3η φάση «Ίππαρχος» 2012, Λύκειο, Θέμα 2: εκφώνηση και λύση

Α) Η ποσότητα του φωτός που συλλέγεται είναι ανάλογη με το εμβαδόν του κατόπτρου, δηλαδή με $D^2$: μεγαλύτερο κάτοπτρο βλέπει αμυδρότερα και μακρινότερα αντικείμενα. Επιπλέον, η διακριτική ικανότητα βελτιώνεται με τη διάμετρο, $\theta \approx 1,22\lambda /D$, οπότε ξεχωρίζουν μικρότερες λεπτομέρειες.

Β) Ένα παραβολοειδές κάτοπτρο συγκεντρώνει όλες τις ακτίνες που έρχονται παράλληλα με τον άξονά του (από ένα μακρινό άστρο) ακριβώς στο ίδιο σημείο, την εστία. Ένα σφαιρικό κάτοπτρο θα εστίαζε τις εξωτερικές ακτίνες σε άλλο σημείο από τις κεντρικές (σφαιρική εκτροπή) και το είδωλο θα ήταν θολό.

Γ) Ο προσοφθάλμιος λειτουργεί σαν μεγεθυντικός φακός: μεγεθύνει το είδωλο που σχηματίζει το κάτοπτρο στην εστία και το φέρνει στο μάτι με παράλληλες ακτίνες. Από την εστιακή του απόσταση εξαρτάται η μεγέθυνση, $M=F/f$.

Δ) Πάνω από την ατμόσφαιρα: (1) παρατηρούνται μήκη κύματος που η ατμόσφαιρα απορροφά (ακτίνες γ και Χ, υπεριώδες, μεγάλο μέρος του υπέρυθρου)· (2) δεν υπάρχει η αναταραχή του αέρα που θολώνει τα είδωλα, οπότε τα είδωλα φτάνουν το όριο της περίθλασης· (3) δεν υπάρχουν σύννεφα, φωτορύπανση και διακοπή της ημέρας, και οι παρατηρήσεις είναι συνεχείς.