Prinsip Kerja Teropong Bintang dan Bagian-bagiannya

Bagaimana caranya kita bisa melihat benda-benda langit yang jaraknya berada ratusan hingga milyaran kilometer cahaya dari planet Bumi? Hal itulah yang menyebabkan Galileo Galilei pada tahun 1700an menciptakan sebuah teleskop atau teropong dengan pembesaran 3X dan mematenkan penemuannya tersebut dalam bidang astronomi. Teleskop atau teropong merupakan suatu alat optik yang berfungsi untuk melihat dan mengamati benda-benda yang jaraknya jauh jika menggunakan mata telanjang supaya dapat terlihat lebih dekat dan lebih jelas. Dalam bidang astronomi, khususnya, alat ini sangat penting dan berguna sekali dalam mengamati benda-benda langit, seperti bintang dan planet.

Teropong atau teleskop yang ingin dipergunakan tergantung apa yang ingin kita amati, misalnya fungsi teropong Bumi. Apabila kita ingin mengamati benda-benda langit seperti bintang-bintang di luar angkasa pada waktu malam hari, kita bisa memilih beberapa jenis teropong atau teleskop yang memiliki karakteristik dan bagian-bagian berbeda. Secara umum, teleskop terbagi menjadi dua, namun ada empat jenis teleskop atau teropong bintang yang biasa digunakan, yaitu:

• Teleskop reflektor (pantul) Newton. Teleskop ini memiliki cermin berdiameter 150 mm yang dapat membantu kita mengamati galaksi, Bulan, beberapa planet, dan nebula dengan tampilan yang cukup jelas.
• Teleskop reflektor (pantul) Dobson. Teleskop ini memiliki cermin yang berdiameter lebih besar dan dapat menjangkau beberapa galaksi yang sangat jauh jaraknya dari planet Bumi.
• Teleskop refraktor (bias). Teleskop ini menggunakan seperangkat lensa yang dapat mengamati dan melihat secara lebih fokus Bulan dan gugusan bintang yang sangat banyak.
• Teleskop katadioptrik. Teleskop ini menggunakan kombinasi atau gabungan lensa dan cermin korektor. Dibandingkan dengan teleskop refraktor, teleskop ini memiliki fokus yang jauh lebih baik dalam mengamati dan melihat jajaran planet dan peredaran Bulan.

Pada prinsipnya, ke-empat jenis teleskop tersebut di atas menggunakan lensa kaca dan/atau cermin untuk menangkap cahaya dari pantulan bintang, bulan, atau planet yang berada di luar angkasa.

Sebelum mengetahui bagaimana prinsip kerja teropong bintang tersebut, berikut ini akan dijelaskan beberapa bagian yang menyusun teropong atau teleskop bintang. Adapun beberapa bagian tersebut adalah sebagai berikut ini:

• Lensa cembung, yaitu lensa yang berbentuk cembung dan memiliki sifat mengumpulkan cahaya atau kovergen.
• Lensa cekung, yaitu lensa yang berbentuk cekung dan memiliki sifat menyebarkan cahaya atau divergen.
• Cermin cembung, yaitu cermin yang menyebarkan cahaya yang diterima.
• Cermin cekung, yaitu cermin yang mengumpulkan cahaya yang diterima.
• Bidang pandang, yaitu daerah atau lokasi koordinat bintang di langit yang dilihat melalui teleskop.
• Jarak fokus, yaitu jarak yang diperlukan oleh sebuah lensa atau cermin dalam membawa cahaya yang diterima menuju titik fokus.
• Titik fokus, yaitu titik dimana cahaya dari sebuah lensa atau cermin yang datang bersama-sama menuju satu titik fokus.
• Pembesaran, yaitu panjang fokus teleskop dibagi dengan panjang fokus lensa mata.

Secara teknis, prinsip kerja teropong sama halnya dengan prinsip kerja mata karena pada mata ada bagian yang berfungsi sama dengan apa yang ada pada bagian teropong, yaitu kornea dan lensa kristalin yang berfungsi untuk membiaskan dan memfokuskan sinar yang masuk. Akan tetapi, teropong lebih berfungsi untuk menangkap dan melihat benda atau obyek yang jaraknya jauh dari penglihatan manusia. Hal ini sama dengan cara kerja mikroskop.

Mikroskop sendiri adalah alat optik yang dapat menghasilkan perbesaran yang lebih besar dibanding perbesaran loop dan biasa digunakan untuk melihat benda yang sangat kecil. Sama halnya dengan teropong, miskroskop memiliki dua lensa cembung yaitu lensa yang dekat dengan benda yang akan diamati (lensa obyektif) dan lensa yang dekat dengan mata pengamat disebut lensa okuler. Akan tetapi, ada bagian yang membedakan kedua alat ini. Jika pada mikroskop jarak fokus lensa okuler lebih panjang dari lensa obyektif, tetapi pada teropong bintang bagian ini berlaku sebaliknya dimana fokus lensa obyektif lebih panjang dari jarak fokus lensa okuler, atau fob > fok.

Secara detail, prinsip kerja teropong bintang adalah sebagai berikut:

1. Saat cahaya dari bintang yang masuk ke dalam teropong, maka sob (jarak normal suatu obyek) = ꚙ (sinar sejajar) yang akan dibiaskan oleh lensa obyektif yang jatuh pada titik fokus sehingga s’ob = fob
2. Saat cahaya yang berkumpul pada lensa obyektif dan membengkokannya menuju titik fokus maka titik dekat (PP) = s’ob = fob
3. Pada titik fokus, cahaya kemudian dibengkokkan menuju suatu titik. Saat mengamati bintang dengan mata telanjang berlaku s’ok = -ꚙ maka bayangan lensa obyektif yang juga merupakan benda pada lensa okuler harus terletak pada fokus aktif lensa okuler yaitu sok = fok maka berlaku d = fob + fok
4. Saat cahaya masuk ke lensa mata maka akan menunjukkan gambar yang cerah dan fokus. Pada saat melakukan pembesaran sudut lensa okuler teropong bintang, maka Pembesaran lensa okuler (Mok) = fob/fok.
5. Posisi dan gambar bintang dapat dilihat dengan jelas oleh pupil mata.

Penjelasan tersebut di atas adalah bagaimana suatu bintang di langit dapat diamati dan dilihat dengan jelas oleh mata telanjang akibat proyeksi dari lensa okuler dan obyektif di dalam teropong bintang. Namun demikian, saat melakukan pengamatan bintang dengan teropong bintang kita harus memperhatikan kondisi langit. Umumnya, pengamatan bintang dilakukan pada saat malam hari dimana keadaan langit sangat gelap dan bertaburan sinar bintang.

Keadaan langit ini ditentukan juga oleh dua karakteristik lapisan atmosfer yang ada, yaitu kestabilan udara pada saat melakukan pengamatan dan tingkat kejelasan langit saat uap air yang ada atau bahan polutan tidak ada sama sekali. Selain itu, keadaan langit dipengaruhi juga oleh adanya turbulensi udara. Jika keadaan langit pada malam hari sangat cerah dan tidak terhalang oleh adanya awan atau polusi maka kita dapat menyaksikan dan mengamati gugusan bintang tanpa menggunakan teropong, namun untuk bintang yang letaknya sangat jauh maka kita perlu menggunakan teropong bintang meskipun keadaan langit malam hari sangat cerah.