minimisuurennus

Selite Kun kaukoputkella tehdään visuaalihavaintoja, on kaukoputken oman erotuskyvyn ohella otettava huomioon ihmissilmän ominaisuudet. Vaikka suurennus voidaankin periaatteessa valita millaiseksi tahansa, on olemassa tietyt rajat, joita suurempia ja pienempiä suurennuksia ei kannata käyttää.

Objektiivin koko rajoittaa sitä, kuinka lähekkäiset kohteet erottuvat toisistaan. Jos suurennamme kuvaa hyvin paljon, lähekkäisten kohteiden yhteensulautunut kuva suurenee suuremmaksi kuin silmän erotuskyky, joka parhaimmillaan on noin 2 kaariminuuttia. Lisäämällä suurennusta emme enää saa uusia yksityiskohtia näkyviin. Tästä saamme rajan suurimmalle käyttökelpoiselle suurennukselle.

Maksimisuurennus w_max saadaan silmän erotuskyvyn ja kaukoputken teoreettisen erotuskyvyn r suhteesta

w_max = e / r = 2.25 eD / l,

missä l on valon aallonpituus ja D objektiivin läpimitta. Kun tähän sijoitetaan e = 2' = 5.8 ×10^-4 rad ja näkyvän valon keskimääräinen aallonpituus 550 nm = 5.5 ×10^-7 m, saadaan maksimisuurennukseksi likimain

w_max = 2.25 D / 1 mm.

Suurin suurennus voidaan siis laskea kertomalla objektiivin halkaisija millimetreinä luvulla 2.25. Siten esimerkiksi 100 mm:n läpimittaisen objektiivin maksimisuurennus on 225×. Kerroin 2.25 on tosin hieman makuasia ja riippuu siitä, millaista erotuskyvyn kriteeriä käytetään. Aivan hyvä muistisääntö on, että maksimisuurennus on sama kuin objektiivin läpimitta millimetreinä.

Suurten kaukoputkien erotuskykyä rajoittavat lähinnä ilmakehästä johtuvat häiriöt, joten maksimisuurennus on näin laskettua rajaa pienempi. Usein on muutenkin viisaampaa käyttää huomattavasti pienempää suurennusta, sillä ilmakehän rauhattomuus tekee suurella suurennuksella katselun hankalaksi; kohteen kuva kiehuu ja kuohuu, eikä yksityiskohtia näy.

Hyvin suurella suurennuksella on toinenkin häiritsevä ominaisuus. Valo keskittyy hyvin ohueen keilaan, eli lähtöpupilli on hyvin pieni. Kun tämä kapea valokimppu osuu verkkokalvoon, näemme kohteen lisäksi myös verkkokalvon verisuonet tummina varjoina.

Pienintä käyttökelpoista suurennusta kysytään harvemmin, mutta kaukoputken omistajalle sekin on hyödyllinen tieto. Jos suurennus on pienempi kuin tämä minimisuurennus, okulaari levittää valon silmän pupillia laajemmalle alueelle. Osa kaukoputken valonkeräämiskyvystä menee siten hukkaan.

Minimisuurennus saadaan ehdosta, että kaukoputken lähtöpupillin läpimitan L on oltava pienempi tai yhtä suuri kuin silmän pupillin d. Lähtöpupilli on okulaarin muodostama objektiivilinssin kuva, jonka koko saadaan jakamalla objektiivin läpimitta suurennuksella:

L = D / w.

Jotta olisi L < d, suurennuksen on oltava vähintäin

w_min = D / d.

Yöllä silmän pupillin läpimitta on noin 6 mm, joten 100 mm:n kaukoputken minimisuurennus on noin 17.

Tämä tosin riippuu havaitsijan pupillin koosta. Iän karttuessa pupillin maksimikoko pienenee, joten kannattaa siirtyä käyttämään hieman suurempaa suurennusta. Harrastajien kaukoputkioppaissa mainitaan joskus, että minimisuurennus saadaan kertomalla objektiivin halkaisija millimetreinä luvulla 0.35. Siten 100 mm:n objektiivilla mielekäs pienin suurennus olisi 35×. Tämä soveltuu hyvin iäkkäämmällekin havaitsijalle. Ei tämä raja tietenkään ole ehdoton: jos kohde on kirkas ja halutaan suuri näkökenttä, voidaan hyvin käyttää pienempääkin suurennusta.

Erikieliset vastineet

minimum magnification

englanti (English)

Käytetyt lähteet

Zubenelgenubi

Alaviitteet

Lähdeviittaus tähän sivuun:
Tieteen termipankki 16.4.2024: Tähtitiede:minimisuurennus. (Tarkka osoite: https://tieteentermipankki.fi/wiki/Tähtitiede:minimisuurennus.)

Siirry tarkastelemaan sivun muokkaushistoriaa →