W lunecie Galileusza (tzw. lunecie ziemskiej) obiektyw jest soczewką skupiającą, a okular soczewką rozpraszającą. Taka konstrukcja daje obraz prosty (nieodwrócony), ale ma inną zależność długości niż luneta Keplera.
Długość lunety (w uproszczeniu: odległość między soczewkami w ustawieniu na nieskończoność, dla soczewek cienkich) wynosi:
L = fob − |fok|
W konwencji znaków ogniskowa okularu rozpraszającego jest ujemna, więc często zapisuje się też: L = fob + fok, gdzie fok < 0. W zadaniu podane są wartości w milimetrach, więc wynik również podajemy w mm.
Podstawiamy dane:
Obliczamy wartość bezwzględną ogniskowej okularu:
|fok| = fob − L = 75 mm − 60 mm = 15 mm.
Zatem okular powinien mieć ogniskową o wartości 15 mm (fizycznie jest to soczewka rozpraszająca, więc w zapisie ze znakiem byłoby to −15 mm, ale w odpowiedziach podano dodatnie wartości).
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?
- 45 mm – dawałoby długość L = 75 − 45 = 30 mm, a nie 60 mm, więc układ nie spełnia warunku zadania.
- 60 mm – dawałoby długość L = 75 − 60 = 15 mm, więc pomylono wielkości (wzięto długość jako ogniskową okularu).
- 75 mm – dawałoby L = 75 − 75 = 0 mm, co jest nielogiczne dla rzeczywistego tubusu i nie zgadza się z danymi.
Wskazówka egzaminacyjna: zawsze rozróżnij lunetę Galileusza (różnica ogniskowych) od lunety Keplera (suma ogniskowych). Najczęstszy błąd to użycie wzoru "na pamięć" z niewłaściwego typu lunety.
