Astronomi adalah salah satu ilmu tertua. Sejak dahulu kala, orang telah mengikuti pergerakan bintang di langit. Pengamatan astronomi pada waktu itu membantu menavigasi medan, dan juga diperlukan untuk pembangunan sistem filosofis dan keagamaan. Banyak yang telah berubah sejak saat itu. Astronomi akhirnya membebaskan diri dari astrologi, mengumpulkan pengetahuan yang luas dan kekuatan teknis. Namun, pengamatan astronomi yang dilakukan di Bumi atau di luar angkasa masih merupakan salah satu metode utama untuk memperoleh data dalam ilmu ini. Metode pengumpulan informasi telah berubah, tetapi esensi metodologi tetap tidak berubah.

Apa itu pengamatan astronomi?

Ada bukti yang menunjukkan bahwa orang memiliki pengetahuan dasar tentang pergerakan Bulan dan Matahari bahkan di era prasejarah. Karya Hipparchus dan Ptolemy bersaksi bahwa pengetahuan tentang tokoh-tokoh juga diminati di Zaman Kuno, dan banyak perhatian diberikan kepada mereka. Untuk waktu itu dan untuk waktu yang lama setelahnya, pengamatan astronomi adalah studi tentang langit malam dan fiksasi dari apa yang terlihat di atas kertas, atau, lebih sederhana, sebuah sketsa.

Sampai Renaisans, hanya instrumen paling sederhana yang menjadi asisten para ilmuwan dalam hal ini. Sejumlah besar data menjadi tersedia setelah penemuan teleskop. Seiring dengan peningkatan, keakuratan informasi yang diterima meningkat. Namun, pada tingkat kemajuan teknologi apa pun, pengamatan astronomi adalah cara utama untuk mengumpulkan informasi tentang benda-benda langit. Menariknya, ini juga merupakan salah satu bidang kegiatan ilmiah di mana metode yang digunakan di era sebelum kemajuan ilmiah, yaitu pengamatan dengan mata telanjang atau dengan bantuan peralatan paling sederhana, tidak kehilangan relevansinya.

Klasifikasi

Saat ini, pengamatan astronomi adalah kategori kegiatan yang cukup luas. Mereka dapat diklasifikasikan menurut beberapa kriteria:

• kualifikasi peserta;
• sifat data yang direkam;
• lokasi.

Dalam kasus pertama, pengamatan profesional dan amatir dibedakan. Data yang diperoleh dalam hal ini paling sering adalah registrasi cahaya tampak atau radiasi elektromagnetik lainnya, termasuk inframerah dan ultraviolet. Dalam hal ini, informasi dapat diperoleh dalam beberapa kasus hanya dari permukaan planet kita atau hanya dari luar angkasa di luar atmosfer: menurut fitur ketiga, pengamatan astronomi yang dilakukan di Bumi atau di luar angkasa dibedakan.

astronomi amatir

Keindahan ilmu bintang dan benda langit lainnya adalah bahwa itu adalah salah satu dari sedikit yang benar-benar membutuhkan pengagum aktif dan tak kenal lelah di antara non-profesional. Sejumlah besar objek yang layak mendapat perhatian terus-menerus, ada sejumlah kecil ilmuwan yang sibuk dengan masalah paling kompleks. Oleh karena itu, pengamatan astronomi dari sisa ruang dekat jatuh di pundak para amatir.

Kontribusi orang-orang yang menganggap astronomi sebagai hobinya terhadap ilmu ini cukup nyata. Hingga pertengahan dekade terakhir abad terakhir, lebih dari setengah komet ditemukan oleh para amatir. Bidang minat mereka juga sering mencakup bintang variabel, mengamati nova, melacak cakupan benda langit oleh asteroid. Yang terakhir saat ini adalah pekerjaan yang paling menjanjikan dan menuntut. Adapun New dan Supernova, sebagai aturan, astronom amatir adalah yang pertama memperhatikan mereka.

Pilihan untuk observasi non-profesional

Astronomi amatir dapat dibagi menjadi cabang-cabang yang terkait erat:

• Astronomi visual. Ini termasuk pengamatan astronomi dengan teropong, teleskop, atau mata telanjang. Tujuan utama dari kegiatan tersebut, sebagai suatu peraturan, adalah untuk menikmati kesempatan untuk mengamati pergerakan bintang-bintang, serta dari proses itu sendiri. Cabang yang menarik dari arah ini adalah astronomi "trotoar": beberapa amatir membawa teleskop mereka ke jalan dan mengundang semua orang untuk mengagumi bintang, planet, dan Bulan.
• Astrofotografi. Tujuan dari arah ini adalah untuk mendapatkan gambar fotografi benda langit dan elemennya.
• Gedung teleskop. Terkadang instrumen optik, teleskop, dan aksesori yang diperlukan untuk mereka, dibuat oleh para amatir hampir dari awal. Dalam kebanyakan kasus, bagaimanapun, konstruksi teleskop terdiri dari melengkapi peralatan yang ada dengan komponen baru.
• Riset. Beberapa astronom amatir mencari, selain kesenangan estetis, untuk mendapatkan sesuatu yang lebih material. Mereka terlibat dalam studi asteroid, variabel, baru dan supernova, komet, dan hujan meteor. Secara berkala, dalam proses pengamatan yang konstan dan telaten, penemuan dibuat. Aktivitas astronom amatir inilah yang memberikan kontribusi terbesar bagi sains.

Kegiatan profesional

Ahli astronom di seluruh dunia memiliki peralatan yang lebih canggih daripada amatir. Tugas-tugas yang mereka hadapi membutuhkan akurasi tinggi dalam mengumpulkan informasi, alat matematika yang berfungsi dengan baik untuk interpretasi dan peramalan. Sebagai aturan, objek dan fenomena yang cukup kompleks, seringkali jauh, terletak di pusat pekerjaan para profesional. Seringkali, studi tentang bentangan ruang memungkinkan untuk menjelaskan hukum-hukum alam semesta tertentu, untuk memperjelas, melengkapi, atau menyangkal konstruksi teoretis mengenai asal-usul, struktur, dan masa depannya.

Klasifikasi menurut jenis informasi

Pengamatan dalam astronomi, sebagaimana telah disebutkan, dapat dikaitkan dengan fiksasi berbagai radiasi. Atas dasar ini, arah berikut dibedakan:

• astronomi optik mempelajari radiasi dalam rentang yang terlihat;
• astronomi inframerah;
• astronomi ultraviolet;
• astronomi radio;
• astronomi sinar-x;
• astronomi gama.

Selain itu, arah ilmu ini dan pengamatan terkait yang tidak terkait dengan radiasi elektromagnetik disorot. Ini termasuk neutrino, mempelajari radiasi neutrino dari sumber luar angkasa, gelombang gravitasi dan astronomi planet.

Dari permukaan

Beberapa fenomena yang dipelajari dalam astronomi tersedia untuk penelitian di laboratorium berbasis darat. Pengamatan astronomi di Bumi dikaitkan dengan studi tentang lintasan pergerakan benda langit, mengukur jarak di ruang angkasa ke bintang, menetapkan jenis radiasi dan gelombang radio tertentu, dan sebagainya. Sampai awal era astronotika, para astronom hanya bisa puas dengan informasi yang diperoleh di bawah kondisi planet kita. Dan ini sudah cukup untuk membangun teori tentang asal usul dan perkembangan alam semesta, untuk menemukan banyak pola yang ada di luar angkasa.

Tinggi di atas bumi

Dengan peluncuran satelit pertama, era baru dalam astronomi dimulai. Data yang dikumpulkan oleh pesawat ruang angkasa sangat berharga. Mereka berkontribusi pada pendalaman pemahaman para ilmuwan tentang misteri Alam Semesta.

Pengamatan astronomi di ruang angkasa memungkinkan untuk mendeteksi semua jenis radiasi, dari cahaya tampak hingga sinar gamma dan sinar-X. Sebagian besar dari mereka tidak tersedia untuk penelitian dari Bumi, karena atmosfer planet menyerap mereka dan tidak memungkinkan mereka ke permukaan. Contoh penemuan yang menjadi mungkin hanya setelah dimulainya zaman ruang angkasa adalah pulsar sinar-X.

