Teleskop Refraktor

[Referensi]
Revisi terakhir : April 2018

Pada postingan sebelum nya kita telah membahas jenis-jenis teleskop secara umum. Nah secara berseri kita akan bahas satu persatu jenis-jenis teleskop secara mendetail. Oleh karena itu untuk yang pertama, bahasan kali ini kita akan mengupas tuntas seputar Teleskop Refraktor saja. Mulai dari bentuk, desain teleskop hingga lensa nya. Penasaran? Kita langsung bahas bersama aja yuk. 🙂

Teleskop Refraktor merupakan jenis teleskop yang pertama kalinya diciptakan didunia. Setelah kemunculan teleskop refraktor maka munculah jenis-jenis teleskop baru seperti teleskop Reflektor dan teleskop Katadioptri. Teleskop Refraktor diciptakan sekitar tahun 1608 di Belanda oleh tiga orang yaitu Hans Lippershey, Zacharias Janssen dan Jacob Metius. Dimasa itu teleskop tidak berfungsi seperti saat ini melainkan untuk keperluan militer dan lagi sebutannya bukan teleskop tetapi teropong. Istilah teleskop muncul ketika galileo mengarahkan teropong ke benda-benda langit dan saat itulah era pengamatan benda langit dimulai. Lebih lanjut sejarah tentang teleskop refraktor dapat kita simak pada artikel Sejarah Teleskop Refraktor

Teleskop refraktor merupakan jenis teleskop yang menggunakan lensa sebagai pengumpul cahaya. Lensa pada teleskop refraktor umumnya terdiri atas lensa obyektif dan lensa okuler. Lensa obyektif berfungsi sebagai pengumpul cahaya. Biasanya lensa obyektif terdiri atas dua atau tiga buah jenis lensa yaitu plano-konveks. Secara garis besar lensa obyektif berfungsi untuk mengumpulkan cahaya dan mendapatkan “zoom” suatu objek yang jauh. Semakin panjang “panjang titik fokus” yang dimiliki oleh lensa obyektif maka akan semakin besar pula “zoom” yang akan kita dapatkan. Kemudian lensa okuler berfungsi sebagai lup untuk memperbesar citra bayangan atau hasil zoom yang telah kita dapatkan dari hasil “zoom” lensa obyektif. Semakin pendek “panjang titik fokus” lensa okuler maka semakin besar pembesaran gambar yang kita dapatkan. Sehingga jika kita ingin mendapatkan pembesaran yang maksimal dari suatu teleskop maka kita dapat menggunakan perhitungan Pembesaran = Panjang fokus lensa obyektif / panjang fokus lensa okuler . Dalam astronomi kita tidak menggunakan istilah meter saat menanyakan kemampuan teleskop, “Kira-kira teleskop ini bisa melihat objek berapa meter ya?” melainkan “Kira-kira teleskop ini dapat memperbesar objek berapa kali ya?” Pembesaran memiliki arti bahwa objek yang kita lihat dengan mata jika kita lihat dengan teleskop akan diperbesar berapa kali. Apakah 2x? 4x? Ataukan ratusan hingga ribuan kali? Semua itu tergantung dari panjang lensa obyektif dan lensa okuler.

Jika dijelaskan secara teoritis cara kerja teleskop refraktor adalah sebagai berikut, berkas sinar sejajar yang datang dari depan dibiaskan langsung oleh lensa obyektif yang terletak di bagian depan tabung teleskop. Kemudian sinar dikumpulkan pada suatu titik yang disebut sebagai titik fokus dengan panjang dinyatakan F. Bayangan benda pada titik fokus akan diperbesar dengan menggunakan lensa okuler hingga kemudian ditampilkan sebagai bayangan benda yang diperbesar.

Hasil dari bayangan benda yang diperbesar oleh teleskop tentunya bergantung dengan desain dari teleskop refraktor itu sendiri. Ada yang menghasilkan bayangan tegak seperti posisi benda pada aslinya dan adapula yang menghasilkan bayangan terbalik dari posisi benda yang dilihat. Hal ini merupakan salah satu akibat dari konfigurasi lensa obyektif dan lensa mata/eyepiece atau desain teleskop yang ada. Perbedaan dari setiap hasil yang ada tentunya diciptakan dengan tujuan tertentu. Desain tersebut di masa lalu seperi Keplerian dan Galilean merupakan desain teleskop yang awal mula digunakan.

Desain Galilean
Desain teleskop Galilean menggunakan lensa objektif konvergen (bikonveks atau Cembung Cembung) dan lensa mata/Eyepieye divergen (plano-konkaf atau cekung datar). Sebagai hasil nya, desain gallilean akan menghasilkan bayangan benda tegak diperbesar seperti aslinya namun sedikit kabur dengan medan pandang yang sempit. Desain ini disebut sebagai galilean karena pertama kali orang yang menemukan desain ini bernama galileo dan desain galilean merupakan desain teleskop pertama yang ada di dunia.

