Menuju Titik Api: Sebuah Penjelasan-tak-terlalu-teknis Tentang Prinsip Kerja Teleskop, Bagian 4: Refraktor dan Reflektor: Sebuah Perbandingan

Refraktor dan Reflektor: Sebuah Perbandingan
Kelemahan utama refraktor adalah fakta bahwa sinar difokuskan dengan cara dilewatkan melalui medium, dalam hal ini lensa. Indeks bias yang mempengaruhi arah pembelokkan cahaya berbeda-beda untuk setiap warna, sehingga sebenarnya ada banyak titik api untuk berbagai warna (yang letaknya cukup berdekatan), dengan fokus untuk cahaya biru lebih dekat ke lensa daripada fokus cahaya merah. Ini adalah cacat lensa yang disebut aberasi kromatis atau aberasi warna. Pelewatan cahaya melewati medium juga berarti material lensa harus homogen atau serbasama di setiap bagian lensa, dan keserbasamaan (homogenitas) ini makin sulit dipertahankan bisa ukuran lensa semakin besar.

Kelemahan kedua muncul dari pengandaian yang tidak sepenuhnya benar tentang jalannya sinar dari objek. Pada perhitungan fokus lensa kita hanya mengikutkan sinar-sinar yang berada di sekitar pusat lensa, tetapi sinar yang jatuh pada tepi lensa justru akan jatuh pada titik api yang berbeda, akibatnya citra yang berada pada tepi lensa tidak sepenuhnya tajam. Persoalan ini dinamakan aberasi sferis atau aberasi bola. Kedua persoalan ini dapat diatasi apabila kita menggunakan dua lensa yang disatukan sebagai lensa objektif, dan keduanya memiliki indeks bias dan bentuk permukaan lensa yang berbeda. Dengan demikian jalannya cahaya dapat dikoreksi, namun tetap saja solusi ini hanya terbatas pada panjang gelombang tertentu saja. Lensa-lensa terbesar mengalami kesulitan tambahan: karena mereka hanya bisa disangga pada tepiannya maka bagian tengah lensa cenderung berubah bentuk akibat tarikan gaya beratnya sendiri. Oleh karena itu lensa teleskop tidak dapat terlalu besar dan terlebih lagi biaya pembuatan refraktor sangat besar karena ada empat permukaan yang harus diasah: dua permukaan lensa objektif dan dua permukaan lensa okuler.

Dengan demikian kita dapat melihat bahwa Teleskop Reflektor lebih banyak memberikan keuntungan daripada Teleskop Refraktor. Cacat pada cermin dapat diatasi dengan cara yang lebih mudah. Sebagai tambahan, Cermin dapat ditopang dari bawah sehingga bentuk permukaan cermin tidak banyak berubah. Dengan keuntungan ini maka diameter teleskop reflektor dapat dibuat sangat besar dan itulah sebabnya mengapa teleskop-teleskop dengan diameter terbesar di dunia merupakan teleskop reflektor. Keuntungan berikutnya adalah hanya satu permukaan cermin yang perlu diasah (dua bila kita menggunakan Cassegrain) dan bukan empat seperti pada refraktor, sehingga praktis biaya pembuatannya lebih murah. Namun ini bukan berarti reflektor lebih unggul. Keuntungan reflektor, yaitu tidak harus melewati medium untuk memfokuskan cahaya, justru juga menjadi kelemahan. Permukaan cermin reflektor harus benar-benar akurat menyerupai parabola (atau bola), dan sedikit perubahan suhu dapat mengubah bentuk permukaan cermin. Perubahan suhu sedikit saja dapat terjadi pengerutan atau pemuaian pada permukaan cermin dan ini berarti membutuhkan pengawasan secara periodik, lain halnya dengan lensa yang tidak terlalu sensitif terhadap perubahan suhu.

Teleskop-teleskop terbesar di dunia, yang berdiameter di atas 1 m, adalah reflektor. Persoalan-persoalan optis dan mekanis yang timbul pada teleskop besar lebih mudah diselesaikan apabila berupa reflektor ketimbang refraktor. Berat kolektor (cermin atau lensa) meningkat seiring dengan meningkatnya diameter, dan kita mengetahui betapa sulitnya mempertahankan bentuk lensa. Dari sudut pandang optis, sulit pula membangun refraktor besar karena ketebalan lensa, dan juga besarnya serapan, semakin meningkat. Secara lengkap perbandingan antara refraktor dan reflektor diberikan pada Tabel berikut ini. (tabel menyusul, lagi dibikin kode HTMLnya)

Bersambung ke Bagian 5 (tamat): Sementara Itu, di Daerah Panjang Gelombang Lain: Teleskop Radio