Penambang informasi

Pengamatan astronomi di ruang angkasa dilakukan dengan menggunakan berbagai peralatan yang dipasang di pesawat ruang angkasa dan satelit yang mengorbit. Banyak penelitian seperti ini sedang dilakukan di Stasiun Luar Angkasa Internasional. Kontribusi teleskop optik yang diluncurkan beberapa kali dalam satu abad terakhir sangat berharga. Hubble yang terkenal menonjol di antara mereka. Bagi orang awam, ini terutama merupakan sumber gambar fotografi luar angkasa yang sangat indah. Namun, ini tidak semua yang dia "bisa lakukan". Dengan bantuannya, sejumlah besar informasi tentang struktur banyak objek, pola "perilaku" mereka diperoleh. Hubble dan teleskop lainnya adalah sumber data tak ternilai yang diperlukan untuk astronomi teoretis, yang mengerjakan masalah perkembangan alam semesta.

Pengamatan astronomi - baik terestrial dan luar angkasa - adalah satu-satunya untuk ilmu benda langit dan fenomena. Tanpa mereka, para ilmuwan hanya bisa mengembangkan berbagai teori tanpa bisa membandingkannya dengan kenyataan.

Astronomi didasarkan pada pengamatan yang dilakukan dari Bumi dan hanya sejak tahun 60-an abad kita, dilakukan dari luar angkasa - dari stasiun ruang angkasa otomatis dan lainnya, dan bahkan dari Bulan. Perangkat memungkinkan untuk mendapatkan sampel tanah bulan, mengirimkan berbagai instrumen, dan bahkan mendaratkan orang di bulan. Namun untuk saat ini, hanya benda langit yang paling dekat dengan Bumi yang bisa dieksplorasi. Memainkan peran yang sama seperti eksperimen dalam fisika dan kimia, pengamatan dalam astronomi memiliki sejumlah fitur.

Fitur Pertama terdiri dari fakta bahwa pengamatan astronomi dalam banyak kasus pasif dalam kaitannya dengan objek yang diteliti. Kita tidak dapat secara aktif mempengaruhi benda langit, melakukan eksperimen (dengan pengecualian kasus yang jarang terjadi), seperti yang dilakukan dalam fisika, biologi, dan kimia. Hanya penggunaan pesawat ruang angkasa telah memberikan beberapa peluang dalam hal ini.

Selain itu, banyak fenomena langit berlangsung sangat lambat sehingga pengamatannya membutuhkan periode yang sangat lama; misalnya, perubahan kemiringan sumbu bumi ke bidang orbitnya baru terlihat setelah ratusan tahun. Oleh karena itu, bagi kami, beberapa pengamatan yang dilakukan di Babel dan di Cina ribuan tahun yang lalu tidak kehilangan signifikansinya, dan menurut konsep modern, sangat tidak akurat.

Fitur kedua pengamatan astronomi adalah sebagai berikut. Kami mengamati posisi benda langit dan pergerakannya dari Bumi, yang bergerak sendiri. Oleh karena itu, pandangan langit bagi seorang pengamat duniawi tidak hanya bergantung pada di mana ia berada di Bumi, tetapi juga pada jam dan tahun apa yang ia amati. Misalnya, ketika kita memiliki hari musim dingin, di Amerika Selatan itu adalah malam musim panas, dan sebaliknya. Ada bintang yang hanya terlihat di musim panas atau musim dingin.

Fitur ketiga pengamatan astronomi disebabkan oleh fakta bahwa semua luminer sangat jauh dari kita, sehingga tidak mungkin untuk memutuskan baik dengan mata atau melalui teleskop, mana yang lebih dekat, mana yang lebih jauh. Mereka semua tampak sama jauhnya bagi kita. Oleh karena itu, selama pengamatan, pengukuran sudut biasanya dilakukan, dan dari mereka sering diambil kesimpulan tentang jarak linier dan ukuran benda.

Jarak antara objek di langit (misalnya, bintang) diukur dengan sudut yang dibentuk oleh sinar yang menuju objek dari titik pengamatan. Jarak ini disebut sudut dan dinyatakan dalam derajat dan pecahannya. Dalam hal ini, dianggap bahwa dua bintang tidak jauh satu sama lain di langit, jika arah yang kita lihat berdekatan satu sama lain (Gbr. 1, bintang A dan B). Ada kemungkinan bahwa bintang ketiga C, di langit yang lebih jauh dari L, di luar angkasa untuk TETAPI lebih dekat dari bintang DI.

Pengukuran ketinggian, jarak sudut suatu objek dari cakrawala, dilakukan dengan instrumen optik goniometrik khusus, seperti theodolite. Theodolite adalah instrumen, yang bagian utamanya adalah teleskop yang berputar pada sumbu vertikal dan horizontal (Gbr. 2). Terlampir pada sumbu adalah lingkaran yang dibagi menjadi derajat dan menit busur. Dalam lingkaran ini, arah teleskop dihitung. Di kapal dan pesawat terbang, pengukuran sudut dilakukan dengan alat yang disebut sekstan (sextan).

Dimensi nyata benda langit juga dapat dinyatakan dalam satuan sudut. Diameter Matahari dan Bulan dalam ukuran sudut kira-kira sama - sekitar 0,5 °, dan dalam satuan linier Matahari lebih besar dari Bulan dengan diameter sekitar 400 kali, tetapi itu adalah jumlah yang sama lebih jauh dari Bumi . Oleh karena itu, diameter sudutnya hampir sama dengan kita.

Pengamatan Anda

Untuk asimilasi astronomi yang lebih baik, Anda harus mulai mengamati fenomena langit dan tokoh-tokoh sedini mungkin. Pedoman pengamatan dengan mata telanjang diberikan dalam Lampiran VI. Menemukan rasi bintang, mengarahkan diri Anda di tanah menggunakan Bintang Kutub, yang Anda kenal dari kursus geografi fisik, dan mengamati rotasi harian langit dapat dilakukan dengan mudah menggunakan peta bintang bergerak yang dilampirkan pada buku teks. Untuk perkiraan perkiraan jarak sudut di langit, berguna untuk mengetahui bahwa jarak sudut antara dua bintang "gayung" Ursa Major adalah sekitar 5 °.

Pertama-tama, Anda perlu berkenalan dengan pemandangan langit berbintang, menemukan planet di atasnya dan memastikan bahwa mereka bergerak relatif terhadap bintang atau Matahari dalam 1-2 bulan. (Kondisi untuk visibilitas planet-planet dan beberapa fenomena langit disebutkan dalam kalender astronomi sekolah untuk tahun tertentu.) Bersamaan dengan ini, seseorang harus membiasakan diri dengan relief Bulan, dengan bintik matahari, dan kemudian dengan tokoh-tokoh lainnya dan fenomena, yang disebutkan dalam Lampiran VI. Untuk melakukan ini, pengenalan teleskop diberikan di bawah ini.

KATA PENGANTAR
Buku ini dikhususkan untuk organisasi, konten, dan metodologi pengamatan astronomi tingkat lanjut, serta metode matematika paling sederhana untuk pemrosesannya. Ini dimulai dengan bab tentang pengujian teleskop, instrumen utama astronomi observasional. Bab ini menguraikan isu-isu utama yang berkaitan dengan teori teleskop yang paling sederhana. Guru akan menemukan di sini banyak nasihat praktis yang berharga terkait dengan menentukan berbagai karakteristik teleskop, memeriksa kualitas optiknya, memilih kondisi optimal untuk mengamati, serta informasi yang diperlukan tentang aksesori teleskop yang paling penting dan cara menanganinya. mereka ketika melakukan pengamatan visual dan fotografis.
Bagian terpenting dari buku ini adalah bab kedua, yang membahas, berdasarkan bahan konkret, pertanyaan tentang organisasi, konten, dan metode melakukan pengamatan astronomi. Bagian penting dari pengamatan yang diusulkan - pengamatan visual Bulan, Matahari, planet, gerhana - tidak memerlukan kualifikasi tinggi dan, dengan bimbingan terampil dari guru, dapat dikuasai dalam waktu singkat. Pada saat yang sama, sejumlah pengamatan lain - pengamatan fotografis, pengamatan visual bintang variabel, pengamatan program hujan meteor, dan beberapa lainnya - sudah membutuhkan keterampilan yang cukup, pelatihan teoretis tertentu dan instrumen serta peralatan tambahan.
Tentu saja, tidak semua pengamatan yang tercantum dalam bab ini dapat diterapkan di sekolah mana pun. Organisasi pengamatan peningkatan kesulitan kemungkinan besar tersedia untuk sekolah-sekolah di mana ada tradisi yang baik dalam mengorganisir kegiatan ekstrakurikuler dalam astronomi, ada pengalaman dalam pekerjaan yang relevan dan, yang sangat penting, basis materi yang baik.
Akhirnya, pada bab ketiga, berdasarkan materi tertentu, metode matematika utama untuk memproses pengamatan disajikan dalam bentuk sederhana dan visual: interpolasi dan ekstrapolasi, representasi perkiraan fungsi empiris, dan teori kesalahan. Bab ini merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari buku ini. Ini mengarahkan guru sekolah dan siswa, dan, akhirnya, pecinta astronomi ke sikap yang bijaksana dan serius untuk menyiapkan dan melakukan pengamatan astronomi, yang hasilnya dapat memperoleh signifikansi dan nilai tertentu hanya setelah mereka mengalami pemrosesan matematika yang sesuai.
Perhatian para guru tertuju pada kebutuhan untuk menggunakan mikrokalkulator, dan di masa depan - komputer pribadi.
Materi buku ini dapat digunakan dalam menyelenggarakan kelas-kelas praktis dalam astronomi, yang disediakan oleh kurikulum, serta dalam menyelenggarakan kelas-kelas opsional dan dalam pekerjaan lingkaran astronomi.
Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Wakil Ketua Dewan Lingkaran Astronomi Planetarium Moskow, karyawan SAI MSU M. Yu. Shevchenko dan Associate Professor dari Institut Pedagogis Vladimir, Kandidat Fisika dan Matematika Sciences E.P. Razbitnaya atas saran-saran berharga yang telah membantu menyempurnakan isi buku.
Penulis akan dengan senang hati menerima semua komentar kritis dari pembaca.

