POLITECHNIKA WROCAWSKA INSTYTUT FIZYKI
|
SPRAWOZDANIE Z WICZENIA NR 78 TEMAT : Badanie ukadów teleskopowych
|
ANNA SIKORA i OLEG MORAJKO
WYDZ. : IZ ROK : II
|
DATA :
OCENA : |
0. Wstp.
Celem przeprowadzonego wiczenia byo :
zestawienie modelu lunety,
wyznaczenie powikszenia i zdolnoci rozdzielczej lunety,
ocena jakoci odwzorowania badanych lunet na podstawie ich zdolnoci rozdzielczej,
wyznaczenie kta pola widzenia lunety,
pomiar odlegoci za pomoc lornetki.
1. Opis zjawiska fizycznego.
Dwa ukady optyczne umieszczone na wspólnej osi tak, e ognisko obrazowe pierwszego ukadu pokrywa si z ogniskiem przedmiotowym drugiego, s ukadem bezogniskowym czyli teleskopowym. Wizka promieni równolegych do osi optycznej po przejciu przez taki ukad pozostaje wizk równoleg. Realizacj ukadów teleskopowych s lunety suce do ogldania bardzo odlegych przedmiotów. Oczywicie w przypadku obserwacji przedmiotów z maych odlegoci wewntrzne ogniska obu ukadów optycznych lunety nie pokrywaj si i teleskopowo takiego ukadu jest naruszona. Ze wzgldu na ograniczon przestrze, jaka jest do dyspozycji w pracowni, lunety bdziemy bada przede wszystkim dla skoczonych odlegoci przedmiotów.
Rozróniamy dwa zasadnicze typy lunet:
astronomiczn, zwan lunet Keplera,
ziemsk, luneta Galileusza.
Luneta Galileusza skada si z dwóch ukadów soczewek: skupiajcego obiektywu i rozpraszajcego okular. Daje ona ostatecznie obraz prosty, wic nadaje si do obserwacji przedmiotów znajdujcych si na ziemi. Luneta ziemska ma ma dugo i ze wzgldu na abberacj ukadu optycznego daje niewielkie powikszenie, najwyej szeciokrotne. Ukady Galileusza stosuje si przede wszystkim w najprostszych lornetkach teatralnych.
Luneta Keplera skada si z dwóch skupiajcych ukadów soczewek: obiektywu i okularu. Obiektyw wytwarza w swej obrazowej paszczynie ogniskowej rzeczywisty obraz bardzo odlegego przedmiotu. Obraz ten jest przedmiotem dla okularu, który nastpnie odwzorowuje go w nieskoczonoci. Luneta Keplera jest lunet astronomiczn, poniewa daje ostatecznie obrazy odwrócone, a podczas obserwacji cia niebieskich nie stanowi to przeszkody.
2. Spis przyrzdów.
Model lunety do zestawienia na awie optycznej,
Luneta skorygowana,
Przysony do obiektywu lunety,
Dynametr Ramsdena,
ata z testem rozdzielczym,
Lornetka,
ata pozioma do obserwacji lornetk,
Tama miernicza,
Suwmiarka.
2. Przebieg wiczenia.
1. Pomiar powikszenia modelu lunety.
2. Pomiar zdolnoci rozdzielczej uzbrojonego w lunet zestawion.
3. Pomiar powikszenia lunety skorygowanej za pomoc aty.
4. Pomiar kta pola widzenia lunety skorygowanej.
5. Pomiar powikszenia lunety skorygowanej metod renicow za pomoc dynametru Ramsdena.
6. Pomiar zdolnoci rozdzielczej lunety skorygowanej.
7. Pomiar odlegoci przedmiotu za pomoc lornetki.
I. POMIAR POWIKSZENIA MODELU LUNETY.
Zmierzy:
b - odlego obiektywu od pytki ogniskowej,
- odlego okularu od pytki ogniskowej.
Po trzykrotnym zmierzeniu b i obliczy powikszenie lunety na podstawie wartoci rednich korzystajc ze wzoru:
b [cm] |
D [cm] |
|
|
|
|
|
|
br = |
Dr = |
II. POMIAR ZDOLNOCI ROZDZIELCZEJ ZESTAWIONEJ LUNETY ORAZ OKA.
Obserwujc z odlegoci 6m test przez lunet znale numer segmentu, na którym mona jeszcze rozróni poszczególne linie. Dla danego segmentu odczyta z tabeli liczb k, oznaczajc liczb rozdzielonych linii na 1mm . Odlego d [mm] midzy liniami jest odwrotnoci liczby k.
NR SEGMENTU |
k [1/mm] |
d [mm] |
|
|
|
Wyznaczanie wartoci zdolnoci rozdzielczej ukadu : luneta zestawiona i oko ludzkie.
III. POMIAR POWIKSZENIA LUNETY SKORYGOWANEJ ZA POMOC ATY.
W odlegoci a"6m od aty ustawi na stoliku znajdujc si na statywie i obudowan lunet skorygowan. Na obiektyw lunety naoy przyson. Lunet nastawi na ostre widzenie obrazu aty. Obserwujc jednoczenie at jednym okiem bezporednio, a drugim przez lunet, zmierzy liczb N pasków widzianych przez lunet, przypadajc na wybran liczb n pasków obserwowanych bezporednio. Obliczy powikszenie lunety ze wzoru:
N |
n |
p |
|
|
|
IV. POMIAR POWIKSZENIA LUNETY SKORYGOWANEJ METOD RENICOW ZA POMOC DYNAMETRU RAMSDENA.
Zmierzy suwmiark rednic D przysony. Zmierzy wielko rednicy D' renicy wyjciowej lunety. Obliczy powikszenie lunety ze wzoru:
D [mm] |
D' [mm] |
p |
|
|
|
V. POMIAR KTA POLA WIDZENIA LUNETY SKORYGOWANEJ.
Na obiektyw lunety skorygowanej naoy przyson. Ustawi lunet w odlegoci a na ostre widzenie aty. Policzy liczb N' wszystkich dziaek widocznych w polu widzenia lunety. Zmierzy szeroko W jednej dziaki na acie. Obliczy kt pola widzenia lunety ze wzoru:
a [m] |
N' |
W [m] |
2max [°] |
|
|
|
|
VI. POMIAR ZDOLNOCI ROZDZIELCZEJ LUNETY SKORYGOWANEJ.
Wyznaczy warto ktow zdolnoci rozdzielczej lunety skorygowanej podobnie jak dla lunety zestawionej. Na obiektyw lunety skorygowanej zaoy przyson.
NR SEGMENTU |
k [1/mm] |
d [mm] |
|
|
|
VII. POMIAR ODLEGOCI PRZEDMIOTU ZA POMOC LORNETKI.
Z dwóch miejsc obserwowa poziom at wyskalowan w metrach. Okreli liczb dziaek m widocznych w prawym okularze lornetki, przypadajc na odpowiedni dugo aty l.
Obliczy odlego aty od obserwatora ze wzoru: