Luneta – przyrząd optyczny stosowany do oglądania odległych obiektów; składa się z obiektywu i okularu. Zwiększa ilość światła docierającego od badanego obiektu do obserwatora oraz zwiększa kąt widzenia obiektu ( „zbliża’) daje obraz odwrócony. Wchodzi w skład takich przyrządów optycznych jak: dalmierz, teodolit¹, lornetka, celownik; wykorzystywana w badaniach astrofizycznych.

Niestety nie potrafimy orzec, kiedy naprawdę powstały pierwsze lunety. Wiemy jednak, że już w roku 1580 we Włoszech niejaki Della Porta opublikował książkę pod tytułem „Magia Naturalis”, w której opisał właściwości soczewek i sposób wykorzystania soczewki zbierającej i rozpraszającej w jednym układzie optycznym do oglądania dalekich przedmiotów. Korzystając z tej zasady holenderski rzemieślnik z Middelburga Zachariasz Janssen skonstruował pierwszą lunetę. W ten sam sposób budowali lunety Jan Lipperhey i Jakub Metius. W roku 1609 na podstawie prac Metiusa i prawdopodobnie Porty zbudował swą lunetę Galileusz – jej budowa jest podobna do lornetki teatralnej, w której okularem jest soczewka rozpraszająca. Pierwsze lunety na ziemiach polskich budował Aleksy Sylvius na potrzeby jezuity Karola Mateperta. Dzięki współpracy Mateperta z Sylviusem powstał w Kaliszu pierwowzór montażu paralaktycznego lunety.

W roku 1611 J. Kepler skonstruował typ lunety złożonej z dwóch soczewek skupiających. Dwuwypukłego obiektywu i działającego jak lupa okularu.

W lunecie nastawionej na nieskończoność ogniska obiektywu i okularu pokrywają się. Luneta przekształca wiązkę promieni równoległych o dużej średnicy w wiązkę promieni równoległych o średnicy mniejszej. Stanowi ona w ten sposób tzw. układ bezogniskowy afokalny.

F_ob – ogniskowa obiektywu

F_ok – ogniskowa okularu

Ogniskowa obiektywu f₁ jest stosunkowo długa, a ogniskowa okularu f₂ krótka. Dla bardzo odległych obiektów NP obraz N'P' wytworzony przez obiektyw w płaszczyźnie ogniskowej jest rzeczywisty, pomniejszony i odwrócony, dlatego ogniska obiektywu i okularu są do siebie maksymalnie zbliżone ( odległość f₁ + f₂ ≈ 1). Zastosowanie w okularze soczewki zbierającej pozwala obserwatorowi widzieć obraz N''P'' powiększony, pozorny i prosty względem obrazu N'P' wytworzonego przez obiektyw, ale odwrócony względem obserwowanego obiektu NP.

Powstawanie obrazu w lunecie Keplera

Ponieważ obraz w tradycyjnej lunecie Keplera jest odwrócony jej zastosowanie np. w lornetce wymaga zamontowania pomiędzy obiektywem a okularem dodatkowej soczewki skupiającej lub pryzmatu, co pozwala na obserwowanie obrazu prawidłowego.

Bieg promieni świetlnych w lunecie z soczewką odwracającą

Powiększenie kątowe lunety równa się stosunkowi ogniskowej obiektywu do ogniskowej okularu.

Г = f₁ / f₂

Soczewki dwuwypukłe o powierzchniach kulistych wykorzystywane w lunetach Keplera wykazują zarówno aberracje sferyczne jak i chromatyczne. Ponieważ aberracje te są tym mniejsze im większy jest stosunek ogniskowej do średnicy obiektywu, więc aby je sprowadzić do minimum do obserwacji astronomicznych stosuje się obiektywy o średnicy większej niż 1 m, oraz o bardzo dużych ogniskowych. Jednym z pierwszych astronomów budujących takie właśnie lunety był Gdańszczanin, Jan Heweliusz. Jego najdłuższa luneta miała obiektyw o ogniskowej ok. 45m.

1 Teodolit – instrument geodezyjny przeznaczony do pomiaru kątów poziomych oraz kątów pionowych. Wyróżnia się teodolity optyczne oraz elektroniczne.

Bibliografia:

Encyklopedia Powszechna – PWN 2007

Wykład z fizyki ogólnej – A.J Wojtowicz

Internet