Bab I PENGUJIAN TELESkop

§ 1. Perkenalan
Teleskop adalah instrumen utama setiap observatorium astronomi, termasuk observatorium pendidikan. Dengan bantuan teleskop, siswa mengamati Matahari dan fenomena yang terjadi di atasnya, Bulan dan topografinya, planet-planet dan beberapa satelitnya, dunia bintang yang beragam, gugus terbuka dan globular, nebula difus, Bima Sakti, dan galaksi. .
Berdasarkan pengamatan teleskopik langsung dan pada foto-foto yang diambil dengan teleskop besar, guru dapat menciptakan dalam diri siswa ide-ide ilmiah-alam yang jelas tentang struktur dunia di sekitar mereka dan, atas dasar ini, membentuk keyakinan materialistis yang kokoh.
Memulai pengamatan di observatorium astronomi sekolah, guru harus menyadari kemungkinan optik teleskopik, berbagai metode praktis untuk mengujinya dan menetapkan karakteristik utamanya. Semakin lengkap dan dalam pengetahuan guru tentang teleskop, semakin baik dia akan dapat mengatur pengamatan astronomi, semakin bermanfaat pekerjaan siswa dan semakin meyakinkan hasil pengamatan akan muncul di hadapan mereka.
Secara khusus, penting bagi seorang guru astronomi untuk mengetahui teori singkat tentang teleskop, mengenal sistem optik dan instalasi teleskop yang paling umum, dan juga memiliki informasi yang cukup lengkap tentang lensa okuler dan berbagai aksesori teleskop. Pada saat yang sama, ia harus mengetahui karakteristik utama, serta kelebihan dan kekurangan teleskop kecil yang ditujukan untuk sekolah dan lembaga pendidikan observatorium astronomi, memiliki keterampilan yang baik dalam menangani teleskop tersebut dan dapat menilai kemampuan mereka secara realistis ketika mengatur pengamatan.
Efektivitas pekerjaan observatorium astronomi tidak hanya bergantung pada peralatannya dengan berbagai peralatan dan, khususnya, pada kekuatan optik teleskop yang tersedia di atasnya, tetapi juga pada tingkat kesiapan pengamat. Hanya pengamat yang memenuhi syarat, yang memiliki keterampilan yang baik dalam menangani teleskop yang dimilikinya dan yang mengetahui karakteristik dan kemampuan utamanya, yang dapat memperoleh informasi semaksimal mungkin tentang teleskop ini.
Oleh karena itu, guru menghadapi tugas penting menyiapkan aktivis yang mampu melakukan pengamatan yang baik yang membutuhkan daya tahan, pelaksanaan yang cermat, perhatian dan waktu yang besar.
Tanpa pembentukan sekelompok pengamat yang memenuhi syarat, tidak mungkin untuk mengandalkan berfungsinya observatorium sekolah secara luas dan terus-menerus dan pada pengembaliannya yang besar dalam pendidikan dan pengasuhan semua siswa lainnya.
Dalam hal ini, guru tidak cukup hanya mengetahui teleskop itu sendiri dan kemampuannya, ia juga harus memiliki metode penjelasan yang bijaksana dan ekspresif yang tidak jauh melampaui kurikulum sekolah dan buku pelajaran dan didasarkan pada pengetahuan siswa yang diperoleh di sekolah. mempelajari fisika, astronomi, dan matematika.
Pada saat yang sama, perhatian khusus harus diberikan pada sifat terapan dari informasi yang dilaporkan tentang teleskop, sehingga kemampuan yang terakhir terungkap dalam proses pelaksanaan pengamatan yang direncanakan dan memanifestasikan dirinya dalam hasil yang diperoleh.
Dengan mempertimbangkan persyaratan di atas, bab pertama buku ini mencakup informasi teoretis tentang teleskop dalam jumlah yang diperlukan untuk melakukan pengamatan yang dipikirkan dengan matang, serta deskripsi metode praktis yang rasional untuk menguji dan menetapkan berbagai karakteristiknya, dengan mempertimbangkan pengetahuan dan kemampuan siswa.

