Diposting Minggu, 22 Agustus 2010 jam 11:58 am oleh The X

Mengumpulkan dan memfokuskan sinyal

Suka dengan artikel ini?

Jelajahi artikel-artikel FaktaIlmiah yang berdasarkan apa yang dibaca dan ditonton teman-teman.
Terbitkan aktivitas Anda sendiri dan dapatkan kendali penuh.
Login

Minggu, 22 Agustus 2010 -


Pada panjang gelombang optik, mengumpulkan dan memfokuskan cahaya dilakukan lewat lensa (membiaskan cahaya) ataupun lewat cermin melengkung (memantulkan cahaya). Untuk yang lain, daerah pengumpul yang sama atau lebih besar akan menghasilkan citra yang lebih terang di detektor karena daerah yang lebih luas memotong sumber luminositas lebih banyak. Karena sumber astronomi sangat kabur, teleskop dibangun sebesar mungkin yang bisa dimungkinkan biaya dan struktur mekanik. Teleskop optik raksasa dipakai untuk penelitian selalu memakai cermin, karena mereka hanya membutuhkan perawatan di satu sisi dan dapat ditopang dengan lebih mudah dengan cermin berada di dasar tabung teleskop. Lebih jauh, karena pemantulan mempengaruhi semua panjang gelombang cahaya optik dengan cara yang sama bila pembiasan membengkokkan cahaya tergantung panjang gelombangnya, maka penggunaan cermin menghindari beberapa aberasi yang dapat terjadi pada lensa. Karena cahaya memantul ke atas, sebuah detektor harus diletakkan di titik fokus tinggi di atas tabung, yang disebut fokus prima, atau cermin kedua harus dipasang untuk memantulkan sinyal kembali turun ke detektor di dekat dasar. Bila cahaya yang datang berubah arah akibat cermin tersebut, jalur cahaya dikatakan telah terlipat. Instrumen deteksi modern dapat cukup besar dan biasanya diletakkan di atau dekat dasar teleskop. Beragam jalur cahaya dimungkinkan, termasuk dengan cermin kedua yang berada di posisi yang tidak menghalangi apartur dan detektor yang berada di platform berlawanan dengan tabung teleskop.

Gambar 1. Sebuah sumber titik yang jauh memancarkan cahaya ke segala arah, namun muka gelombangnya sejajar bidang saat mencapai teleskop. Berkas yang menunjukkan arah muka gelombang sejajar bidang yang datang, dalam kasus ini dari sebuah sumber titik pada sumbunya, yaitu pusat bidang pandang. Teleskop ini menunjukkan desain dimana cermin melengkung mengumpulkan dan memfokuskan cahaya ke sebuah detektor di belakang cermin utama. Desain demikian dapat memiliki nama yang berbeda tergantung kelengkungan cermin dan apakah lensa koreksi tambahan digunakan atau tidak.

Teleskop radio, inframerah, optik, ultraviolet, semua bekerja dengan teknik yang sama, yaitu mengumpulkan dan memfokuskan lewat pemantul utama. Gambar 2 dan 3 menunjukkan sebuah contoh teleskop radio dan teleskop optik.

Gambar 2. Teleskop Arecibo, yang bekerja pada panjang gelombang radio, memiliki pemantul utama berdiameter 305 meter. Digantung sekitar 137 meter di atas pusat piringan di fokus utamanya adalah sebuah platform yang mengandung beberapa pemantul kecil dan detektor.

Gambar 3. Pemandangan di dalam Gemini Utara, teleskop optik berdiameter 8.1 meter ini berada di Mauna Kea, Hawaii. Cahaya turun ke tabung terbuka dan dipantulkan kembali dari cermin utama ke cermin kedua yang memantulkan cahaya kembali melalui sebuah lubang di cermin utama menuju detektor di bawah. Panjang fokus efektifnya adalah 128,12 meter.

Untuk menjaga integritas sinyal, ketidakberaturan permukaan pemantul utama harus jauh lebih kecil dari sebuah panjang gelombang, misalnya sepersepuluhnya saja. Akibatnya, teleskop optik memerlukan cermin mulus yang di rekayasa begitu teliti sehingga bahkan kabelnya harus mencukupi pada panjang gelombang radio. Pada panjang gelombang sinar X, bahkan cermin yang sangat mulus sekalipun memiliki kemampuan fokus terbatas karena sinar X cenderung diserap, bukannya dipantulkan, saat menghantam cermin secara tegak lurus. Karenanya sinar X difokuskan lewat sederetan pemantulan. Pada energi yang lebih tinggi lagi, sinar gamma tidak dapat difokuskan sama sekali dan teknik lain, seperti pelacakan arah sinyal lewat detektor ganda, harus digunakan untuk menentukan arah di langit dimana cahaya datang.

Gambar 4. Sebuah pandangan skematis dari teleskop sinar X luar angkasa Chandra, menunjukkan bagaimana pemantulan berkelanjutan dipakai untuk memfokuskan cahaya ke sebuah detektor.

Gambar 5. Gambaran seniman pada Teleskop ruang angkasa sinar gamma (Fermi Gamma-ray Space Telescope - FGST). Teleskop ini pada dasarnya adalah kubus besar di ruang angkasa tanpa tabung atau cermin. Detektornya sendiri memiliki kemampuan untuk mengukur arah dan energi sinar gamma yang datang. FGST adalah proyek bersama Eropa-Amerika-Jepang yang diluncurkan tahun 2007.

Referensi

  1. Irwin, J. 2007. Astrophysics: Decoding the Cosmos. Wiley
The X
Sains adalah sebuah pengetahuan universal, ilmu pengetahuan tidaklah sama dengan pengetahuan dongeng. Kadang, fakta lebih menyakitkan daripada doktrin / pandangan turun temurun.
Bergabung dengan 1000 orang lebih dengan kami melalui sosial media

Berlangganan artikel dan berita terbaru dari kami via email


Aktifitas

© 2010 FaktaIlmiah.com. Hak cipta asli oleh faktailmiah
Anda boleh mendistribusikannya dengan mencantumkan referensi dari situs kami.