POLITECHNIKA WROCŁAWSKA INSTYTUT FIZYKI
Maciej Szklarz Marek Walęga	Sprawozdanie z ćwiczenia nr 78. Temat: Luneta.
Wydział Górnictwa I Geologii Rok II	Data: 21 X 2010	Ocena:

1.WPROWADZENIE

Luneta, przyrząd optyczny w formie rury zakończonej z jednej strony obiektywem refrakcyjnym, a z drugiej strony okularem. Wyróżnia się tzw. lunety ziemskie (dające obraz prosty: posiadające optyczny układ odwracający i okular skupiający albo posiadające tylko okular rozpraszający, tj. lunety galileuszowskie lub inaczej holenderskie) oraz lunety astronomiczne (inaczej keplerowskie, od nazwiska J. Keplera) dające obraz odwrócony. Powiększenie kątowe p dla prostej lunety (zarówno galileuszowskiej, jak i keplerowskiej) wyraża się wzorem:

p=f_b/f_k , gdzie:

f_b - ogniskowa obiektywu

, f_k - ogniskowa okularu.

Powiększenie lunety nie może być zwiększane dowolnie przez zastosowanie okularów o coraz krótszych ogniskowych. Warunkuje je zdolność rozdzielcza obiektywu ograniczona zjawiskami dyfrakcyjnymi (dyfrakcja fal) zależnymi od wielkości źrenicy wejściowej d.

Luneta Keplera. Lunetę tworzą dwie soczewki. Pierwsza soczewka pełni rolę obiektywu, tworząc pomniejszony i odwrócony obraz. Ten obraz z kolei oglądamy przez drugą soczewkę skupiającą spełniającą rolę lupy. Lunety posiadają lupy o małych średnicach. W miejscu, w którym powstaje obraz, wbudowuje się dodatkową soczewkę polową. Działa ona tak samo jak kondensor w projektorze; kieruje biegnące promienie świetlne na lupę i poszerza pole widzenia obrazu. Lupa i soczewka polowa tworzą wspólnie okular. Im większa jest ogniskowa obiektywu, tym dłuższa jest luneta, a tym samym uzyskujemy w niej większe powiększenie. Lunety astronomiczne są obecnie używane do obserwacji nieba.
Luneta Galileusza
Galileusz był wybitnym włoskim uczonym i astronomem. Aby móc dokładnie obserwować niebo, zbudował swoją pierwszą lunetę. Luneta ta szybko rozpowszechniła się w Europie. W lunecie Galileusza obiektyw jest soczewką skupiającą, a okular rozpraszającą. Otrzymany obraz pozorny jest powiększony, prosty i nieodwrócony. Obserwując niebo dokonał wielu rewolucyjnych, bardzo ważnych odkryć astronomicznych. Między innymi 4 księżyce Jowisza, a przede wszystkim zaobserwował, że Słońce podobnie jak Ziemia obraca się wokół własnej osi. Obecnie zasadę działania lunety Galileusza wykorzystuje się w konstruowaniu lornetek teatralnych. Składają się one z dwóch takich lunet.

2.PRZEBIEG ĆWICZENIA

1) Pomiar zdolności rozdzielczej oka uzbrojonego w lunetę zestawioną.

2) Pomiar zdolności rozdzielczej oka nieuzbrojonego.

3) Pomiar powiększania lunety skorygowanej za pomocą łaty.

4) Pomiar kąta widzenia lunety skorygowanej i zestawionej.

3. POMIAR ZDOLNOŚCI ROZDZIELCZEJ OKA UZBROJONOEGO W LUNETĘ ZESTAWIONĄ.

Obserwując przez lunetę w odległości a=8m znaleziono maksymalny numer segmentu na którym można było jeszcze rozróżnić, linie po czym dla danego segmentu odczytać liczbę k.

Ustalono, że maksymalnym segmentem widzianym z a=8 jest 24, a k=6,859[1/mm]

Obliczenia:

ε =

4. POMIAR ROZDZIELCZOŚCI OKA NIEUZBROJONEGO.

Obserwując test z odległości 1m znaleziono maksymalny numer segmentu dla których można było jeszcze rozróżnić linie, odczytano liczbę k odpowiednią dla tego segmentu.

Maksymalnym segmentem był 16, gdzie k=3,707[1/mm] a=1m

Obliczenia:

ε =

5. POMIAR POWIĘKSZENIA LUNETY ZESTAWIONEJ ZA POMOCĄ LATY.

W odległości a =8m ustawiono znajdującą się na statywie i obudowaną lunetę skorygowaną, na obiektyw nałożono przysłon, oraz ustawiono na ostre widziane łaty. Obserwując jednocześnie jednym okiem przez lunetę, a drugim bezpośrednio zmierzono liczbę N segmentów widzianych przez lunetę, przypadającą na liczbę n segmentów widzianych bezpośrednio.

n	N	p
23	1	23
11,5	2	5,75
7,5	3	2,5
5,75	4	1,43

Obliczenia:

p =

6. POMIAR POLA WIDZENIA LUNETY SKORYGOWANEJ I ZESTAWIONEJ.

Na obiektyw lunety skorygowanej nałożono przysłonę. Ustawiono lunetę w odległości a=8m na ostre widzenie łaty. Policzono liczbę N działek w polu widzenia lunety. Zmierzono szerokość h jednej działki na łacie.

L.p	a	N	h	Wynik
Jednostki	m		mm	2arctg8,75
1	8	28	5

Obliczenia:

2α_max = 2arctg

L.p	a	N	h	Wynik
Jednostki	m		mm	2arctg7,1
1	8	23	5

2α_max = 2arctg

Powtórzono to ćwiczenie dla lunety nieskorygowanej:

2α_max = 2arctg

7.WNIOSKI I UWAGI

Z doświadczeń wynika, że kąt pola widzenia lunety jest zależny od jej długości od zaobserwowanego przedmiotu. Trzeba również stwierdzić iż w warunkach laboratoryjnych nie można było ustrzec się od błędów , gdyż badania miały charakter subiektywny. Więc rezultaty mogą być zbliżone do prawdziwych.

---