2. Penentuan karakteristik utama optik teleskop
Untuk memahami secara mendalam kemungkinan optik teleskop, pertama-tama kita harus memberikan beberapa data optik pada mata manusia - "alat" utama siswa dalam sebagian besar pengamatan astronomi pendidikan. Mari kita membahas karakteristiknya seperti sensitivitas ekstrim dan ketajaman visual, menggambarkan isinya pada contoh pengamatan benda langit.
Di bawah batas (ambang) sensitivitas mata dipahami fluks cahaya minimum yang masih dapat dirasakan oleh mata yang sepenuhnya beradaptasi dengan kegelapan.
Objek yang nyaman untuk menentukan sensitivitas mata yang terbatas adalah kelompok bintang dengan magnitudo yang berbeda dengan magnitudo yang diukur dengan cermat. Dalam keadaan atmosfer yang baik, langit tak berawan pada malam tanpa bulan yang jauh dari kota, orang dapat mengamati bintang hingga magnitudo ke-6. Namun, ini bukan batasnya. Tinggi di pegunungan, di mana atmosfernya sangat bersih dan transparan, bintang-bintang hingga magnitudo ke-8 terlihat.
Seorang pengamat yang berpengalaman harus mengetahui batas-batas matanya dan mampu menentukan keadaan transparansi atmosfer dari pengamatan bintang-bintang. Untuk melakukan ini, Anda perlu mempelajari dengan baik standar yang diterima secara umum dalam astronomi - baris Kutub Utara (Gbr. 1, a) dan menganggapnya sebagai aturan: sebelum melakukan pengamatan teleskopik, Anda harus terlebih dahulu menentukan dengan mata telanjang bintang terlihat pada batas dari seri ini dan menetapkan keadaan atmosfer dari mereka.
Beras. 1. Peta Kisaran Kutub Utara:
a - untuk pengamatan dengan mata telanjang; b - dengan teropong atau teleskop kecil; c - teleskop sedang.
Data yang diperoleh dicatat dalam log observasi. Semua ini membutuhkan pengamatan, ingatan, mengembangkan kebiasaan penilaian mata dan membiasakan diri dengan akurasi - kualitas ini sangat berguna bagi pengamat.
Ketajaman visual dipahami sebagai kemampuan mata untuk membedakan objek jarak dekat atau titik bercahaya. Dokter telah menemukan bahwa rata-rata ketajaman mata manusia normal adalah 1 menit busur. Data ini diperoleh dengan memeriksa objek yang terang dan terang serta sumber cahaya titik di bawah kondisi laboratorium.
Saat mengamati bintang - objek yang kurang terang - ketajaman visual agak berkurang dan sekitar 3 menit busur atau lebih. Jadi, dengan penglihatan normal, mudah untuk melihat bahwa di dekat Mizar - bintang tengah di pegangan ember Ursa Major - ada bintang lemah Alcor. Jauh dari semua orang berhasil membangun dualitas e Lyra dengan mata telanjang. Jarak sudut antara Mizar dan Alcor adalah 1 48", dan antara komponen ei dan e2 dari Lyra - 3"28".
Sekarang mari kita pertimbangkan bagaimana teleskop memperluas kemungkinan penglihatan manusia, dan menganalisis kemungkinan ini.
Teleskop adalah sistem optik afokal yang mengubah seberkas sinar sejajar dengan penampang D menjadi seberkas sinar sejajar dengan penampang d. Hal ini terlihat jelas dalam contoh jalur berkas dalam refraktor (Gbr. 2), di mana lensa memotong berkas paralel yang datang dari bintang yang jauh dan memfokuskannya ke suatu titik di bidang fokus. Selanjutnya, sinar divergen, masuk ke lensa okuler dan keluar sebagai sinar paralel dengan diameter lebih kecil. Sinar kemudian masuk ke mata dan difokuskan ke suatu titik di bagian bawah bola mata.
Jika diameter pupil mata manusia sama dengan diameter berkas sejajar yang keluar dari lensa okuler, maka semua sinar yang dikumpulkan oleh lensa objektif akan masuk ke mata. Oleh karena itu, dalam hal ini, rasio area lensa teleskop dan pupil mata manusia menyatakan banyaknya peningkatan fluks cahaya, jatuh
Jika kita berasumsi bahwa diameter pupil adalah 6 mm (dalam kegelapan total bahkan mencapai 7 - 8 mm), maka refraktor sekolah dengan diameter lensa 60 mm dapat mengirimkan energi cahaya 100 kali lebih banyak ke mata daripada yang dilihat mata telanjang. Akibatnya, dengan teleskop seperti itu, bintang dapat terlihat, mengirimkan fluks cahaya 100 kali lebih kecil daripada fluks cahaya dari bintang yang terlihat pada batas dengan mata telanjang.
Menurut rumus Pogson, peningkatan iluminasi seratus kali lipat (fluks bercahaya) sama dengan 5 besaran bintang:
Rumus di atas memungkinkan untuk memperkirakan daya tembus, yang merupakan karakteristik paling penting dari teleskop. Daya tembus ditentukan oleh batas magnitudo (m) dari bintang paling redup yang masih dapat dilihat dengan teleskop tertentu di bawah kondisi atmosfer terbaik. Karena hilangnya cahaya selama perjalanan optik maupun penggelapan latar belakang langit di bidang pandang teleskop tidak diperhitungkan dalam rumus di atas, maka ini adalah perkiraan.
Nilai daya tembus teleskop yang lebih akurat dapat dihitung dengan menggunakan rumus empiris berikut, yang merangkum hasil pengamatan bintang dengan instrumen dengan diameter berbeda:
di mana D adalah diameter lensa, dinyatakan dalam milimeter.
Untuk tujuan orientasi, Tabel 1 menunjukkan nilai perkiraan daya tembus teleskop, dihitung menggunakan rumus empiris (1).
Daya tembus teleskop yang sebenarnya dapat ditentukan dengan mengamati bintang-bintang deret Kutub Utara (Gbr. 1.6, c). Untuk melakukan ini, dipandu oleh tabel 1 atau dengan rumus empiris (1), tetapkan nilai perkiraan daya tembus teleskop. Selanjutnya, dari peta yang diberikan (Gbr. 1.6, c), bintang dengan magnitudo agak lebih besar dan agak lebih kecil dipilih. Salin semua bintang dengan kecemerlangan yang lebih besar dan semua yang terpilih dengan hati-hati. Dengan cara ini, bagan bintang dibuat, dipelajari dengan cermat, dan pengamatan dilakukan. Tidak adanya bintang "ekstra" di peta berkontribusi pada identifikasi cepat gambar teleskopik dan penetapan magnitudo bintang dari bintang yang terlihat. Pengamatan lanjutan dilakukan pada malam berikutnya. Jika cuaca dan transparansi atmosfer membaik, maka menjadi mungkin untuk melihat dan mengidentifikasi bintang yang lebih redup.
Besarnya bintang paling redup yang ditemukan dengan cara ini menentukan daya tembus sebenarnya dari teleskop yang digunakan. Hasil yang diperoleh dicatat dalam log observasi. Dari mereka seseorang dapat menilai keadaan atmosfer dan kondisi untuk mengamati tokoh-tokoh lainnya.
Karakteristik terpenting kedua dari teleskop adalah resolusinya b, yang dipahami sebagai sudut minimum antara dua bintang yang terlihat secara terpisah. Dalam optik teoritis, terbukti bahwa dengan lensa ideal dalam cahaya tampak L = 5,5-10-7 m, masih mungkin untuk menyelesaikan bintang biner jika jarak sudut antara komponennya sama dengan sudut.
di mana D adalah diameter lensa dalam milimeter. (...)
Beras. 3. Pola difraksi pasangan bintang yang berdekatan dengan jarak sudut komponen yang berbeda.
Hal ini juga instruktif untuk melakukan pengamatan teleskopik dari pasangan bintang terang dengan lensa bukaan. Saat lubang masuk teleskop secara bertahap berdiafragma, piringan difraksi bintang bertambah, bergabung, dan bergabung menjadi piringan difraksi tunggal dengan diameter lebih besar, tetapi dengan kecerahan yang jauh lebih rendah.
Saat melakukan studi semacam itu, perhatian harus diberikan pada kualitas gambar teleskopik, yang ditentukan oleh keadaan atmosfer.
Gangguan atmosfer harus diamati dengan teleskop yang sejajar (sebaiknya reflektor), memeriksa gambar difraksi bintang terang pada perbesaran tinggi. Dari optik diketahui bahwa dengan fluks cahaya monokromatik, 83,8% energi yang ditransmisikan melalui lensa terkonsentrasi di cakram difraksi pusat, 7,2% di cincin pertama, 2,8% di cincin kedua, 1,5% di cincin ketiga, dan 1,5 % di dering keempat - 0,9%, dst.
Karena radiasi yang masuk dari bintang tidak monokromatik, tetapi terdiri dari panjang gelombang yang berbeda, cincin difraksi berwarna dan kabur. Kejernihan gambar cincin dapat ditingkatkan dengan menggunakan filter, terutama yang pita sempit. Namun, karena penurunan energi dari cincin ke cincin dan peningkatan area mereka, cincin ketiga menjadi tidak mencolok.
Ini harus diingat ketika memperkirakan keadaan atmosfer dari pola difraksi yang terlihat dari bintang yang diamati. Saat melakukan pengamatan seperti itu, Anda dapat menggunakan skala Pickering, yang menurutnya gambar terbaik diberi skor 10, dan gambar sangat buruk diberi skor 1.
Kami memberikan deskripsi skala ini (Gbr. 4).
1. Gambar bintang bergelombang dan diolesi sehingga diameternya rata-rata dua kali ukuran cincin difraksi ketiga.
2. Gambar bergelombang dan sedikit keluar dari cincin difraksi ketiga.
3. Bayangan tidak melampaui cincin difraksi ketiga. Kecerahan gambar meningkat ke arah tengah.
4. Dari waktu ke waktu, piringan difraksi pusat bintang terlihat dengan busur pendek muncul di sekitarnya.
5. Disk difraksi terlihat sepanjang waktu, dan busur pendek sering terlihat.
6. Disk difraksi dan busur pendek terlihat sepanjang waktu.
7. Busur bergerak di sekitar disk yang terlihat jelas.
8. Cincin dengan celah bergerak di sekitar disk yang jelas,
9. Cincin difraksi yang paling dekat dengan piringan tidak bergerak.
10. Semua cincin difraksi tidak bergerak.
Poin 1 - 3 mencirikan keadaan atmosfer yang buruk untuk pengamatan astronomi, 4 - 5 - biasa-biasa saja, 6 - 7 - baik, 8 - 10 - sangat baik.
Karakteristik penting ketiga dari teleskop adalah bukaan lensanya, yang sama dengan kuadrat rasio diameter lensa
dengan jarak fokusnya (...)

