2008 teori observasi

DI SMA N 8 JAKARTA JL. BUKIT DURI , JAKARTA SELATAN

JAKARTA. KAMIS, 20 NOVEMBER 2008

TEORI OBSERVASI BENDA LANGIT

Oleh: Cecep Nurwendaya Penceramah Planetarium & Obs. Jakarta

Mengapa mengamati benda langit perlu teleskop atau (teropong bintang)? • Diameter sudut benda langit sangat kecil, terbesar saja matahari dan bulan sekitar ½ derajat. • Intensitas cahaya yang sampai ke pengamat sangat lemah, kecuali Bulan dan Matahari.

Diameter sudut adalah besar bentangan sudut yang tampak dari pengamat.

≈ ½o

OBJEK (Maksium busur) Matahari Bulan Merkurius Venus Mars Jupiter

DIAMETER SUDUT 31’ 31’ 12,9” 64,0” 25,1” 49,8”

OBJEK Saturnus: Bola Cincin Uranus Neptunus Pluto

DIAMETER SUDUT (Maksimum busur) 20,5” 49,2” 4,2” 2,4” 0,28”

Teleskop adalah alat untuk mengamati benda langit. Fungsinya: 1. Membesarkan bayangan atau diameter sudut benda langit. M (Perbesaran) = Fokus objektif / Fokus okuler 2. Menguatkan intensitas cahaya benda langit. Diameter lensa/cermin objektif teleskop lebih besar diameter lensa mata

Aperture mata manusia sekitar 9 sd. 12 mm.

Diameter lensa Diameter lensa / Mata = r cermin teleskop = R

Perbandingan (rasio) intensitas (kuat cahaya) yang masuk ke teleskop terhadap mata = R2 / r2

Perbesaran Teleskop (Magnifying Power) M = f objektif / f okuler

Focal Ratio : f teleskop = f objektif / diameter ( aperture ) Limiting magnitudo teleskop m lim = 6 + 5 log (D (mm)/10) D 150 mm; m lim = 11,9

FOV Teoritis = 45o / M

Daya Pisah ( Resolving Power ) a = 2,1 x 105 l detik busur d

Jika l diambil tengah spektrum visible (tampak) = 5,5 x 10-5 cm (5500 Ǻ)

a = 11,6 / d

disebut Kriteria Dawes.

a = daya pisah d = diameter objektif (cm ) l = panjang gelombang radiasi ( cm )

BINTANG GANDA TERSELEKSI

Nama Bintang γ(Gamma Aries) Σ 401-Taurus Ө2(Theta-satu) Orion Trapezium

Separasi

A-B A-C A-D

ά1 ,ά2 - Capricornus γ(Gamma) Delphinus 61- Cygnus μ(Mu) Cygnus ξ(Zeta) Aquarius ά Centauri (Rigil Kentaurus) ξ(Zeta) Ursa Mayoris (Mizar) ε1,2 (Epsilon) Lyrae, Doble-double υ(Nu) Draco

8,4 “ 11” 8,7” 13” 21,6” 6’ 16” 10” 27,4” 1,5” 2,0” 13” 14” 3,5’ (2,2”; 3”) 62”

R.A. h m 1 51 3 28 5 33

Dec ‘ +19 03 +27 24 -5 25

20 20 21 21 22 14 13 18

15 44 05 42 26 40 23 45

-12 40 +15 57 +38 28 +28 31 -0 17 -60 51 +55 06 +39 37

17 32

+55 10

0

mag. m 4,2 - 4,4 6,5 – 6,8 6,8; 8; 5,4; 6,8 3,8 – 4,5 4,5 – 5,5 5,6 – 6,3 4,7 – 6,0 4,4 – 4,6 -0,04 2,4 – 4 5,1 – 5,4 5,1 – 6 5-5

DIAMETER SUDUT DAN MAGNITUDO SEMU BENDA LANGIT

OBJEK

Matahari Bulan Merkurius Venus Mars Jupiter Saturnus: Bola Cincin Uranus Neptunus Pluto

DIAMETER SUDUT MAKSIMUM( BUSUR )

MAGNITUDO

KEKUATAN TELESKOP YANG COCOK

31’ 31’ 12,9” 64,0” 25,1” 49,8”

