შეუიარაღებული თვალისთვის უმცირესი მხედველობის კუთხე დაალოებით 1'-ს ტოლია. ეს კუთხე ბადურის მოზაიკური აგებულებით, და ასევე სინათლის ტალღური თვისებებით განისაზღვრება. არსებობს მხედბელობის კუთხის გასადიდებელი ხელსაწყოები - ლუპა, მიკროსკოპი, , ტელესკოპი. ვიზუალური დაკვირვებებისას თვალი ოპტიკური სისტემის განუყოფელ ნაწილს წარმოადგენს, ამიტომ თვალის აღმჭურველ ხელსაწყოებში სხივთა სვლა თვალის აკომოდაციაზეა დამოკიდებული. ვიზუალური დაკვირვების ოპტიკური ხელსაწყოების მუშაობის ანალიზისას ყველაზე ხელსაყრელია ჩაითვალოს, რომ თვალი აკომოდირებილია უსასრულობაზე. ეს ნიშნავს, რომ საგნის ყოველი წერტილიდან მომავალი სხივები, ხელსაწყობში გაივლის და პარალელური კონის სახით თვალში ხვდება. ამ პირობებში წრფივი გადიდების ცნება აზრს კარგავს. ოპტიკური ხელსაწყოთი საგნის დაკვირვებისას მხედველობის φ კუთხის ფარდობას შეუიარაღებელი თვალით დაკვირვებისას მხედველობის ψ კუთხესთან კუთხური გადიდებას უწოდებენ:
კუთხური გადიდება ვიზუალური დაკვირვების ოპტიკური ხელსაწყოს მნიშვნელოვანი მახასიათებელია.
უნდა აღინიშნოს, რომ ზოგ სახელმძღვანელოში ჩათვლილია, რომ დამკვირვებლის თვალი აკომოდირებულია ნორმალური თვალის საუკეთესო მხედველობის d0 მანძილზე. ამ შემთხვევაში ხელსაწყოში სხივთა სვლა რამდენადმე რთულდება, მაგრამ ხელსაწყოს კუთხური გადიდება დაახლოებით ისეთივე რჩება, როგორიც უასასრულობაზე აკომოდაციისას.
ლუპა. ვიზუალური დაკვირვების უმარტივეს ხელსაწყოს ლუპა წარმოადგენს. ლუპას მცირე ფოკუსური მანძილის (F ≈ 10 სმ) მქონე შემკრებ ლინზას უწოდებენ. ლუპას თვალის ახლოს ათავსებენ, ხოლო დასათვალიერებელ საგანს მის ფოკალურ სიბრტყეში. საგანი ლუპაში ჩანს კუთხით, სადაც h – საგნის ზომაა. იგივე საგნის შეუიარაღებელი თვალით დათვალიერებისას იგი ნორმალური თვალის საუკეთესო მხედველობის მანძილზე d0 = 25 სმ-ზე უნდა მოთავსდეს. საგანი გამოჩნდება
კუთხით.
აქედან გამოდის, რომ ლუპის კუთხური გადიდება ტოლია
10სმ ფოკუსური მანძილის მქონე ლინზა 2,5-ჯერ გადიდებას იძლევა. ლუპის მუშაობა ნახ. 1-ზეა ნაჩვენები.
ნახ. 1.
ლუპის მოქმედება: а – საგნის დათვალიერება შეუიარაღებელი თვალით ხდენა ნორმალური თვალის საუკეთესო მხედველობის მანძილზე d0 = 25 სმ ; b –საგნის დათვალიერება F ფოკუსური მანძილი მქონე ლუპით ხდება
მიკროსკოპი. მიკრისკოპი პატარა საგნების დაკვირვებისას დიდi გადიდების მისაღებად გამოიყენება. სხეულის გამოსახულების მიკროსკოპით გადიდება ისეთი ოპტიკური სისტემის გამოyენებით მიიღწევა, რომელიც მოკლეფოკუსიანი ლინზის - O1 ობიექტივისა და O2 ოკულარისაგან შედგება (ნახ. 2). ობიექტივი საგნის გამოსახულების პირდაპირ გადაბრუნებულ გამოსახულებას იძლება. ამ შუალედურ გამოსახულებას თვალი ოკულარის საშუალებით ათვალიერებს, რომელიც ლუპის ანალოგიურად მოქმედებს. ოკულარი ისეა განლაგებული, რომ შვალედური გამოსახულება მის ფოკალურ სიბრტყეში ხვდებოდეს; ასეთ შემთხვევაში საგნის ყოველი წერტილიდან მომავალი სხივები ოკულარის შემდეგ პარალელურ კონად ვრცელდება.
ნახ. 2.
სხივთა სვლა მიკროსკოპში
ოკულარში დანახული საგნის წარმოსახვითი გამოსახულება გადაბრუნებულია. თუ ეს მოუხერხებელი აღმოჩნდება (მაგალითად, წვრილი შრიფტის წაკითხვისას), ობიექტივის წინ თვითონ საგნის გადაბრუნება შეიძლება. ამიტომაც მოკროსკოპის კუთხური გადიდება, მიღებულია, ჩაითვალოს დადებითად.