3. Memeriksa kualitas optik teleskop
Nilai praktis dari teleskop apa pun sebagai instrumen pengamatan ditentukan tidak hanya oleh ukurannya, tetapi juga oleh kualitas optiknya, yaitu, tingkat kesempurnaan sistem optiknya dan kualitas lensanya. Peran penting dimainkan oleh kualitas lensa okuler yang dipasang pada teleskop, serta kelengkapan setnya.
Lensa adalah bagian terpenting dari teleskop. Sayangnya, bahkan lensa teleskopik paling canggih pun memiliki sejumlah kelemahan karena alasan teknis murni dan sifat cahaya. Yang paling penting adalah chromatic dan spherical aberration, koma dan astigmatisme. Selain itu, lensa cepat mengalami berbagai tingkat kelengkungan dan distorsi bidang.
Guru perlu mengetahui tentang kekurangan optik utama dari jenis teleskop yang paling umum digunakan, secara ekspresif dan jelas menunjukkan kekurangan ini dan dapat menguranginya sampai batas tertentu.
Mari kita uraikan berturut-turut kekurangan optik paling penting dari teleskop, pertimbangkan jenis teleskop kecil apa dan sejauh mana mereka memanifestasikan diri, dan tunjukkan cara paling sederhana untuk menyorot, menampilkan, dan menguranginya.
Kendala utama yang menghalangi perbaikan teleskop refraktor untuk waktu yang lama adalah chromatic (warna) aberration, yaitu ketidakmampuan lensa pengumpul untuk mengumpulkan semua sinar cahaya dengan panjang gelombang yang berbeda pada satu titik. Penyimpangan kromatik disebabkan oleh pembiasan sinar cahaya yang tidak sama dengan panjang gelombang yang berbeda (sinar merah dibiaskan lebih lemah daripada sinar kuning, dan sinar kuning lebih lemah daripada sinar biru).
Penyimpangan kromatik terutama diucapkan pada teleskop dengan lensa cepat lensa tunggal. Jika teleskop seperti itu diarahkan ke bintang yang terang, maka pada posisi lensa okuler tertentu
Anda dapat melihat bintik ungu cerah yang dikelilingi oleh lingkaran cahaya berwarna dengan cincin luar berwarna merah kabur. Saat lensa mata melebar, warna titik pusat secara bertahap akan berubah menjadi biru, kemudian hijau, kuning, oranye, dan akhirnya merah. Dalam kasus terakhir, lingkaran cahaya berwarna dengan batas cincin ungu akan terlihat di sekitar titik merah.
Jika Anda melihat planet ini melalui teleskop seperti itu, gambarnya akan sangat buram, dengan noda warna-warni.
Lensa dua lensa yang sebagian besar bebas dari aberasi kromatik disebut akromatik. Bukaan relatif refraktor dengan lensa akromatik biasanya 715 atau lebih (untuk teleskop pembias sekolah, ia meninggalkan 7o, yang agak menurunkan kualitas gambar).
Namun, lensa akromatik tidak sepenuhnya bebas dari aberasi kromatik dan hanya dapat mengkonvergensi sinar dengan panjang gelombang tertentu dengan baik. Dalam hal ini, tujuan diakromatisasi sesuai dengan tujuannya; visual - dalam kaitannya dengan sinar yang bekerja paling kuat pada mata, fotografi - untuk sinar yang bekerja paling kuat pada emulsi fotografi. Secara khusus, lensa refraktor sekolah memiliki tujuan visual.
Kehadiran aberasi kromatik residual di refraktor sekolah dapat dinilai berdasarkan pengamatan dengan perbesaran sangat tinggi dari gambar difraksi bintang terang, dengan cepat mengubah filter berikut: kuning-hijau, merah, biru. Dimungkinkan untuk memastikan penggantian cepat filter cahaya dengan menggunakan disk atau bingkai geser, yang dijelaskan dalam
20 buku "Observatorium Astronomi Sekolah"1. Perubahan pola difraksi yang diamati dalam kasus ini menunjukkan bahwa tidak semua sinar terfokus sama.
Penghapusan aberasi kromatik lebih berhasil diselesaikan dalam tujuan apokromatik tiga lensa. Namun, masih belum mungkin untuk menghancurkannya sepenuhnya dalam objektif lensa apa pun.
Lensa refleks tidak membiaskan sinar cahaya. Oleh karena itu, lensa ini benar-benar bebas dari chromatic aberration. Dengan cara ini, lensa refleks lebih baik dibandingkan dengan lensa.
Kerugian utama lain dari lensa teleskopik adalah aberasi sferis. Ini memanifestasikan dirinya dalam kenyataan bahwa sinar monokromatik yang berjalan sejajar dengan sumbu optik difokuskan pada jarak yang berbeda dari lensa, tergantung pada zona mana yang telah mereka lewati. Jadi, dalam satu lensa, sinar yang melewati dekat pusatnya difokuskan terjauh, dan yang paling dekat - sinar yang telah melewati zona tepi.
Ini dapat dengan mudah dilihat jika teleskop dengan tujuan lensa tunggal diarahkan pada bintang yang terang dan diamati dengan dua diafragma: salah satunya harus menyoroti fluks yang melewati zona pusat, dan yang kedua, dibuat dalam bentuk cincin. , harus mentransmisikan sinar dari zona tepi. Pengamatan harus dilakukan dengan filter cahaya, jika memungkinkan, dengan bandwidth yang sempit. Saat menggunakan bukaan pertama, gambar bintang yang tajam diperoleh pada perpanjangan lensa okuler yang sedikit lebih besar daripada saat menggunakan bukaan kedua, yang menegaskan adanya aberasi sferis.
Pada lensa kompleks, aberasi sferis, bersama dengan aberasi kromatik, dikurangi hingga batas yang diperlukan dengan memilih lensa dengan ketebalan, kelengkungan, dan jenis kaca tertentu yang digunakan.
[ Sisa-sisa aberasi sferis yang tidak dikoreksi dalam lensa objektif teleskopik kompleks dapat dideteksi dengan menggunakan (lubang yang dijelaskan di atas, mengamati pola difraksi dari bintang terang pada perbesaran tinggi. Saat mempelajari lensa visual, filter kuning-hijau harus digunakan, dan saat mempelajari lensa fotografis , biru.
! Tidak ada penyimpangan bola dalam lensa parabola cermin (lebih tepatnya, paraboloidal), karena lensa | mengurangi ke satu titik seluruh berkas sinar berjalan sejajar dengan sumbu optik. Cermin bulat memiliki penyimpangan bola, dan semakin besar, semakin besar dan terang cermin itu sendiri.
Untuk cermin kecil dengan luminositas kecil (dengan bukaan relatif kurang dari 1: 8), permukaan bola sedikit berbeda dari yang paraboloidal - akibatnya, penyimpangan bola kecil.
Adanya aberasi sferis residual dapat dideteksi dengan metode yang dijelaskan di atas, menggunakan diafragma yang berbeda. Meskipun lensa cermin bebas dari aberasi kromatik, filter harus digunakan untuk mendiagnosis aberasi sferis dengan lebih baik, karena warna pola difraksi yang diamati pada lubang yang berbeda tidak sama, yang dapat menyebabkan kesalahpahaman.
Sekarang mari kita perhatikan aberasi yang muncul ketika sinar datang secara miring ke sumbu optik objektif. Ini termasuk: koma, astigmatisme, kelengkungan bidang, distorsi.
Dengan pengamatan visual, seseorang harus mengikuti dua penyimpangan pertama - koma dan astigmatisme, dan mempelajarinya secara praktis dengan mengamati bintang-bintang.
Koma memanifestasikan dirinya dalam kenyataan bahwa gambar bintang yang menjauh dari sumbu optik objektif berbentuk titik asimetris buram dengan inti yang dipindahkan dan ekor yang khas (Gbr. 6). Astigmatisme, di sisi lain, terdiri dari fakta bahwa lensa mengumpulkan berkas cahaya miring dari bintang tidak menjadi satu fokus yang sama, tetapi menjadi dua segmen yang saling tegak lurus AB dan CD, terletak di bidang yang berbeda dan pada jarak yang berbeda dari lensa. (Gbr. 7).
Beras. 6. Pembentukan koma pada sinar miring. Lingkaran menguraikan bidang di dekat sumbu optik, di mana koma tidak signifikan.
Dengan keselarasan yang baik dalam tabung teleskop dari lensa objektif dengan bukaan rendah dan dengan bidang pandang yang kecil dari lensa okuler, sulit untuk melihat kedua aberasi yang disebutkan di atas. Mereka dapat dilihat dengan jelas jika, untuk tujuan pelatihan, teleskop agak tidak sejajar dengan memutar lensa melalui sudut tertentu. Operasi semacam itu berguna bagi semua pengamat, dan terutama bagi mereka yang membangun teleskop, karena cepat atau lambat mereka pasti akan menghadapi masalah pelurusan, dan akan jauh lebih baik jika mereka bertindak secara sadar.
Untuk menyelaraskan reflektor, cukup kendurkan dan kencangkan dua sekrup berlawanan yang menahan cermin.
Dalam refraktor, ini lebih sulit dilakukan. Agar tidak merusak utas, Anda harus merekatkan cincin transisi yang terpotong pada sudut dari karton dan memasukkannya dengan satu sisi ke dalam tabung teleskop, dan meletakkan lensa di sisi lain.
Jika Anda melihat bintang-bintang melalui teleskop yang tidak sejajar, mereka semua akan tampak berekor. Alasan untuk ini adalah koma (Gbr. 6). Namun, jika diafragma dengan lubang tengah kecil diletakkan pada lubang masuk teleskop dan lensa mata digerakkan maju mundur, maka orang dapat melihat bagaimana bintang-bintang diregangkan menjadi segmen terang AB, kemudian berubah menjadi elips dengan kompresi yang berbeda, lingkaran, dan lagi menjadi segmen CD dan elips (Gbr. 7).
Koma dan astigmatisme dihilangkan dengan memutar lensa. Karena mudah dipahami, sumbu rotasi selama penyesuaian akan tegak lurus terhadap arah. Jika ekor memanjang saat sekrup penyetel cermin diputar, maka sekrup harus diputar ke arah yang berlawanan. Penyetelan akhir selama penyetelan harus dilakukan dengan lensa okuler fokus pendek pada perbesaran tinggi sehingga cincin difraksi terlihat jelas.
Jika lensa teleskop berkualitas tinggi dan optik disejajarkan dengan benar, maka gambar bintang yang tidak fokus, jika dilihat melalui refraktor, akan terlihat seperti piringan cahaya kecil yang dikelilingi oleh sistem cincin difraksi konsentris berwarna ( Gambar 8, al). Dalam hal ini, pola gambar prefokal dan ekstrafokal akan sama persis (Gbr. 8, a 2, 3).
Gambar bintang yang tidak fokus akan memiliki penampakan yang sama jika dilihat melalui reflektor, hanya saja sebagai ganti piringan terang pusat, akan terlihat titik gelap, yang merupakan bayangan dari cermin bantu atau prisma refleksi total diagonal.
Ketidaktepatan pelurusan teleskop akan mempengaruhi konsentrisitas cincin difraksi, dan cincin itu sendiri akan berbentuk memanjang (Gbr. 8, b 1, 2, 3, 4). Saat memfokuskan, bintang akan muncul bukan sebagai piringan terang yang terdefinisi dengan tajam, tetapi sebagai titik terang yang sedikit kabur dengan ekor yang lemah terlempar ke samping (efek koma). Jika efek yang ditunjukkan disebabkan oleh penyesuaian teleskop yang benar-benar tidak akurat, maka masalahnya dapat dengan mudah diperbaiki, cukup dengan mengubah posisinya agak ke arah yang diinginkan dengan bertindak dengan sekrup penyetel bingkai lensa (cermin). Jauh lebih buruk jika alasannya terletak pada astigmatisme lensa itu sendiri atau (dalam kasus reflektor Newton) pada kualitas cermin diagonal tambahan yang buruk. Dalam hal ini, kekurangannya hanya dapat dihilangkan dengan menggiling dan memoles ulang permukaan optik yang rusak.
Dari gambar bintang yang tidak fokus, kekurangan lain dari lensa teleskopik, jika ada, dapat dengan mudah dideteksi. Misalnya, perbedaan ukuran cincin difraksi yang sesuai dari gambar pra-fokus dan tidak-fokus dari sebuah bintang menunjukkan adanya aberasi sferis, dan perbedaan dalam kromatisitasnya menunjukkan kromatisme yang signifikan (untuk
lensa panggilan); kepadatan distribusi cincin yang tidak merata dan intensitasnya yang berbeda menunjukkan zonasi lensa, dan bentuk cincin yang tidak beraturan menunjukkan penyimpangan lokal yang kurang lebih signifikan dari permukaan optik dari ideal.
Jika semua kelemahan terdaftar yang diungkapkan oleh pola gambar bintang yang tidak fokus adalah kecil, maka itu dapat diatasi. Lensa spekuler teleskop amatir yang telah berhasil lulus uji bayangan Foucault, pada umumnya, memiliki permukaan optik yang sempurna dan tahan uji pada gambar bintang yang tidak fokus dengan sempurna.
Perhitungan dan praktik menunjukkan bahwa dengan penyelarasan optik yang sempurna, koma, dan astigmatisme memiliki sedikit efek pada pengamatan visual saat digunakan lensa objektif dengan bukaan rendah (kurang dari 1:10). Hal ini berlaku sama untuk pengamatan fotografi, ketika tokoh-tokoh dengan ukuran sudut yang relatif kecil (planet, Matahari, Bulan) difoto dengan lensa yang sama.
Koma dan astigmatisme sangat merusak gambar saat memotret area luas langit berbintang dengan cermin parabola atau lensa dua lensa. Distorsi meningkat tajam dengan lensa cepat.
Tabel di bawah ini memberikan gambaran tentang pertumbuhan koma dan astigmatisme tergantung pada penyimpangan sudut dari sumbu optik untuk reflektor parabola dengan luminositas yang berbeda.
Beras. 9. Kelengkungan bidang pandang dan gambar bintang pada bidang fokusnya (dengan koreksi dari semua aberasi lainnya).
tisme, tetapi ada kelengkungan bidang. Jika Anda mengambil gambar area luas dari langit berbintang dengan lensa seperti itu dan pada saat yang sama fokus pada zona tengah, maka saat Anda mundur ke tepi bidang, ketajaman gambar bintang akan menurun. . Begitu juga sebaliknya, jika pemfokusan dilakukan pada bintang yang terletak di tepi bidang, maka ketajaman gambar bintang akan menurun di bagian tengah.
Untuk memperoleh foto yang tajam di seluruh bidang dengan lensa seperti itu, film harus ditekuk sesuai dengan kelengkungan bidang gambar tajam dari lensa itu sendiri.
Kelengkungan bidang juga dihilangkan dengan bantuan lensa Piazzi-Smith plano-cembung, yang mengubah gelombang depan yang melengkung menjadi datar.
Kelengkungan bidang paling sederhana dapat dikurangi dengan bukaan lensa. Diketahui dari praktik memotret bahwa dengan penurunan aperture, kedalaman bidang meningkat - sebagai hasilnya, gambar bintang yang jelas diperoleh di seluruh bidang pelat datar. Namun, harus diingat bahwa pengurangan aperture sangat mengurangi daya optik teleskop, dan agar bintang redup muncul di piringan, waktu pencahayaan harus ditingkatkan secara signifikan.
Distorsi memanifestasikan dirinya dalam kenyataan bahwa lensa membangun gambar yang tidak proporsional dengan aslinya, tetapi dengan beberapa penyimpangan darinya. Akibatnya, saat memotret persegi, gambarnya mungkin berubah dengan sisi cekung ke dalam atau cembung ke luar (distorsi bantalan bantalan dan laras).
Memeriksa lensa apa pun untuk distorsi sangat sederhana: untuk melakukan ini, Anda perlu membukanya secara besar-besaran sehingga hanya bagian tengah yang sangat kecil yang tetap terbuka. Koma, astigmatisme, dan kelengkungan bidang dengan diafragma seperti itu akan dihilangkan dan distorsi dapat diamati dalam bentuknya yang paling murni
Jika Anda memotret kisi-kisi persegi panjang, bukaan jendela, pintu dengan lensa seperti itu, maka, dengan memeriksa negatifnya, mudah untuk menentukan jenis distorsi yang melekat pada lensa ini.
Distorsi lensa jadi tidak dapat dihilangkan atau dikurangi. Ini diperhitungkan dalam studi foto, terutama ketika melakukan pekerjaan astrometri.

