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 )