როგორც ნახ. 2-დან ჩანს, ოკულარში დანახული საგნის ხედვის φ კუთხე მცირე კუთხეების მიახლოებაში
დაახლოებით შეიძლება ჩაითვალოს, რომ d ≈ F1 და f ≈ l, სადაც l –მიკრისკოპის ობიექტივსა და ოკულარს შორის მანძილია („მილის სიგრძე“). იგივე საგნის შეუიარაღებელი თალის დათვალიერებისას
საბოლოოდ მიკროსკოპით საგნის γ კუთხური გადიდების ფორმულა ღებულობს სახეს
კარგ მიკროსკოპს შეუძლია რამოდენიმე ასეულჯერ გადიდება. დიდ გადიდებებისას თავს იჩენს დიფრაქციის მოვლენა.
რეალურ მიკროსკოპებში ობიექტივი და ოკულარი რთულ ოპტიკურ სისტემებს წარმოადგენენ, რომლებშიც სხვადასხვა აბერაციები თავიდანაა აცილებული.
ტელესკოპი. ტელესკოპები დაშორებული საგნების დაკვირვებისთვისაა გამკუთვნილი. ისინი ორი ლინზისაგან შედგებიან ; საგნის მხარეს მიმათული დიდი ფოკუსური მანძილის მქონე ლინზა (ობიექტივი) და დამკვირვებლის მხარეს, მცირე ფოკუსური მანძილის მქონე ლინზა (ოკულარი). ტელესკოპები ორი სახისაა:
- კეპლერის ტელეკოპი (მილი), რომელიც ასტრონომიული დაკვირვებებისთვისაა განკუთვნილი. იგი იძლევა დაშორებული საგნების გადიდებულ გადაბრუნებულ გამოსახულებას და ამიტომ მოუხერხებელია დედამიწაზე არსებული საგნების დაკვირვებებისთვის;
- გალილეის ტელესკოპი (მილი), რომელიც დედამიწაზე დაკვირვებებისათვისაა განკუთვნილი. იგი გადიდებულ და პირდაპირ გამოსახულებას იძლევა. გალილეის მილში ოკულარად გამბნევი ლინზაა გამოყენებული.
ნახ. 3-ზე ასტრონომიულ ტელესკოპში სხივთა სვლაა გამოსახული. ითვლება, რომ დამკვირვებლის თვალი უსასრულობაზეა აკომოდირებული, ამიტომ დაშორენული საგნის ნებისმიერი წერტილიდან მომავალი სხივი ოკულარის მერე პარალელურად კონის სახით გამოდის. სხივთა ასეთ სვლას ტელესკოპურს უწოდებენ. ასტრონომიულ მილში სხივთა ტელესკოპური სვლა მიიღწევა, თუ დაცულია პირობა: მანძილი ობიექტივსა და ოკულარს შორის მათი ფიკუსური მანძილების ჯამის ტოლია l = F1 + F2.
ტელესკოპს γ კუთხური გადიდებით ახასიათებენ. მიკროსკოპისგან განსხვავებით, ტელესკოპით დაკვირვებული საგნები დამკვივებლისგან ყოველთვის დაშორებულნი არიან. თუ დაშორებული საგანი შეუიარაღებელი თვალით ψ კუთხით ჩანს, ხოლო ტელესკოპის საშუალებით φ კუთხით, მაშინ კუთხურ გადიდებას უწოდებენ ფარდობას
γ კუთხურ გადიდებას, წრფივი Γ გადიდების მსგავსად, შეიძლება მივუწეროთ ნიშნები პლიუსი და მინუსი, იმის მიხედვით, გამოსახულება პირდაპირია თუ გადაბრუნებული. კეპლერის ასტრონომიული მილის კუთხური გადიდება უარყოფითია, ხოლო გალილეის მილისა კი დადებითი.
ტელესკოპების კუთხური გადიდება ფოკუსირი მანძილების საშუალებით ასე გამოისახება:
ნახ. 3.
სხივთა სვლა ტელესკოპში
ობიექტივებად დიდ ასტრონომიულ ტელესკოპებში ლინზის ნაცვლად სფერული სარკეები გამოიყენება. ასეთ ტელესკოპებს რეფლექტორებს უწოდებენ (ლინზიანებს რაფრაქტირები ეწოდებათ). კარგი სარკის დამზადება უფრო ადვილია და თან, სარკეს , ლინზებისგან განსხვავებით ქრომატული აბერაცია არ ახასიათებს.
უნდა აღინშნოს, რო დიდი ასტრონომიული ტელესკოპები განკუთვნილია არა მარტო დამკვირვებელსა და კოსმოსურ ობიექტს შორის კუთხირი მანძილის გასადიდებლად, არამედ სუსტი მნათი ობიექტებიდან მომავალი სინათლის ენერგიის ნაკადის გასაძლიერებლად.