3. Wymień podstawowe cechy lunety oraz krótko je omów

Podstawowe cechy lunety geodezyjnej to:

1. powiększenie

2. pole widzenia

3. jasność lunety

4. zdolność rozdzielcza

Ad a) Powiększenie lunety jest jedną z podstawowych cech lunety. Powiększenie lunety „G” nazywamy stosunek kąta α, pod jakim widzimy obraz przedmiotu przez lunetę pod kątem β, pod którym z punktu obserwacji widać ten sam przedmiot okiem nieuzbrojonym, czyli G=α/β.

- lunety umożliwiają zwiększenie kąta widzenia przedmiotu w porównaniu z kątem pod jakim obserwator widzi ten sam przedmiot okiem nieuzbrojonym.

G=α/β można zastąpić w przybliżeniu ilorazem tangensów tych samych kątów:

G = tg α/tg β = y₂/d₂ * d₁/y₂ = d₁/d₂ gdzie: d₁- odległość obrazu rzeczywistego od obiektu

d₂- odległość obrazu rzeczywistego od okularu

W instrumentach geodezyjnych lunety są wykorzystywane jako urządzenia do:

- celowania (powiększenie w zakresie 15-50x, najczęściej 20-30x)

- piony optyczne (3-5x)

W warunkach polowych nieznane powiększenie można wyznaczyć sposobem przybliżonym, posługując się łatą niwelacyjną. W tym celu w niewielkiej odległości od instrumentu (ok. 10m) ustawiamy pionowo łatę, na którą naprowadzamy lunetę znajdującą się w położeniu poziomym. Następnie patrząc jednym okiem przez lunetę, zaś drugim bezpośrednio na łatę, określamy powiększenie, oceniając ile decymetrów łaty widzianych bezpośrednio mieści się w jednym decymetrze oglądanym przez lunetę.

Ad b) Pole widzenia lunety jest to przestrzeń stożkowa widziana przez unieruchomioną lunetę. Miarą pola widzenia jest kąt wierzchołkowy α stożka, którego podstawę stanowi przesłona (diafragma) lunety, zaś wierzchołek- środek optyczny obiektywu. Diafragma to kolista przesłona, w której jest oprawiona płytka ogniskowa z rysunkiem siatki celowniczej.

Zgodnie z rysunkiem można zapisać następującą zależność: tg (α/2) = l/2f_ob

Ponieważ średnia diafragmy wynosi l~0,6*f_ob, stąd α = 0,6 f_ok/f_ob (w mierze łukowej) α = 0,6/G

Z powyższego wzoru wynika, że pole widzenia lunety jest odwrotnie proporcjonalne do powiększenia, a zatem lunety o dużym powiększeniu mają małe pole widzenia i odwrotnie. Dla G=25x pole widzenia wyniesie 1^o20'. W lunetach przeznaczonych do mniej dokładnych pomiarów wartość α wyniesie kilka stopni.

Ad c) Jasność lunety jest to stosunek ilości światłą uzyskanego na siatkówce oka obserwatora podczas oglądania danego przedmiotu przez lunetę do ilości światła na siatkówce, gdy patrzy on na ten sam przedmiot okiem nieuzbrojonym. Inaczej możemy także określić jasność lunety jako stosunek ilości światła wychodzącego z lunety do ilości światłą, która do niej wpada.

Wielkość ta jest zawsze mniejsza od jedności, zaś wyrażona w procentach ma wartość poniżej 100%. Wynika to ze strat powstałych w skutek jego wielokrotnego odbicia, załamania i pochłaniania wewnątrz lunety. Straty te wynoszą przeciętnie 4-7% dla każdej powierzchni szklanej graniczącej z powietrzem. Z tego powodu skomplikowane układy optyczne powodują znaczne straty światła. Temu niekorzystnemu zjawisku zapobiego częściowo pokrywanie soczewek powłokami przeciwodblaskowymi, które oglądane w świetle odbitym mają charakterystyczne fioletowe zabarwienie.

Jasność lunety J można obliczyć za pomocą wzoru: J = 0,85 R²/(r²*G²) gdzie:

R- promień otworu obiektywu

r- promień źrenicy oka

G- powiększenie lunety

Z powyższego wzoru wynika, że jasność jest odwrotnie proporcjonalna do kwadratu powiększenia lunety G, a więc lunety o dużych powiększeniach mają niską jasność.

Ad d) Zdolność rozdzielcza jest to wartość najmniejszego kąta, przy którym oko ludzkie patrząc przez lunetę, jest w stanie rozdzielić obrazy dwóch bliskich punktów. Im większa jest zdolność rozdzielcza tym bliższe sobie punkty są obserwowane jako odrębne, a nie jako pojedyncza plama. Czynnikiem ograniczającym zdolność rozdzielczą nawet doskonałych przyrządów optycznych są głównie efekty dyfrakcyjne (zjawisko zmiany kierunku rozchodzenia się fali na krawędziach przeszkód. Każdy punkt w pobliżu krawędzi przeszkody staje się nowym źródłem fal).

---