Luneta

Okular - jedna z podstawowych części budowy wielu urządzeń optycznych. Jest to element optyczny najbliższy oka obserwatora, a służy do obserwacji obrazu tworzonego przez obiektyw danego urządzenia. Okular występuje w postaci pojedynczej soczewki lub układu optycznego. Każdy okular służy dla jednego oka. Obiektyw - soczewka lub układ optyczny przenoszący obraz przedmiotu do okularu.

Luneta astronomiczna (Keplera) składa się z dwóch skupiających układów soczewek: obiektywu i okularu. Obiektyw wytwarza w swej obrazowej płaszczyźnie ogniskowej rzeczywisty obraz bardzo odległego przedmiotu. Luneta Keplera daje ostatecznie obrazy odwrócone, ale podczas obserwacji ciał niebieskich nie stanowi to przeszkody. Ogniska wewnętrzne obiektywu i okularu pokrywają się ze sobą, dlatego długość lunety astronomicznej jest równa sumie ogniskowych: obiektywu i okularu.

Zasadniczą cechą lunety jest jej powiększenie kątowe:  

p= tga'/ tga

gdzie: a-kąt widzenia przedmiotu

a'-kąt widzenia obrazu

Powiększenie lunety określić można również wyrażeniem:  p= b/D ,

gdzie: b- odległość obrazu utworzonego przez obiektyw od obiektywu,

D-odległość tego obrazu od okularu

Dla przedmiotów umieszczonych w skończonej odległości a od lunety powiększenie jest funkcją odległości i maleje ze wzrostem odległości przedmiotu od lunety, osiągając minimum dla przedmiotów znajdujących się w nieskończoności.

Bieg promieni świetlnych w lunecie:

Kątem pola widzenia lunety nazywamy kąt rozwarcia stożka obejmującego tę część przestrzeni, która jest widoczna przez lunetę, tzn. kąt, pod którym widzimy przez lunetę dwa najbardziej odległe od siebie punkty w płaszczyźnie prostopadłej do osi optycznej lunety. Całkowity kąt pola widzenia lunety dany jest wzorem:

          2a_max = 2 arctg (N'W/ 2a) ,

gdzie: N'W- maksymalny rozmiar przedmiotu obserwowanego z odległości a.  

Najczęściej do pomiaru kąta pola widzenia lunety stosuje się łatę o wartości działki W, wtedy N' oznacza całkowitą liczbę działek widocznych w polu widzenia lunety.

W optyce rozdzielczość to przydatność określonego przyrządu optycznego do obserwacji obiektów o określonej odległości kątowej. Im większa jest zdolność rozdzielcza, tym bliższe sobie punkty są obserwowane jako odrębne, a nie jako pojedyncza plama. Zdolność rozdzielcza oka ludzkiego wynosi około 3 minuty kątowe.

L=6,9 m

Luneta skorygowana						Model lunety
N	n		p		Nr segmentu	N	n		p		Nr segmentu
1	15		15				1	7		7
2	31		15,5		26	2	16		8		16
3	47		15,6		K lunety [1/mm]	3	21		7		K modelu [1/mm]
4	69		17,25				4	32		8
5	84		16,8		4,7296	5	36		7,2		2,1895
6	96		16		lunety [`']	6	42		7		modelu [`']
Powiększenie Średnie			16,036				Powiększenie Średnie			7,367
Niepewność			0,345		6,323”	Niepewność			0,203		13,66”
Oko ludzkie L=1m
Nr segmentu		16		K oka [1/mm]		2,1895		oka		94,25''

Luneta skorygowana

Powiększenie średnie

Niepewność

Zdolność rozdzielcza

Model lunety

Powiększenie średnie

Niepewność

Zdolność rozdzielcza

Zdolność rozdzielcza oka ludzkiego

Wnioski

Jak widać z powyższych pomiarów, rzeczywiste układy lunet mają lepszą zdolność rozdzielczą od oka ludzkiego. Porównując wyniki dla lunet i oka widzimy, że oko ma znacznie gorszą zdolność rozdzielczą. Właśnie dlatego lunety wykorzystuje się przy obserwacji daleko położonych obiektów o niewielkich rozmiarach kątowych, których nie dostrzega ludzkie oko

Z pomiarów wynika, że im większe powiększenie lunety, tym lepsza zdolność rozdzielczą.

---