4. Lensa mata dan perbesaran terbatas teleskop
Set lensa mata adalah tambahan yang diperlukan untuk teleskop. Sebelumnya kita telah menjelaskan (§ 2) tujuan lensa mata dalam sistem teleskopik pembesar. Sekarang perlu untuk memikirkan karakteristik utama dan fitur desain dari berbagai lensa mata. Mengesampingkan lensa mata Galilea dari satu lensa divergen, yang sudah lama tidak digunakan dalam praktik astronomi, mari kita segera beralih ke lensa mata astronomi khusus.
Secara historis, lensa mata astronomi pertama, yang segera menggantikan lensa mata Galilea, adalah lensa mata Kepler dari lensa fokus pendek tunggal. Memiliki bidang pandang yang jauh lebih besar dibandingkan dengan lensa mata Galileo, dalam kombinasi dengan refraktor fokus panjang yang umum pada waktu itu, lensa ini menghasilkan gambar yang cukup jernih dan sedikit berwarna. Namun, kemudian lensa mata Kepler digantikan oleh lensa mata Huygens dan Ramsden yang lebih canggih, yang masih ditemukan sampai sekarang. Lensa mata astronomi yang paling umum digunakan saat ini adalah lensa mata akromatik Kellner dan lensa mata ortoskopik Abbe. Gambar 11 menunjukkan susunan lensa mata ini.
Eyepieces Huygens dan Ramsden diatur paling sederhana. Masing-masing terdiri dari dua lensa konvergen plano-cembung. Bagian depan (menghadap objektif) disebut lensa lapangan, dan bagian belakang (menghadap mata pengamat) disebut lensa mata. Dalam lensa okuler Huygens (Gbr. 12), kedua lensa menghadap objektif dengan permukaan cembungnya, dan jika f \ dan / 2 adalah panjang fokus lensa, dan d adalah jarak antara keduanya, maka hubungan tersebut harus dipenuhi: (...)

