perbesaran anguler) teleskop ini adalah:

M = θ’  = - f_o             

         θ               f_e             

di mana kita telah menyisipkan tanda minus untuk menunjukkan bahwa bayangan terbalik. Untuk mendapatkan perbesaran yang lebih besar , lensa objektif Hrus memiliki panjang fokus yang panjang dan panjang fokus yang pendek untuk okuler. 

                                          

Gambar 1: teleskop astronomi (pembias). Cahaya paralel dari satu titik pada benda yang jauh (d₀  = ∞) difokuskan oleh lensa objektif pada bidang fokusnya. Bayangan ini (I₁) diperbesar oleh okuler untuk membentuk bayangan akhir I_2.

Agar mata tidak lelah maka pengamatan dilakukan dengan mata tidak berakomodasi. Sehingga bayangan lensa objektif harus diletakkan di titik fokus lensa okuler. Rumus perbandingan untuk mata tidak berakomodasi:

 

Agar mata berakomodasi maksimum, jarak lensa objektif dan lensa okuler dirumuskan:

d = f_ob + f_ok

-          Untuk mata berakomodasi maksimum

 

            Agar mata berakomodasi maksimum, jarak lensa objektif dan lensa okuler dirumuskan:

d = f_ob + S_ok

ket:

m = Pe            mbesaran teropong bintang

f_ob = Jarak fokus lensa objektif

f_ok = Jarak fokus lensa okuler

s_ok = jarak benda di depan lensa okuler

d = Jarak lensa objektif dan lensa okuler

·         Perbesaran Teleskop Pantul (Reflektor)

Disebut teropong pantul karena sebagai objektif digunakan cermin cekung besar yang berfungsi sebagai pematul cahaya. Teropong pantul astronomi terdiri atas satu cermin cekung besar, satu cermin datar kecil yang diletakkan sedikit di depan titik fokus cermin cekung., dan satu lensa cembung untuk mengamati benda. Teleskop pemantul yang menggunakan cermin lengkung sebagai objektif,  karena cermin hanya memiliki satu permukaan sebagai dasarnya dan dapat ditunjang sepanjang permukaannya (lensa yang besar, ditunjang pada sisi-sisinya, akan melengkung karena beratnya sendiri). Biasanya, lensa atau cermin okuler dipindahkan sehingga bayangan nyata yang dibentuk oleh cermin objektif dapat direkam langsung pada film.

Persamaan-persamaan yang berlaku pada cermin lengkung (cekung dan cembung):

1. Rumus pembentukan jarak fokus cermin : f = ½ R atau R = 2 f

2. Rumus pembentukan bayangan : 1/f = 1/So + 1/Si

3. Rumus perbesaran bayangan : M = -(Si/So) = hi/ho

Keterangan:
So = jarak benda ; Si = jarak bayangan ; f = jarak fokus ; hi = tinggi bayangan ; ho = tinggi benda ; R = jari-jari kelengkungan cermin ; M = Perbesaran linier bayangan.

                                                                                                                              

)                                                                                                                           

      Perbedaan cermin dan lensa:

1.      Cermin itu reflektor (memantulkan cahaya), sedangkan lensa itu refraktor (meneruskan cahaya)

2.      Cermin cekung fokusnya positif, sedangkan lensa cekung fokusnya negatif

3.      Cermin cembung fokusnya negatif, sedangka lensa cembung fokusnya positif

4.      Cermin lebih mudah dibuat dan murah daripada lensa

5.      Cermin tidak mengalami aberasi kromatik (penguraian warna) seperti lensa

6.      Cermin lebih ringan daripada lensa yang berukuran sama sehingga lebih mudah digantung

Gambar 1: Teleskop reflektor    Gambar 2: Teleskop refraktor    Gambar 3: Teleskop catadioptric

Gambar 4: Skema fokus teleskop refraktor, reflektor, dan catadioptric

Contoh soal I:

Sebuah benda berada di depan cermin cekung dengan fokus 15 cm. benda diletakan 20 cm di depan cermin cekung, maka  jarak bayangan yang terbentuk ke cermin dan perbesarannya adalah …

Diket   : f=15 cm

s_o=20 cm

Dit       : s_i=…?            M=….?

Jawab  :

s_i = 60 cm ( jarak bayangan )

M ( perbesaran ) = s_i / s₀ = 60cm/20cm = 3 kali

Contoh soal II:

Sebuah teropong bintang memiliki lensa objektif dengan jarak fokus120 cm dan lensa okuler dengan jarak fokus 6 cm. Teropong inidiutamakan untuk melihat benda – benda langit yang sangat jauh Tentukan panjang dan perbesaran teropong untuk Penggunaan normal

Diket :

f=120cm

f_ob=120 cm

f_ok= 6 cm

M = 120 = 10 kali

         6