- 27 - 12 - 1,9 - 4,4 - 2,8 - 2,5

Setiap Setiap 40 – 120 x 20 – 120 x 100 – 300 x 20 – 300 x

20,5” 49,2” 4,2” 2,4” 0,28”

- 0,4

40 – 300 x

+ 5,7 + 7,6 + 14

Setiap Setiap Minimum diameter 25 cm

TELESKOP / TEROPONG 1.Kegunaan:

a. Teropong bumi : tidak membalik bayangan objek: Monokuler (teropong medan / Yojana), Binokuler. b. Teropong bintang (teleskop), bayangan objek terbalik. 2. Jenis Optis: a. Refraktor (teropong pembias) atau teropong lensa. b. Reflektor (teropong pemantul) atau teropong cermin. 3. Jenis Fokus: a. Fokus Utama : Galillean (Eye piece lensa negatif), dan Keplerian( Eyepiece lensa positif). b. Fokus Newtonian, cermin sekundernya datar. c. Fokus Gregorian, cermin sekundernya cekung. d. Fokus Cassegrain , cermin sekundernya cembung e. Fokus Coude, cermin sekundernya datar mengarah ke garis sejajar sumbu rotasi bumi. f. Fokus Schmidt - Cassegrain, cermin sekundernya cembung, dilengkapi lensa koreksi di bagian tutup (atas) teropong. 4. Jenis Gerak: a. Altazimuth ( Azimuthal ), memakai gerak azimuth (datar) dan tinggi objek (Koordinat horison). b. Ekuatorial, memakai gerak sudut jam dan deklinasi. (Koordinat ekuator): sudut jam dan deklinasi. dapat digunakan motor gerak.

JENIS-JENIS TELESKOP (TEROPONG BINTANG)

TEROPONG REFRAKTOR (PEMBIAS) GALILEAN 1608 (TELESKOP GALILEO) Penemu teleskop : Jan Lippershey - Holland

OBYEKTIF LENSA POSITIF

BAYANGAN TEGAK

OKULER LENSA NEGATIF

DESAIN OLEH: ARI ISTIARDI (2000)

TEROPONG REFRAKTOR 1611 - Johann Kepler - Jerman

OBYEKTIF LENSA POSITIF

BAYANGAN TERBALIK

OKULER LENSA POSITIF

DESAIN OLEH: ARI ISTIARDI (2000)

TEROPONG REFLEKTOR GREGORIAN 1663 – James Gregory - Scotlandia

CERMIN KEDUA CEKUNG

BAYANGAN PERTAMA

CERMIN OBYEKTIF

OKULER LENSA POSITIF BAYANGAN KEDUA TERBALIK

DESAIN OLEH: ARI ISTIARDI (2000)

TEROPONG REFLEKTOR (PEMANTUL) NEWTONIAN 1672 – Isaac Newton - Inggris CERMIN OBYEKTIF CERMIN DATAR

LENSA OKULER BAYANGAN TERBALIK DESAIN OLEH: ARI ISTIARDI (2000)

TEROPONG REFLEKTOR CASSEGRAINIAN 1672 – Guillaume Cassegrain - Perancis CERMIN UTAMA (cekung) okuler

CERMIN KEDUA (cembung)

Bayangan terbalik DESAIN OLEH: ARI ISTIARDI (2000)

Bagaimana mengamati matahari lewat teleskop yang aman?

Wajib memakai filter matahari: alat yang digunakan untuk melakukan pengamatan matahari (mata, teleskop, binokular mau pun kamera). Hanya pada saat gerhana matahari total saja filter matahari tidak dipergunakan. FILTER ND5

Io

Sinar matahari

I1= 10-5 Io

FILTER ND5, Filter Netral Densitas 5 artinya hanya melakukan 10-5 kali intensitas yang datang.

SISTEM KOORDINAT HORISON Lingkaran dasar Koordinat Azimuth

Rentang A Tinggi

Rentang h

: Lingkaran Horison. : Azimuth (A) dan Tinggi (h) : Panjang busur yang dihitung dari titik acuan Utara ke arah Timur (searah jarum jam), sepanjang lingkaran horison sampai ke titik kaki (K). : 0 0 s/d 360 0 : Panjang busur yang dihitung dari titik kaki (K) di horison sepanjang busur ketinggian, ke arah Zenith jika h positip, dan ke arah Nadir jika berharga negatif. : 0 0 s/d 900 atau 00 s/d –900.