BUKU TEKS KOHETS FRAGMEHTA

Mengikuti pergerakan bintang di langit. Pengamatan astronomi pada waktu itu membantu menavigasi medan, dan juga diperlukan untuk pembangunan sistem filosofis dan keagamaan. Banyak yang telah berubah sejak saat itu. Astronomi akhirnya membebaskan diri dari astrologi, mengumpulkan pengetahuan yang luas dan kekuatan teknis. Namun, pengamatan astronomi yang dilakukan di Bumi atau di luar angkasa masih merupakan salah satu metode utama untuk memperoleh data dalam ilmu ini. Metode pengumpulan informasi telah berubah, tetapi esensi metodologi tetap tidak berubah.

Apa itu pengamatan astronomi?

Ada bukti yang menunjukkan bahwa orang memiliki pengetahuan dasar tentang pergerakan Bulan dan Matahari bahkan di era prasejarah. Karya Hipparchus dan Ptolemy bersaksi bahwa pengetahuan tentang tokoh-tokoh juga diminati di Zaman Kuno, dan banyak perhatian diberikan kepada mereka. Untuk waktu itu dan untuk waktu yang lama setelahnya, pengamatan astronomi adalah studi tentang langit malam dan fiksasi dari apa yang terlihat di atas kertas, atau, lebih sederhana, sebuah sketsa.

Sampai Renaisans, hanya instrumen paling sederhana yang menjadi asisten para ilmuwan dalam hal ini. Sejumlah besar data menjadi tersedia setelah penemuan teleskop. Seiring dengan peningkatan, keakuratan informasi yang diterima meningkat. Namun, pada tingkat kemajuan teknologi apa pun, pengamatan astronomi adalah cara utama untuk mengumpulkan informasi tentang benda-benda langit. Menariknya, ini juga merupakan salah satu bidang kegiatan ilmiah di mana metode yang digunakan di era sebelum kemajuan ilmiah, yaitu pengamatan dengan mata telanjang atau dengan bantuan peralatan paling sederhana, tidak kehilangan relevansinya.

Klasifikasi

Saat ini, pengamatan astronomi adalah kategori kegiatan yang cukup luas. Mereka dapat diklasifikasikan menurut beberapa kriteria:

• kualifikasi peserta;
• sifat data yang direkam;
• lokasi.

Dalam kasus pertama, pengamatan profesional dan amatir dibedakan. Data yang diperoleh dalam hal ini paling sering adalah registrasi cahaya tampak atau radiasi elektromagnetik lainnya, termasuk inframerah dan ultraviolet. Dalam hal ini, informasi dapat diperoleh dalam beberapa kasus hanya dari permukaan planet kita atau hanya dari luar angkasa di luar atmosfer: menurut fitur ketiga, pengamatan astronomi yang dilakukan di Bumi atau di luar angkasa dibedakan.

astronomi amatir

Keindahan ilmu bintang dan benda langit lainnya adalah bahwa itu adalah salah satu dari sedikit yang benar-benar membutuhkan pengagum aktif dan tak kenal lelah di antara non-profesional. Sejumlah besar objek yang layak mendapat perhatian terus-menerus, ada sejumlah kecil ilmuwan yang sibuk dengan masalah paling kompleks. Oleh karena itu, pengamatan astronomi dari sisa ruang dekat jatuh di pundak para amatir.

Kontribusi orang-orang yang menganggap astronomi sebagai hobinya terhadap ilmu ini cukup nyata. Hingga pertengahan dekade terakhir abad terakhir, lebih dari setengah komet ditemukan oleh para amatir. Bidang minat mereka juga sering mencakup bintang variabel, mengamati nova, melacak cakupan benda langit oleh asteroid. Yang terakhir saat ini adalah pekerjaan yang paling menjanjikan dan menuntut. Adapun New dan Supernova, sebagai aturan, astronom amatir adalah yang pertama memperhatikan mereka.

Pilihan untuk observasi non-profesional

Astronomi amatir dapat dibagi menjadi cabang-cabang yang terkait erat:

• Astronomi visual. Ini termasuk pengamatan astronomi dengan teropong, teleskop, atau mata telanjang. Tujuan utama dari kegiatan tersebut, sebagai suatu peraturan, adalah untuk menikmati kesempatan untuk mengamati pergerakan bintang-bintang, serta dari proses itu sendiri. Cabang yang menarik dari arah ini adalah astronomi "trotoar": beberapa amatir membawa teleskop mereka ke jalan dan mengundang semua orang untuk mengagumi bintang, planet, dan Bulan.
• Astrofotografi. Tujuan dari arah ini adalah untuk mendapatkan gambar fotografi benda langit dan elemennya.
• Gedung teleskop. Terkadang instrumen optik, teleskop, dan aksesori yang diperlukan untuk mereka, dibuat oleh para amatir hampir dari awal. Dalam kebanyakan kasus, bagaimanapun, konstruksi teleskop terdiri dari melengkapi peralatan yang ada dengan komponen baru.
• Riset. Beberapa astronom amatir mencari, selain kesenangan estetis, untuk mendapatkan sesuatu yang lebih material. Mereka terlibat dalam studi asteroid, variabel, baru dan supernova, komet, dan hujan meteor. Secara berkala, dalam proses pengamatan yang konstan dan telaten, penemuan dibuat. Aktivitas astronom amatir inilah yang memberikan kontribusi terbesar bagi sains.

Kegiatan profesional

Ahli astronom di seluruh dunia memiliki peralatan yang lebih canggih daripada amatir. Tugas-tugas yang mereka hadapi membutuhkan akurasi tinggi dalam mengumpulkan informasi, alat matematika yang berfungsi dengan baik untuk interpretasi dan peramalan. Sebagai aturan, objek dan fenomena yang cukup kompleks, seringkali jauh, terletak di pusat pekerjaan para profesional. Seringkali, studi tentang bentangan ruang memungkinkan untuk menjelaskan hukum-hukum alam semesta tertentu, untuk memperjelas, melengkapi, atau menyangkal konstruksi teoretis mengenai asal-usul, struktur, dan masa depannya.

Klasifikasi menurut jenis informasi

Pengamatan dalam astronomi, sebagaimana telah disebutkan, dapat dikaitkan dengan fiksasi berbagai radiasi. Atas dasar ini, arah berikut dibedakan:

• astronomi optik mempelajari radiasi dalam rentang yang terlihat;
• astronomi inframerah;
• astronomi ultraviolet;
• astronomi radio;
• astronomi sinar-x;
• astronomi gama.

Selain itu, arah ilmu ini dan pengamatan terkait yang tidak terkait dengan radiasi elektromagnetik disorot. Ini termasuk neutrino, mempelajari radiasi neutrino dari sumber luar angkasa, gelombang gravitasi dan astronomi planet.

Dari permukaan

Beberapa fenomena yang dipelajari dalam astronomi tersedia untuk penelitian di laboratorium berbasis darat. Pengamatan astronomi di Bumi dikaitkan dengan studi lintasan pergerakan dengan mengukur jarak di ruang angkasa ke bintang, menetapkan jenis radiasi dan gelombang radio tertentu, dan sebagainya. Sampai awal era astronotika, para astronom hanya bisa puas dengan informasi yang diperoleh di bawah kondisi planet kita. Dan ini sudah cukup untuk membangun teori tentang asal usul dan perkembangan alam semesta, untuk menemukan banyak pola yang ada di luar angkasa.

Tinggi di atas bumi

Dengan peluncuran satelit pertama, era baru dalam astronomi dimulai. Data yang dikumpulkan sangat berharga. Mereka berkontribusi pada pendalaman pemahaman para ilmuwan tentang misteri Alam Semesta.