Desain Keplerian
Karena sempitnya medan pandang atau wilayah pandangan objek saat dilihat menggunakan teleskop maka Johannes Kepler menciptakan sebuah desain baru yang bernama desain keplerian. Desain keplerian sejatinya adalah penyempurnaan dari desain galilean. Penyempurnaan desain ini terjadi pada penggunaan lensa okuler saja sedang lensa objektif yang digunakan tetap sama yaitu bikonveks atau cembung cembung. Desain keplerian menggunakan lensa okuler plano cembung atau cembung datar. Hasilnya adalah bayangan benda akan terbalik dengan posisi aslinya dengan medan pandang yang luas.

Perkembangan teleskop refraktorpun terus berlanjut dan teleskop refraktor masih saja memiliki kelemahan. Kelemahan tersebut terletak pada lensa yang berfungsi sebagai cahaya dimana lensa pada teleskop refraktor sering menghasilkan aberasi kromatik dan aberasi sferis. Aberasi kromatik merupakan cacat lensa dimana pada bayangan yang dihasilkan akan menciptakan warna pelangi disekitar bayangan benda langit. Aberasi kromatik dapat dihindari dengan menambahkan lensa korektor yang tepat dibelakang lensa obyektif. Untuk itu teleskop refraktorpun kembali memiliki desain yang berbeda dengan dua desain yang terdahulu. Hasil dari pengembangan ini banyak digunakan pada teleskop-teleskop masa kini. Desain tersebut adalah desain Akromatik dan desain apokromatik

Desain akromatik
Desain akromatik merupakan desain teleskop yang diciptakan untuk mengurangi abrasi kromatik dan abrasi sferis. Desain akromatik ditemukan oleh John Dollond pada tahun 1758 yakni dengan menggunakan lensa yang terdiri dari dua buah lensa dengan jenis kaca yang berbeda(“Crown Glass” dan “Flint Glass.”) Kedua jenis kaca tersebut memiliki indeks refraksi dan dispersi yang berkebalikan. Kaca jenis “Crown Glass” memiliki indeks refraksi rendah dan dispersi rendah dibentuk menjadi lensa bikonveks. Kaca jenis “Flint Glass” memiliki indeks refraksi tinggi dan dispersi tinggi dibentuk menjadi lensa Planokonkav atau plano cekung. Kemudian kedua lensa tersebut ditempel menjadi satu dan membentuk seperti kombinasi lensa berbentuk lensa planokonveks atau plano cembung. Jenis lensa obyektif seperti ini disebut sebagai lensa doublet karena menggabungkan dua jenis lensa yang berbeda menjadi satu lensa. Hasil dari lensa doublet ternyata dapat menyatukan titik fokus dari dua panjang gelombang yang berbeda (biru dan merah) pada satu titik fokus yang sama.

Desain Apokromatik
Desain apokromatik merupakan penyempurnaan dari desain akromatik. Jika pada desain akromatik lensa yang digunakan terdiri dari dua buah lensa dengan jenis kaca yang berbeda maka pada desain Apokromatik lensa yang digunakan terdiri dari 3 lensa. Jenis lensa obyektif yang menggunakan 3 lensa kemudian disatukan membentuk 1 lensa disebut sebagai lensa triplet. Hasil dari lensa triplet ternyata mampu menyatukan fokus dari ketiga panjang gelombang yang berbeda(biru, merah dan hijau) pada satu titik fokus yang sama. Umumnya jika kita membeli teleskop dengan lensa apokromatik beberapa perusahaan teleskop akan menggunakan istilah “ED” sebagai penanda lensa yang digunakan. Hasil yang dihasilkan dari lensa apokromatik adalah gambar yang memiliki detail yang tajam.

Salah satu kelebihan yang dimiliki oleh teleskop refraktor terletak pada kemampuan daya pisah yang dihasilkan sangat baik dan kemampuannya mengeliminasi perubahan suhu udara yang ekstrim. Hal ini dapat terjadi karena teleskop refraktor memiliki tabung teleskop yang tertutup rapat. Salah satu contoh pengujian daya pisah yang dimiliki oleh teleskop refraktor adalah pengamatan bintang ganda. Ambilah contoh bintang Alpha Centauri. Dengan menggunakan mata telanjang , kita akan melihat bintang alpha Centauri tampak sebagai satu bintang. Namun dengan menggunakan teleskop refraktor, bintang Alpha Centauri akan tampak sebagai dua bintang yang saling berdekatan. Teleskop refraktor sangat cocok digunakan untuk pengamatan objek-objek planetary(Matahari, Bulan, Planet, Bintang Ganda ) dan obyek-obyek terang lainnya.

Referensi :
Astronomy 162. Refracting Telescope”. 30 Juni 2015. http://csep10.phys.utk.edu/astr162/lect/light/refracting.html
STARIZONA. “Telescopes”. 30 Juni 2015. http://starizona.com/acb/basics/equip_telescopes_refractors.aspx
Museogalileo. “Galileo Telescope”. 30 Juni 2015. https://brunelleschi.imss.fi.it/esplora/cannocchiale/dswmedia/esplora/eesplora2.html