Kelemahan Sistem Horison: 1. Tergantung tempat di muka bumi. Tempat berbeda, horisonnyapun berbeda. 2. Tergantung waktu, terpengaruh oleh gerak harian.

Keuntungannya: Praktis, sederhana, langsung mudah dibayangkan letak bendanya pada bola langit. Catatan : Letak titik Kardinal (UTSB) pada bola langit bebas, asal arah SBUT atau UTSB searah jarum jam.

SISTEM KOORDINAT HORISON KOORDINAT ( A , h )

Z MERIDIAN LANGIT (MERIDIAN PENGAMAT)

Bintang

*

T

h

U K

S HORISON B

A LINGKARAN VERTIKAL

UTAMA

N TELESKOP ALTAZIMUTH MEMAKAI SISTEM KOORDINAT HORISON Sumbu: Garis tegak Zenith – Nadir , Koordinat: Azimuth (A) dan Tinggi (h)

SETIAP TEMPAT DI MUKA BUMI MEMILIKI ARAH ZENITH DAN HOROZON (UFUK) YANG BERBEDA ZENITH (A) = NADIR (C)

A

ZENITH (D) = NADIR (B)

D

B

C

ZENITH (C) = NADIR (A)

ZENITH (B) = NADIR (D)

PENENTUAN ARAH UTARA – SELATAN DENGAN BAYANGAN TONGKAT

True North (Utara benar)

o o

t1

t2

0O 1OT

2OT

3OT

4OT

Contoh Penggunaan: Jika suatu tempat memiliki variasi magnetik 10T (timur), maka arah utara sejati berada pada jarak 1o ke arah barat dari titik Utara kompas. Jika variasi magnetik 1o B (Barat), maka arah utara sejati berada pada jarak 1o ke arah timur dari titik Utara Kompas. Pada tempat lainnya menggunakan interpolasi di antara dua garis terdekat.

9

SISTEM KOORDINAT EKUATOR Lingkaran Dasar : Lingkaran Ekuator Langit Koordinat : Asensio rekta (a) dan Deklinasi (d). Asensio rekta : Adalah panjang busur, dihitung dari titik Aries ( titik g, Titik Musim Semi, (titik Hamal) pada lingkaran ekuator langit sampai ke titik kaki (K) dengan arah penelusuran ke arah timur. Rentang AR : 0 s/d 24 jam atau 0 o s/d 360o Deklinasi

: Adalah panjang busur dari titik kaki (K) pada lingkaran ekuator langit ke arah kutub langit, sampai ke letak benda pada bola langit. Deklinasi berharga positif ke arah KLU, dan negatif ke arah KLS. Rentang d : 0 o s/d 90 o atau 0 o s/d –90o Catatan : Sudut Jam Bintang Lokal adalah panjang busur dalam jam ( 1 jam = 15 0 busur), dihitung dari Titik Kulminasi Atasnya pada meridian langit ke arah barat. Jam bintang adalah sudut jam bintang lokal titik Aries. Sudut jam bintang lokal = Jam bintang – Askensio Rekta. Koordinat ekuator bersifat universal, sangat standar dipakai dalam astronomi karena tidak terpengaruh oleh letak dan waktu pengamat di permukaan bumi. Sistem koordinat Ekuator versi II dipakai dalam aplikasi observasi. 1. LHA bintang atau sudut jam bintang atau t 2. Deklinasi atau d Kelemahannya hanya tergantung pada waktu pengamatan.

SISTEM KOORDINAT EKUATOR LETAK BINTANG DI BELAHAN LANGIT SELATAN DARI PENGAMAT DI BELAHAN BUMI SELATAN

Z

S

KLS

* Bintang

d

Sudut jam Bintang

T

K

SLINGKARAN HORISON

a

U

B

g

KLU N TELESKOP EKUATORIAL MEMAKAI SISTEM KOORDINAT EKUATOR Sumbu: Sejajar sumbu bumi (KLU – KLS), Koordinat: Sudut jam (t) dan Deklinasi (d)



Apakah kita bisa melihat Matahari secara langsung?  Bagaimana bentuk Matahari yang sebenarnya?  Adakah alat khusus untuk melihat matahari?

