Pikksilm

Kepleri pikksilma optikasüsteem

Galilei pikksilma optikasüsteem

Pikksilma kasutamine

Pikksilm on optikariist kaugete esemete vaatlemiseks. Pikksilma kasutatakse nii iseseisva vaatlusriistana kui ka teiste optikariistade osana, näitel teodoliidis, spektroskoobis jm. Kahest pikksilmast kokku ehitatud optikariist kahe silmaga vaatluseks on binokkel. Astronoomiline pikksilm on teleskoop.

Pikksilmades on peamiselt kasutusel Kepleri ja Galilei optiline süsteem.

Kepleri pikksilma põhiosad on objektiiv ja okulaar. Objektiiv annab esemest tõelise ümberpööratud kujutise objektiivi fookuses, täpsemalt fokaaltasandis (tasandis, mis asetseb läätse fookuses ja on risti optilise teljega), sest kaugel asetseva eseme punktidest tulevad kiired võib lugeda paralleelseteks. Okulaar paikneb süsteemi optilisel teljel sellisel kaugusel, et selle kumerläätse fookus ühtib objektiivi fookusega. Seega vaadeldakse objektiivi tekitatud kujutist okulaari kui luubiga. Pikksilmast väljub paralleelne kiirtekimp, mis tekitab silma võrkkestal eseme ümberpööratud kujutise. Niisuguse optikasüsteemiga pikksilma valmistas Kepler 1611. aastal ja seda sobib kasutada taevavaatlustel. Päripidise kujutise saamiseks tuleb objektiivi ja okulaari vahele lisada eraldi prismad (või läätsed, mis kujutist ka täiendavalt suurendavad).

Galilei pikksilmas kasutatakse okulaarina kumerläätse asemel nõgusläätse. Nii saadakse päripidine kujutis ilma prismadeta. Nagu Kepleri pikksilmas, langevad ka Galilei süsteemis objektiivi fookus ja okulaari eesmine fookus kokku, kuid okulaarist vaatleja pool.

Pikksilma peamine tunnussuurus on nurksuurendus, mida väljendab objektiivi fookuskauguse $f_{obj}$ ja okulaari fookuskauguse $f_{ok}$ suhe $f_{obj}/f_{ok}$.

Välislingid

• Henn Voolaid. Geomeetriline optika – 4.5. Pikksilm