Kulmaprismat

[jmantyla]

Useita keskusteluja selattuani heräsi kysymyksiä:

- Onko tavallisen kulmaprisman tuottama kuva vain vertikaalinen käännös?
- Tuottaako kulmaprisma suurennetun/pienennetyn kuvan?
- Onko kulmaprismojen välillä eroja?

Ihan äkkiseltään ja asiaa tutkimatta tuntuu, että ainakaan Tal-putkien kulmaprismojen tuottama kuva ei ole vain vertikaalinen käännös.

Jorma M.
Kangasala

[avanti]

Useita keskusteluja selattuani heräsi kysymyksiä:

- Onko tavallisen kulmaprisman tuottama kuva vain vertikaalinen käännös?
- Tuottaako kulmaprisma suurennetun/pienennetyn kuvan?
- Onko kulmaprismojen välillä eroja?

Ihan äkkiseltään ja asiaa tutkimatta tuntuu, että ainakaan Tal-putkien kulmaprismojen tuottama kuva ei ole vain vertikaalinen käännös.

- Se on vain vertikaalinen käännös. Kulmaprismassa on vain yksi tasopeili 45 asteen kulmassa.
- Ei suurenna eikä pienennä.
- Minulla ei ole ollut kuin yksi, silloin kun vielä omistin 1200/60 refraktorin, joten en osaa sanoa.

Jospa tarkoittamasi ei ollut kulmaprisma? Oli minullakin myös sellainen prisma, joka muunsi sen maakaukoputkeksi. Isompi mutta kun en tehnyt sillä mitään, en muista edes sen nimitystä. 

ML

[avanti]

Ja nyt kun ajattelin vähän pitemmälle mitä kirjoitin, niin eihän mikään prisma tietenkään suurenna. Objektiivin ja okulaarien polttovälien suhteesta tulee se suurennus.

ML

[Jyri Lehtinen]

Muistisääntönä: jokainen heijastus kääntää kuvan peilikuvaksi.

Jos siis havaitset linssiputkella ja käytät kulmaprismaa, on valon reitillä yksi heijastus ja kuva on peilikuva. Sama tapahtuu havaitessa cassegrain-fokuksessa, mikä myös vaatii kulmaprisman käyttöä mukavan katseluasennon saavuttamiseen. Tällöin valo kulkee kolmen peilin kautta ja on jälleen peilikuva. Newtonissa taas on pääpeilin jälkeen sisään rakennettu kulmapeili, joka kääntää valon mukavasti putken kyljestä ulos, ja valo kulkee polttotasolle kahden heijastuksen kautta. Kuva on siis tietyssä mielessä oikein päin, vaikka onkin kääntynyt 180° eli ylösalaisin. Tämä on helppo testata lukemalla tarpeeksi kaukaista kirjoitusta kaukoputken läpi, sillä peilikuvan tunnistaa hyvin nopeasti kirjainten perusteella.

Kuvan kääntyminen peilikuvaksi vaakasuunnassa (ylös ja alas oikein, oikea ja vasen vaihtaneet paikkoja) kulmaprismassa on hieman harhaanjohtavasti sanottua. Tämä pätee sille normaalille kulmaprisman asennolle, joka kääntää valon reitin 90° ylöspäin. Mutta käännäpä prismaa okulaariholkissa 90° jompaan kumpaan suuntaan ja kuva näyttääkin kääntyneen peilikuvaksi pystysuunnassa. Jos sijoittaa kaksi kulmaprismaa peräkkäin, saa peilautumisen kumottua. Kääntämällä prismoja toistensa suhteen saa kuvan kääntymään eri asentoihin mukaan lukien ylös alaisin ja täysin oikein päin.

Siinä missä heijastuksissa kuva peilautuu jonkin linjan suhteen, tapahtuu jokaisen polttopisteen kohdalla valonsäteiden peilautuminen kuvan keskipisteen kautta. Toisin sanoen peräkkäisiin polttotasoihin muodostuvat kuvat ovat siis ylös alaisin (180° kääntyneet) toistensa suhteen. Tyypillisesti havainnot tehdään ensimmäisellä kaukoputkessa todella muodostuvalla polttotasolla, jolloin se (ellei yllä kuvattua paritonta peiliheijastusta ole) nähdään ylös alaisin. Mutta esimerkiksi Gregory-tyyppisessä kaukoputkessa valo kulkee ensimmäisen polttopisteen kautta ennen apupeilistä heijastumistaan ja havainnot tehdään vasta toisella polttotasolla. Havaittava kuva on siis oikein päin. Sama pätee Galilein kaukoputkeen, jonka valo läpäisee kulkematta yhdenkään polttopisteen kautta.