Bagaimana mengamati matahari lewat teleskop yang aman?

Wajib memakai filter matahari: alat yang digunakan untuk melakukan pengamatan matahari (mata, teleskop, binokular mau pun kamera). Hanya pada saat gerhana matahari total saja filter matahari tidak dipergunakan. FILTER ND5

Io

Sinar matahari

I1= 10-5 Io

FILTER ND5, Filter Netral Densitas 5 artinya hanya melakukan 10-5 kali intensitas yang datang.

Jenis Filter menurut bahan 

Filter yang terbuat dari kaca cara membuat lebih sulit lebih mahal biasanya diproduksi oleh pabrik

Jenis filter menurut bahan 

Filter yang terbuat dari bahan yang sederhana  Dua lapis film hitam pekat  Bekas cd  Bagian dalam disket  Pembungkus makanan yang terbuat dari poliester berlapiskan alumunium

Tips Pengamatan Matahari (dengan teleskop)    

Jangan melakukan pengamatan tanpa filter Pasang filter di depan lensa objektif (bukan di eyepiece/okuler) Periksa filter sebelum digunakan Ketika akan melepas filter, arahkan teleskop ke arah lain, jangan ke arah matahari



Bersihkan filter secara teratur. Untuk filter dari bahan kaca, bersihkan hanya dengan alkohol isopropil dan tisu bersih.  Hati-hati jika melakukan pengamatan dengan anakanak, jauhkan teleskop dari jangkauan anak-anak  Beberapa filter dengan bahan seperti yang disarankan di atas memang dapat mengurangi intensitas sinar matahari, namun bukan tidak mungkin filter tersebut melewatkan radiasi tak terlihat yang membahayakan

SUNSPOT

FILTER MATAHARI Ha

PROMINENSA

PENAMPAKAN GERHANA MATAHARI TOTAL LEWAT TELESKOP TANPA FILTER MATAHARI

GERHANA BULAN TOTAL

FASE GERHANA BULAN

Gerhana Matahari • Gerhana matahari terjadi saat bulan baru, ketika piringan bulan menutupi matahari. Gerhana matahari tidak terjadi setiap bulan baru, karena posisi bulan-bumimatahari tidak selalu segaris.

Gerhana Bulan - Gerhana bulan terjadi pada saat purnama, ketika bayangan bumi menutupi bulan. - Gerhana bulan tidak terjadi setiap purnama, karena posisi bulan-bumimatahari tidak selalu segaris.

2 KALI GERHANA MATAHARI , 2 KALI GERHANA BULAN

1. Gerhana Matahari Annular (cincin) 7 Februari 2008. Wilayah Indonesia tidak dilewati jalur gerhana. 2. Gerhana Bulan Total 21 Februari 2008. Tidak teramati dari Indonesia.

3. Gerhana Matahari Total 1 Agustus 2008. Hanya sebagian kecil ujung barat Indonesia dilewati gerhana sebagian seperti Banda Aceh. Sekitar ½ jam sebelum Matahari terbenam. 4. Gerhana Bulan Parsial (sebagian) 17 Agustus 2008. Teramati dari seluruh wilayah Indonesia. mulai jam 01.22.48 sd. Bulan terbenam di seluruh wilayah Indonesia. (akhir gerhana pukul 06.57.00 WIB.)

GERHANA MATAHARI CINCIN

FASE –FASE DI JAKARTA

GERHANA MATAHARI TOTAL

FASE –FASE DI PALEMBANG

Perbesaran Teleskop (Magnifying Power) M = f objektif / f okuler Focal Ratio : f teleskop = f objektif / diameter ( aperture ) FOV Teoritis = 45o / M

Limiting magnitudo teleskop m lim = 6 + 5 log (D (mm)/10) D 150 mm; m lim = 11,9 Daya Pisah ( Resolving Power ) a = 2,1 x 105 l detik busur d

Jika l diambil tengah spektrum visible (tampak) = 5,5 x 10-5 cm (5500 Ǻ)

a a d l

= 11,6 / d disebut Kriteria Dawes. = daya pisah = diameter objektif (cm ) = panjang gelombang radiasi ( cm )