Pengamatan astronomi di ruang angkasa memungkinkan untuk mendeteksi semua jenis radiasi, dari cahaya tampak hingga sinar gamma dan sinar-X. Sebagian besar dari mereka tidak tersedia untuk penelitian dari Bumi, karena atmosfer planet menyerap mereka dan tidak memungkinkan mereka ke permukaan. Pulsar sinar-X adalah contoh penemuan yang menjadi mungkin hanya setelah itu.

Penambang informasi

Pengamatan astronomi di ruang angkasa dilakukan dengan menggunakan berbagai peralatan yang dipasang di pesawat ruang angkasa dan satelit yang mengorbit. Banyak penelitian seperti ini dilakukan atas kontribusi tak ternilai dari teleskop optik yang diluncurkan beberapa kali dalam satu abad terakhir. Hubble yang terkenal menonjol di antara mereka. Bagi orang awam, ini terutama merupakan sumber gambar fotografi luar angkasa yang sangat indah. Namun, ini tidak semua yang dia "bisa lakukan". Dengan bantuannya, sejumlah besar informasi tentang struktur banyak objek, pola "perilaku" mereka diperoleh. Hubble dan teleskop lainnya adalah sumber data tak ternilai yang diperlukan untuk astronomi teoretis, yang mengerjakan masalah perkembangan alam semesta.

Pengamatan astronomi - baik terestrial dan luar angkasa - adalah satu-satunya untuk ilmu benda langit dan fenomena. Tanpa mereka, para ilmuwan hanya bisa mengembangkan berbagai teori tanpa bisa membandingkannya dengan kenyataan.

Astronomi adalah ilmu yang mempelajari benda-benda langit dan alam semesta tempat kita hidup.

Catatan 1

Karena astronomi sebagai ilmu tidak memiliki kesempatan untuk melakukan eksperimen, sumber informasi utama adalah informasi yang diterima peneliti selama pengamatan.

Dalam hal ini, bidang yang disebut astronomi observasional dipilih dalam astronomi.

Inti dari astronomi observasional adalah untuk memperoleh informasi yang diperlukan tentang benda-benda di ruang angkasa dengan menggunakan instrumen seperti teleskop dan peralatan lainnya.

Pengamatan dalam astronomi memungkinkan, khususnya, untuk melacak pola sifat-sifat objek tertentu yang diteliti. Hasil belajar yang diperoleh dari beberapa objek dapat diperluas ke objek lain yang memiliki sifat serupa.

Bagian dari astronomi observasional

Dalam astronomi observasional, pembagian menjadi beberapa bagian dikaitkan dengan pembagian spektrum elektromagnetik ke dalam rentang.

Astronomi optik - berkontribusi pada pengamatan di bagian spektrum yang terlihat. Pada saat yang sama, cermin, lensa, dan detektor solid-state digunakan dalam perangkat observasi.

Catatan 2

Dalam hal ini, daerah radiasi tampak terletak di tengah kisaran gelombang yang diselidiki. Panjang gelombang radiasi tampak berkisar antara 400 nm sampai 700 nm.

Astronomi inframerah didasarkan pada pencarian dan studi radiasi inframerah. Dalam hal ini, panjang gelombang melebihi nilai batas untuk pengamatan dengan detektor silikon: sekitar 1 m. Untuk mempelajari objek yang dipilih di bagian jangkauan ini, para peneliti terutama menggunakan teleskop - reflektor.

Radio astronomi didasarkan pada pengamatan radiasi dengan panjang gelombang dari milimeter hingga puluhan milimeter. Berdasarkan prinsip operasinya, penerima yang menggunakan pancaran radio sebanding dengan penerima yang digunakan untuk menyiarkan program radio. Namun, penerima radio lebih sensitif.

Astronomi sinar-X, astronomi sinar gamma dan astronomi ultraviolet termasuk dalam astronomi energi tinggi.

Metode pengamatan dalam astronomi

Mendapatkan data yang diinginkan dimungkinkan ketika astronom mendaftarkan radiasi elektromagnetik. Selain itu, peneliti melakukan pengamatan terhadap neutrino, sinar kosmik atau gelombang gravitasi.

Astronomi optik dan radio menggunakan observatorium berbasis darat dalam kegiatannya. Alasan untuk ini adalah bahwa pada panjang gelombang rentang ini, atmosfer planet kita memiliki transparansi relatif.

Observatorium sebagian besar terletak di dataran tinggi. Ini karena pengurangan penyerapan dan distorsi yang diciptakan oleh atmosfer.

Catatan 3

Perhatikan bahwa sejumlah gelombang inframerah secara signifikan diserap oleh molekul air. Karena itu, observatorium sering dibangun di tempat-tempat kering di ketinggian atau di luar angkasa.

Balon atau observatorium ruang angkasa terutama digunakan di bidang astronomi sinar-x, sinar gamma dan ultraviolet, dan dengan beberapa pengecualian, dalam astronomi inframerah-jauh. Pada saat yang sama, mengamati pancuran udara, Anda dapat mendeteksi radiasi gamma yang menciptakannya. Perhatikan bahwa studi tentang sinar kosmik saat ini merupakan bidang ilmu astronomi yang berkembang pesat.

Objek yang terletak dekat dengan Matahari dan Bumi dapat dilihat dan diukur jika diamati dengan latar belakang objek lain. Pengamatan semacam itu digunakan untuk membangun model orbit planet, serta untuk menentukan massa relatif dan gangguan gravitasinya. Hasilnya adalah penemuan Uranus, Neptunus dan Pluto.

Radio astronomi - perkembangan bidang astronomi ini adalah hasil dari penemuan pancaran radio. Pengembangan lebih lanjut dari area ini mengarah pada penemuan fenomena seperti radiasi latar kosmik.

Astronomi neutrino - bidang ilmu astronomi ini menggunakan detektor neutrino di gudang senjatanya, yang sebagian besar terletak di bawah tanah. Alat astronomi Neutrino membantu memperoleh informasi tentang proses yang tidak dapat diamati oleh peneliti dengan teleskop. Contohnya adalah proses yang terjadi di inti Matahari kita.

Penerima gelombang gravitasi memiliki kemampuan untuk merekam jejak bahkan fenomena seperti tabrakan objek masif seperti bintang neutron dan lubang hitam.

Pesawat ruang angkasa otomatis secara aktif digunakan dalam pengamatan astronomi planet-planet tata surya. Geologi dan meteorologi planet sedang dipelajari secara aktif dengan bantuan mereka.

Kondisi untuk melakukan pengamatan astronomi.

Untuk pengamatan objek astronomi yang lebih baik, kondisi berikut ini penting:

1. Penelitian dilakukan terutama di bagian spektrum yang terlihat menggunakan teleskop optik.
2. Pengamatan terutama dilakukan pada malam hari, karena kualitas data yang diperoleh peneliti bergantung pada transparansi udara dan kondisi visibilitas. Pada gilirannya, kondisi visibilitas tergantung pada turbulensi dan adanya aliran panas di udara.
3. Tidak adanya bulan purnama memberikan keuntungan dalam mengamati objek astronomi. Jika bulan purnama ada di langit, maka ini memberikan penerangan tambahan dan mempersulit pengamatan objek samar.
4. Untuk teleskop optik, tempat yang paling cocok untuk observasi adalah ruang terbuka. Di luar angkasa, adalah mungkin untuk melakukan pengamatan yang tidak bergantung pada keanehan atmosfer, karena kekurangan semacam itu di luar angkasa. Kerugian dari metode observasi ini adalah biaya finansial yang tinggi untuk studi semacam itu.

Setelah luar angkasa, tempat yang paling cocok untuk mengamati luar angkasa adalah puncak gunung. Puncak gunung memiliki banyak hari tanpa awan dan memiliki kondisi visibilitas kualitas yang terkait dengan kualitas atmosfer yang baik.

Contoh 1

Contoh observatorium semacam itu adalah puncak gunung di pulau Mauna Kea dan La Palma.

Tingkat kegelapan di malam hari juga berperan besar dalam pengamatan astronomi. Penerangan buatan yang diciptakan oleh aktivitas manusia mengganggu pengamatan objek astronomi yang redup dengan kualitas tinggi. Namun, penggunaan plafon di sekitar lampu jalan membantu mengatasi masalah tersebut. Akibatnya, jumlah cahaya yang mencapai permukaan bumi meningkat, dan radiasi yang diarahkan ke langit berkurang.

5. Pengaruh atmosfer pada kualitas pengamatan bisa sangat besar. Untuk mendapatkan gambar yang lebih baik, digunakan teleskop dengan tambahan koreksi keburaman gambar. Untuk meningkatkan kualitas, optik adaptif, interferometri speckle, sintesis aperture, atau menempatkan teleskop di ruang angkasa juga digunakan.